型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件與混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋節(jié)點(diǎn)施工技術(shù)

王福元

(太原市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，山西太原 030009)

1 工程概況

國家電網(wǎng)生產(chǎn)調(diào)度綜合樓項(xiàng)目地下3層，地上22層，中間為下沉庭院，北面塔樓最高為22層，南面塔樓最低為7層，東面調(diào)度大廳為7層，主要建筑功能為生產(chǎn)調(diào)度和會(huì)議，整個(gè)樓宇呈回字形環(huán)繞，分九步臺(tái)階至最高。

2 本工程鋼結(jié)構(gòu)

本工程鋼結(jié)構(gòu)主要包含:勁性鋼柱、鋼梁、鋼板剪力墻等，因此涉及到勁型鋼柱與鋼筋混凝土梁鋼筋連接，勁型鋼柱箍筋連接，混凝土柱筋與鋼梁連接，鋼板剪力墻與柱箍筋連接，型鋼柱雙排主筋柱腳板等節(jié)點(diǎn)施工，主要針對以上幾種節(jié)點(diǎn)進(jìn)行闡述。

3 型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工要點(diǎn)

結(jié)合柱梁節(jié)點(diǎn)內(nèi)各種鋼筋的相對空間位置，運(yùn)用CAD進(jìn)行施工圖深化設(shè)計(jì)，將柱梁節(jié)點(diǎn)交匯處所有柱筋、梁筋與鋼骨的相對位置準(zhǔn)確地放在圖紙上，以保證鋼骨上貫穿制孔標(biāo)高、軸線的準(zhǔn)確性。在此階段，主要考慮如下因素:1)盡量將鋼筋避開型鋼，減少鋼筋穿孔數(shù)量(雖然與鋼筋盡量分布均勻有利構(gòu)件受力相矛盾，但從減少型鋼截面損失率、降低施工難度考慮，宜反復(fù)比較尋找最佳方案)。2)綜合考慮節(jié)點(diǎn)位置鋼筋的三維空間定位，尤其是注意主次梁鋼筋的平面沖突及梁柱鋼筋的立面沖突。3)深化設(shè)計(jì)首先需確定好柱箍筋的穿孔定位，并確保所有主筋(包括為避開型鋼而彎折的主筋)均在箍筋范圍內(nèi)。4)形成型鋼鋼筋定位制孔圖后要經(jīng)多次復(fù)核，確保無誤，避免現(xiàn)場成孔影響施工質(zhì)量，耽誤工期。

4 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施工難點(diǎn)及處理方案

4．1 勁型鋼柱與鋼筋混凝土梁鋼筋連接

采用在十字鋼柱翼緣焊接牛腿板，鋼筋與牛腿板進(jìn)行焊接，梁兩側(cè)鋼筋穿十字鋼柱，在腹板處根據(jù)梁鐵定位進(jìn)行開孔，如圖1所示。

圖1 勁型鋼柱與鋼筋混凝土梁鋼筋連接通用節(jié)點(diǎn)

要考慮垂直方向上梁主筋的高差問題，以圖2為例，南北鋼筋在下，東西鋼筋在上，因此牛腿板的位置要在豎直方向上至少要錯(cuò)開梁主筋+牛腿板厚度+2．5 cm施工誤差的間距，梁鋼筋上鐵或者下鐵若為兩層鋼筋時(shí)，牛腿板要按照錯(cuò)層處理，如果沒有錯(cuò)層，按照頂層牛腿板設(shè)計(jì)理論上可以滿足設(shè)計(jì)要求，但是實(shí)際操作時(shí)無法施焊，因此需要兩層牛腿板錯(cuò)開15 cm，滿足兩排筋焊接操作空間。雙層牛腿板如果采用第二層牛腿加長20 cm，牛腿板加長。

4．2 勁型鋼柱與鋼筋混凝土梁鋼筋連接中特殊連接方式

本工程型鋼柱在柱翼緣板上設(shè)置工字型鋼牛腿，鋼筋混凝土梁主筋與鋼牛腿采用焊接方式連接。鋼筋混凝土梁上部縱筋有單排、雙排、三排等情況。其中，雙排縱筋的情況居多。雙排縱筋就需要雙層牛腿板與之連接。梁縱筋遇牛腿板時(shí)設(shè)計(jì)連接形式為5d雙面貼焊。上下兩塊牛腿板之間凈距只有80 cm。空間太小，下排縱筋與下層牛腿板沒法按設(shè)計(jì)施焊。鑒于此種情況，在加工廠加焊套筒(材質(zhì)同型鋼柱Q345B)。套筒的焊接位置通過Auto-CAD和3DMAX軟件放樣設(shè)定，需與現(xiàn)場縱筋擺放位置完全吻合。現(xiàn)場梁鋼筋按圖紙下料，在端頭套絲與已焊套筒連接。

圖2 經(jīng)過優(yōu)化后節(jié)點(diǎn)

