復雜勁性混凝土梁柱逆作節點施工

張 彬 李 鵬 楊雪亮

（山東能源集團建工集團有限公司上海分公司，上海 200030）

隨著經濟發展，城市內部的建設工程逐漸增多，但由于城市內部環境復雜，受空間、環境制約，傳統施工方法難以滿足施工需要[1-2]。逆作法先進行臨時柱施工，在進行上部水平結構施工，與圍護結構形成共同承擔土壓力的支撐體系，再將臨時柱通過混凝土澆筑形成永久柱。由于施工中基坑不裸露，對周邊環境影響較小，且可以上下部同時施工，施工速度快，因此，在城市中施工場地較為狹小、周邊環境復雜的工程中，逆作法逐漸被應用[3-5]。

逆作法在施工中，首層和下層樓板作為施工期間的水平支護結構，受到的荷載較大，因此鋼筋多、梁柱節點復雜，由于臨時柱在之后將被作為結構柱，承受將梁板所受荷載傳遞到基礎的重要作用，所以梁柱節點施工是逆作法施工中的重要部分[6-7]。因此，本文以采用逆作法施工的工程項目為背景，對復雜勁性混凝土梁柱節點施工提出優化方案，以期為后續類似項目提供參考。

1 工程概況

某商業中心項目總建筑面積為60515m2，其中地上建筑面積為24598㎡，地下建筑面積為35917㎡，地下共3 層，地上為24 層，兩棟主樓及配套用房，屋面標高為72.8m。該項目采用框架結構，多數柱采用勁性混凝土，基礎采用樁基、筏板基礎，工程樁為混凝土灌注樁。由于該項目位于市區繁華階段，施工場地狹小，周邊環境復雜，因此采用逆作法進行施工時，型鋼柱作為逆作法的臨時支撐柱，通過導向架插入灌注樁匯總，結構柱尺寸為900mm×1200mm、1200mm×1200mm兩種，如圖1所示。

圖1 型鋼混凝土柱類型

2 項目施工重難點

（1）逆作法施工時型鋼柱作為臨時支撐使用，逆作結束后型鋼柱通過混凝土包裹形成結構柱，結構柱中型鋼所占比重較大，鋼筋安裝時梁筋難以錨固、穿過，無法進行梁筋安裝[8-9]。

（2）部分框架梁梁筋較多，包括上部鋼筋、下部鋼筋、架立筋、抗扭鋼筋等，鋼筋密集、鋼筋連接困難、施工難度大，通過在型鋼板腹開孔的方式將造成型鋼截面尺寸變小，影響型鋼柱的承載力。

（3）由于逆作法先澆筑梁板后澆筑柱，在結構柱混凝土澆筑時梁板已澆筑，混凝土難以通過已施工的梁板進行澆筑振搗，導致混凝土質量出現問題。

3 復雜勁性混凝土梁柱逆作節點施工技術

項目主要采用勁性混凝土結構，型鋼柱作為臨時柱支撐，在梁柱節點施工時，型鋼柱腹部為實心，梁筋無法貫穿，當框架梁的鋼筋較多時，在型鋼上開孔過多容易造成型鋼截面面積變小，引起質量問題。因此，在梁柱節點施工時，以減少開孔或不開孔的原則進行處理[10-12]。本文針對不同尺寸的結構柱采用不同的節點處理方式，在保證施工質量的同時提高施工效率。

3.1 鉆孔連接

針對尺寸為900mm×1200mm的結構柱僅與一根梁的兩跨相連的情況，結構梁截面較小，梁筋相對較少，采用鉆孔連接。鉆孔連接就是在型鋼板腹區域定位開孔，將梁筋穿過型鋼，鋼筋安裝完畢后將孔洞用滿焊填充，如圖2所示。型鋼板腹開孔直徑不得過大，應略大于鋼筋直徑且不超過10mm，孔洞大小與鋼筋直徑的相互關系宜選用表1 所示數據。該種方式施工快速、方便，但僅限于型鋼板腹穿過鋼筋少、梁上部鋼筋和下部鋼筋數量≤5根的情況。

表1 開孔直徑

圖2 鉆孔連接處理

3.2 附加鋼板焊接

針對尺寸為900mm×1200mm的結構柱僅與一根梁的兩跨相連但梁筋較多、梁柱節點鋼筋較多的情況，采用焊接附加鋼板的方法進行連接，如圖3所示。附加板焊接就是在梁受力筋與型鋼連接范圍內焊接一塊附加鋼板，將附加鋼板焊接在型鋼柱上，再將梁受力筋與附加板焊接，使二者連成整體，附加鋼板選擇角鋼，角鋼翼緣寬度不小于50mm，焊接式將梁受力筋擱置在角鋼側翼上，鋼筋根部與角鋼焊接，端部50mm 范圍內與角鋼翼緣焊接，加大鋼筋與型鋼柱的接觸面積[13]。與鉆孔連接類似，但焊接質量要求嚴格，附加鋼板焊接完成后，應對焊接質量進行檢驗，合格后方可進行下一步施工。

