無梁樓蓋結(jié)構(gòu)中鋼筋混凝土環(huán)梁施工技術(shù)要點

郭金宏　張澤沛　吉立夏

摘要：在超高層建筑的構(gòu)造中，鋼管混凝土柱因其良好的受力、變形性能及施工便利性，在鋼結(jié)構(gòu)一鋼筋混凝土混合結(jié)構(gòu)中應(yīng)用十分廣泛。鋼管柱與無梁樓蓋的連接節(jié)點大多數(shù)采用了鋼筋混凝土環(huán)栗，該文以北京市奧體南OS-02#地塊超高層項目為實例，剖析了鋼筋混凝土環(huán)栗的施工難點，并詳細闡述了鋼管混凝土柱與無梁樓蓋連接節(jié)點的整個施工工藝流程，主要包括模板的設(shè)計與加固、環(huán)栗鋼筋的加工與綁扎、混凝土澆筑與養(yǎng)護等施工技術(shù)方面的實踐及探討。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土環(huán)梁 無栗樓蓋 梁柱節(jié)點 弧形

中圖分類號：U44 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）04（a）-0036-03

北京市朝陽區(qū)（奧體南區(qū)2號地項目）B座商業(yè)辦公樓總承包工程位于北京奧體文化商務(wù)區(qū)東部，東臨安定路，西臨規(guī)劃奧體南區(qū)四號路，北接規(guī)劃奧體南區(qū)一號路，南至規(guī)劃奧體南區(qū)二號路，為大型商業(yè)辦公樓，地下5層，地上31層，首層層高11.4m，標準層層高4.4 m，建筑高度為147.15 m，建筑最高點157.15 m，總建筑面積122151.1 m²，鋼框架核心筒結(jié)構(gòu)，核心筒為剪力墻結(jié)構(gòu)，核心筒外16根鋼管柱自地下4層生根，在地下室中通過環(huán)梁與四周柱帽或樓板連成整體，地上部分通過鋼梁與核心筒連成一體，鋼梁上鋪設(shè)鋼筋桁架樓承板澆筑C30混凝土。

1.鋼筋混凝土環(huán)梁概況

目前國內(nèi)鋼管柱與鋼筋混凝土無梁樓蓋的連接節(jié)點大多采用環(huán)梁方式，地下各層的無梁樓蓋通過鋼筋混凝土環(huán)梁與鋼管混凝土柱相連，從而將荷載通過混凝土環(huán)梁傳遞給鋼管混凝土柱，這種節(jié)點鋼管內(nèi)沒有任何穿心構(gòu)件且沒有方向性，制作簡單、施工方便、造價合理，該節(jié)點需要鋼管柱加工時在環(huán)梁與鋼管的接觸面即鋼管外表面焊接一道或兩道t≥16 mm的帶狀鋼抗剪環(huán)或直徑≥16mm的圓鋼抗剪環(huán)，焊腳高度≥8mm，如圖1。

該工程采用的是每個節(jié)點兩道20 mm×40 mm帶狀抗剪環(huán)，焊腳高度10 mm該環(huán)梁尺寸由項目實際情況確定，內(nèi)徑為鋼管柱的直徑，梁寬由設(shè)計確定，梁高則根據(jù)四周樓板或柱帽的厚度確定，為最厚的樓板或柱帽厚度+50mm。

本工程共有此類型環(huán)梁13條，根據(jù)實際情況得出尺寸高度為350-550mm，內(nèi)徑1 400mm，梁寬800mm，由此得出環(huán)梁外徑3 000 mm，鋼筋混凝土環(huán)梁節(jié)點的施工，在搭設(shè)支撐腳手架、模板拼接加固、環(huán)形鋼筋加工制作、現(xiàn)場鋼筋綁扎、混凝土澆筑等方面的都將給施工造成一定的難度。因此控制好鋼筋混凝土環(huán)梁的施工質(zhì)量，對于該工程將會有重大的影響意義。

2.主要施工技術(shù)

2.1環(huán)梁模板支撐架

模板支架根據(jù)根據(jù)荷載實際情況進行搭設(shè)，無梁樓蓋的環(huán)梁節(jié)點其厚度僅比樓板或柱帽高出50mm，荷載增加量有限，模板支架同周邊樓板或柱帽形式相同。

具體操作方法：首先根據(jù)各樓層層高和各環(huán)梁梁高確定鋼管的下料尺寸，在地面彈出環(huán)梁支撐的網(wǎng)格線交點上鋪設(shè)墊板，搭設(shè)鋼管支撐架，同時鋼管架頂部使用可調(diào)式頂托，便于每根立桿高度的調(diào)整，為下一步鋪設(shè)楞木創(chuàng)造有利條件，按方案要求設(shè)置掃地桿、水平桿、剪刀撐。