本工程型鋼柱在柱翼緣板上設(shè)置工字型鋼牛腿，鋼筋混凝土梁主筋與鋼牛腿采用焊接方式連接。鋼筋混凝土梁上部第一排鋼筋底標(biāo)高與鋼牛腿水平連接板頂標(biāo)高齊平。梁主筋與連接板上皮采用雙面貼焊的方式連接，焊縫長度為5d。焊材為E50XX，手工俯焊，焊接質(zhì)量容易保證。本工程采用十字形型鋼混凝土柱。部分梁主筋在端柱和邊柱處直接錨入柱腹板區(qū)域。1)柱腹板區(qū)域不小于laE，采用直錨的方式。2)0．4laE≤柱腹板區(qū)域≤laE，采用彎錨的方式。3)柱腹板區(qū)域不大于0．4laE，采用彎錨的方式并在彎折處附一根同品種、同級(jí)別、同規(guī)格的鎖錨筋。鎖錨筋與柱腹板焊接。本工程采用十字形型鋼混凝土柱。型鋼柱腹板開孔使梁主筋連續(xù)通過，既符合設(shè)計(jì)要求又方便現(xiàn)場施工。需要注意的是開孔位置要十分精確。考慮東西向梁主筋與南北向梁主筋上下相對位置的同時(shí)也要考慮梁縱筋遇柱外圍縱筋的避讓空間。除此之外，型鋼腹板截面損失率不應(yīng)小于腹板面積的25%。鋼筋的穿孔直徑按表1選用。

表1 鋼筋穿孔直徑表

4．3 勁型鋼柱箍筋連接

原設(shè)計(jì)中勁型鋼柱內(nèi)箍筋采用穿鋼結(jié)構(gòu)腹板連接形式(見圖3)，實(shí)際施工過程中無法實(shí)現(xiàn)，如果按照圖集04SG523中進(jìn)行施工，箍筋可以深化為開口箍筋，在箍筋連接位置采用焊接處理，這樣做不僅會(huì)增加工作難度，而且會(huì)嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的承載力，針對這種情況，經(jīng)過與設(shè)計(jì)院溝通，現(xiàn)場主要采用兩種處理方式:1)在型鋼柱腹板上焊接角鋼，在角鋼上開孔，穿腹板內(nèi)箍筋與設(shè)計(jì)院溝通，經(jīng)設(shè)計(jì)復(fù)核驗(yàn)算，可以變更為拉鉤(見圖4)。2)在鋼柱腹板上加焊一根構(gòu)造鋼筋，鋼筋直徑與設(shè)計(jì)院溝通，根據(jù)柱主筋而定，內(nèi)箍筋采用拉鉤形式，將柱主筋與構(gòu)造鋼筋之間用拉鉤進(jìn)行連接(見圖5)。

4．4 混凝土柱筋與鋼梁連接

勁型鋼柱外圍縱筋遇到型鋼梁時(shí)被截?cái)唷Ｔ谛弯摿荷舷乱砭壷v筋內(nèi)側(cè)分別設(shè)置連接板，被截?cái)嗟匿摻畹葟?qiáng)焊接于連接板上。連接板與翼緣采用角焊縫的形式連接。焊縫質(zhì)量應(yīng)符合JGJ-2002建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程規(guī)定的焊縫質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(見圖6)。

圖3 原設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)

圖4 經(jīng)過優(yōu)化后節(jié)點(diǎn)（一）

圖5 經(jīng)過優(yōu)化后節(jié)點(diǎn)（二）

圖6 混凝土柱筋與鋼梁連接

通過上述對型鋼混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)施工的優(yōu)化，降低了操作難度，加快了施工進(jìn)度，為總工期實(shí)現(xiàn)提供保障。型鋼與混凝土鋼筋連接方式便于施工檢查，有效的保證了施工質(zhì)量。

5 質(zhì)量控制

質(zhì)量控制從兩個(gè)方面嚴(yán)抓，首先勁鋼方面保證鋼柱加工的準(zhǔn)確性，在圖紙深化階段對腹板開孔位置牛腿板位置一一進(jìn)行校核，進(jìn)場鋼柱進(jìn)行復(fù)核，確定無誤后，進(jìn)行現(xiàn)場吊裝，吊裝過程中要保證鋼柱對接焊縫的精確度，其次鋼筋加工方面，梁筋必須切頭處理，鋼筋剝肋時(shí)，保證絲扣完整，絲扣加工完整后如果沒有及時(shí)進(jìn)行安裝要戴保護(hù)帽，目的就是減少現(xiàn)場鋼筋安裝偏差。

［1］張 峰，何凱鋒．貴陽市行政中心大樓型鋼混凝土施工工藝［J］．鐵道工程學(xué)報(bào)，2006(4):79-85．

［2］梁睿鑫．陜西信息大廈勁性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工［J］．鋼結(jié)構(gòu)，2002(1):52-53．

［3］周明杰．鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工程應(yīng)用［M］．北京:中國建材工業(yè)出版社，2005．