圖3 附加鋼板焊接

3.3 梁柱加腋處理

900mm×1200mm結構柱與之連接的框架梁截面相對較小，采用加腋方式對梁柱節點進行處理，以擴大梁柱交接部位的接觸面積，從而將鋼筋進行避讓連接，如圖4所示。通過加腋的方式，框架梁角筋、腰筋均可繞過型鋼柱從柱側面通過，上部鋼筋與下部鋼筋通過在型鋼柱上開孔穿過，開孔大小應略寬于鋼筋直徑，鋼筋安裝完成后，將開孔處滿焊填充，以保證型鋼截面尺寸[14-15]。其中，加腋區域寬度不小于150mm，以寬長比不小于1:6 確定加腋長度，即長度為900mm，同時確保鋼筋保護層厚度不低于30mm，當保護層厚度不滿足相關規范要求時，可進行并筋處理。該方式既能保證梁柱鋼筋安裝完整，同時對型鋼柱破壞較小，不影響型鋼柱的承載力。

圖4 梁柱節點加腋處理

3.4 加勁板加鋼筋接駁器連接

對于1200mm×1200mm 結構柱，截面尺寸較大，柱四邊均有型鋼板，與之相連的框架梁鋼筋密集，通過開孔處理或加設附加鋼板均難以保證施工質量，通過梁柱加腋也難以穿過型鋼柱進行連接。因此，針對規格尺寸較大、鋼筋連接復雜的梁柱節點，采用焊接加勁板和鋼筋接駁器進行連接，如圖5所示。

首先，在框架梁上下部受力筋內側焊接厚度≥25mm 的加勁板，加勁板應定位準確，加勁板焊接完成后對梁筋進行定位，在加勁板上做好定位標記，將鋼筋接駁器焊接加勁板上，再將梁筋擰入到鋼筋接駁器中，最后進行梁筋的搭接、綁扎。鋼筋接駁器擰入時應保證鋼筋表面清潔無雜物，擰入深度和扭矩應根據規范確定，且不得超擰，鋼筋接駁器與加勁板焊接應滿焊，焊縫外觀無缺陷，焊縫高度不小于8mm。該措施施工較為復雜，加勁板、鋼筋接駁器焊接位置定位難，但梁柱節點的整體性較好，能夠保證節點處具有較好的承載力。

3.5 混凝土澆筑及施工縫處理

由于逆作法施工先澆筑梁板，梁板澆筑完畢后再進行結構柱施工，導致梁柱交接點施工完成后，結構柱混凝土澆筑困難。因此，在結構板施工時，靠近結構柱處應預留直徑150mm的澆筑口，同時在梁底下部、結構柱模板上部留出澆筑口，澆筑時直接從上一層結構板處進行澆筑振搗。澆筑前為避免骨料下沉堆積，可在結構柱下部設置注漿口，預鋪300mm高、與混凝土同強度的水泥砂漿?；炷翍诒ＷC強度的情況下調整配合比，選用流動性較好的自密實混凝土。

由于逆作法梁柱不同時澆筑，結構柱上部和根部均存在施工縫。當結構柱為邊柱、角柱時，應對施工縫處進行鑿毛清理，施工縫處應設置止水鋼板，止水鋼板寬度至少300mm，并在施工縫內部設置膨脹止水膠帶。

4 實施效果

該項目采用逆作法施工，對于不同梁柱節點情況提出四種優化措施，在滿足施工質量要求的同時做到了針對性處理，取得了較好的應用效果，具體如下：

（1）通過鋼筋掃描儀和超聲波檢測等措施對梁柱節點進行檢驗，檢驗結果均滿足施工質量要求。

（2）針對結構柱與框架梁鋼筋不密集的節點，采用施工簡單的鉆孔連接和附加鋼板焊接，有效提高了施工效率，相較于采用加勁板加鋼筋接駁器的處理措施，節省工期將近1個月。

（3）通過對梁柱節點進行加腋處理、焊接加勁板并用鋼筋接駁器進行節點處理的方式，有效保證了復雜情況下梁柱節點鋼筋安裝的施工質量。

（4）通過在結構板預留澆筑孔，框架梁下、結構柱頂預留澆料口，底部鋪設素漿的混凝土澆筑方式，有效解決了結構柱澆筑困難、容易發生質量通病的問題。

5 結語

綜上所述，勁性混凝土梁柱節點處理一直是逆作法施工中的難點，為解決這一問題，以某商業中心項目為例，對該項目具體情況進行分析，采取了四種逆作法下勁性混凝土梁柱節點的優化措施，具體如下：針對梁柱交接部位鋼筋情況不復雜的情況，可采用鉆孔連接及附加鋼板焊接的方法；針對梁截面尺寸小于結構柱截面尺寸超過150mm的情況，可采用加腋方式處理；針對梁柱節點鋼筋連接復雜的情況，采用加勁板加剛進接駁器的方式固定鋼筋；在梁柱節點鋼筋優化的同時，保證混凝土澆筑質量。以上措施經該項目實際驗證，在保證施工質量的前提下，提高了施工效率，取得了良好社會經濟效益。