2.2弧形模板制作與加固

環(huán)梁的底模采用普通木模，次龍骨采用50 mm×100 mm木方，主龍骨采用θ48×3.0鋼管。因環(huán)梁僅比柱帽厚50mm，柱帽平面尺寸為3 400 mm×3 400 mm，整個環(huán)梁是被柱帽或樓板包在內(nèi)部的，側(cè)模采用長度3000πmm、寬度50mm普通三合板彎曲成弧形，背部龍骨采用兩道15mm厚多層板設(shè)置在側(cè)模上下口，與三合板釘牢，拼裝模板前對模板之間拼縫、模板與鋼柱問的拼縫采用海綿條進行貼補防止漏漿，確保混凝土外觀成型質(zhì)量。

2.3環(huán)梁鋼筋加工與綁扎

在鋼筋下料前先利用BIM技術(shù)對環(huán)梁鋼筋進行分離并逐個定位，按圖集和圖紙要求擺放每一根鋼筋，將鋼筋直徑等影響因素消除后，精確計算鋼筋下料長度（見圖2）。

混凝土環(huán)梁的環(huán)形鋼筋采用直螺紋機械連接的連接方式，在先對鋼筋進行切割，再進行直螺紋加工，最后彎曲成弧形，因環(huán)梁彎曲完成后無法對鋼筋進行直螺紋絲頭加工，因此對環(huán)梁鋼筋加工要求非常高。首先通過加工試驗，獲得加工制作后的偏差值，再調(diào)整鋼筋下料長度。獲得加工偏差數(shù)據(jù)和調(diào)整下料長度后，鋼筋彎曲后，其起點離絲頭應(yīng)控制在60～80mm處，以便直螺紋順利連接。表1為項目某一環(huán)梁受力鋼筋下料表。

在鋼筋正式安裝前，首先進行預(yù)安裝，在預(yù)安裝過程中及時對不合理尺寸進行調(diào)整，保證正式安裝時能夠順利進行。等操作工人對加工尺寸和安裝順序熟悉后可取消預(yù)安裝環(huán)節(jié)，正式安裝時，利用塔吊將鋼筋按安裝順序調(diào)入現(xiàn)場，環(huán)形鋼筋按內(nèi)環(huán)和外環(huán)兩種情況進行施工，外環(huán)直接套進鋼管柱，內(nèi)環(huán)分解成兩個半圓進行，降低了安裝難度，易操作施工；箍筋有序的進行分堆集中，待箍筋全部套進環(huán)梁主筋后再根據(jù)圖紙要求的間距分散就位固定。

鋼筋安裝一般順序為：環(huán)梁的上層鋼筋-環(huán)梁箍筋安裝-環(huán)梁箍筋分散開-環(huán)梁下層鋼筋順箍筋穿入-環(huán)梁腰筋穿入-綁扎受力筋與箍筋。

2.4混凝土澆筑及養(yǎng)護

環(huán)梁混凝土澆筑采用商品混凝土，與四周柱帽、板同時進行澆筑，在混凝土開盤前應(yīng)檢查模板內(nèi)的積水、木屑以及其它垃圾等，及時清掃干凈，以免導(dǎo)致夾渣等質(zhì)量缺陷。混凝土澆筑過程中，優(yōu)先采用小直徑振搗棒進行振搗。按每400mm進行分層澆筑，振搗棒插入深度要到位，插點均勻，快插慢拔，不觸碰模板、鋼筋等，振搗時間應(yīng)適宜，以混凝土不再下沉，不出現(xiàn)氣泡，開始泛漿為宜。混凝土澆筑完成后應(yīng)及時采用灑水、覆蓋塑料膜等方法進行保濕保溫養(yǎng)護。

2.5 BIM技術(shù)的應(yīng)用

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。該工程使用了BIM技術(shù)，在鋼筋混凝土環(huán)梁的施工中采用BIM軟件進行建模，模擬混凝土環(huán)梁的整個施工過程，包括支撐架搭設(shè)、模板制作及安裝、細部節(jié)點做法、鋼筋安裝至混凝土澆筑、拆模等過程，對工長、質(zhì)檢員和操作工人進行交底，讓整個施工過程具備了可視性和直觀性，更便于指導(dǎo)施工；對環(huán)梁處所用鋼筋進行下料統(tǒng)計，混凝土量及模板用量進行計算，方便了材料的采購工作。

3.實施效果

在整個工程的地下室鋼筋混凝土環(huán)梁的施工過程中，因編制了切實可行的施工方案，采取了有效的施工技術(shù)措施及手段，使鋼筋混凝土環(huán)梁施工質(zhì)量得到保證，64條環(huán)梁界面尺寸準確，偏差在規(guī)范允許范圍之內(nèi)，鋼筋排布均勻，成型效果良好，獲得了長城杯專家及業(yè)主的好評，減少了后期裝修工作的麻煩，為項目部和企業(yè)積累了寶貴的經(jīng)驗。