鋼梁支座端嵌接鋼筋混凝土柱頂錨固施工技術(shù)

李 立

(山西三建集團(tuán)有限公司，山西 長治 046011)

1 工程概況

長治市體育運(yùn)動(dòng)學(xué)校新建搬遷建設(shè)項(xiàng)目射擊射箭館工程，建筑基底面積11 978.80 m2,總建筑面積22 110.41 m2,其中,地下室建筑面積449.87 m2，地上建筑面積21 660.54 m2；建筑層數(shù)：局部地下1層，地上2層(局部3層)，建筑高度23.15 m；建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為一級(jí)，建筑抗震設(shè)防類別為乙類，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全使用年限為50年。該工程是山西省目前唯一的一座射擊射箭場館。

本工程AC-V軸交1-18軸結(jié)構(gòu)標(biāo)高11 m處設(shè)置鋼梁，鋼梁材料采用18厚和20厚的鋼板組裝，鋼梁截面為300 mm×1 000 mm；鋼梁跨度為15.8 m，每榀鋼梁重量為5.03 t，共24榀鋼梁；鋼梁的支座端嵌接在混凝土柱內(nèi)的錨固長度為0.6 m，重量為0.226 t。鋼梁與混凝土柱連接處需在鋼梁外部焊接φ19平頭栓釘，柱箍筋貫穿鋼梁腹板與鋼筋混凝土柱進(jìn)行嵌接錨固。其鋼梁支座端嵌接錨固的施工質(zhì)量要求高、施工難度大。其結(jié)構(gòu)形式詳見圖1,圖2。

2 施工難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)的分析

1)鋼梁支座端的制作工藝相對(duì)比較復(fù)雜，尤其是鋼梁支座端嵌接平頭栓釘需要與鋼梁骨體進(jìn)行精準(zhǔn)連接，以確保鋼梁與鋼筋混凝土柱子的錨固質(zhì)量。

2)鋼梁需要在鋼筋混凝土柱施工前進(jìn)行吊裝就位、校正垂直、臨時(shí)定位，尤其是鋼梁支座端位置必須和柱子位置相吻合。

3)鋼梁支座端與混凝土柱節(jié)點(diǎn)處在空間上實(shí)現(xiàn)柱中主筋自下而上連續(xù)、貫通，柱箍筋與鋼梁支座端交貫、裹合，滿足鋼梁支座端在鋼筋混凝土柱子中的錨固要求。

3 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 施工工藝流程

鋼梁加工制作、運(yùn)輸→鋼梁吊裝就位→校正軸線、標(biāo)高與垂直度→臨時(shí)精準(zhǔn)固定→柱子主筋穿支座綁扎→支座端箍筋裹合綁扎→柱模板安裝→柱混凝土澆筑。

3.2 鋼梁加工制作、運(yùn)輸

1)鋼梁構(gòu)件根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，按1∶1的比例放樣，放樣工作完成后，對(duì)所放大樣和樣板進(jìn)行檢驗(yàn)后開始制作。

2)鋼梁拼裝前，必須對(duì)鋼梁彎曲度、翼緣對(duì)腹板的垂直度、翼緣板的不平度、截面寬度和高度進(jìn)行校正。

3)帶孔的鋼板要保證第一個(gè)孔到梁上翼緣之間的距離和筋板孔中心線到腹板中心線之間的距離。

4)鋼梁支座端φ19平頭栓釘與骨體焊接位置準(zhǔn)確，采用對(duì)稱施焊以消除支座端熱應(yīng)力引起的變形。

5)鋼梁構(gòu)件在運(yùn)輸過程中要保證在車輛上的支點(diǎn)、綁扎方法和端部伸出長度，保證構(gòu)件不產(chǎn)生變形、不損傷涂層。

3.3 鋼梁吊裝就位

1)鋼梁吊裝前，先在鋼梁位置搭設(shè)鋼梁的安放點(diǎn)(臨時(shí)腳手架)，位置和標(biāo)高準(zhǔn)確無誤。

2)用塔吊將錨入混凝土柱內(nèi)的鋼梁吊運(yùn)至臨時(shí)腳手架上，吊裝就位后，對(duì)照軸線進(jìn)行雙向找正、標(biāo)高找平位置后，并將鋼梁與架體做臨時(shí)固定。

3.4 校正軸線、標(biāo)高與垂直度

1)用經(jīng)緯儀將鋼梁位置的軸線與鋼梁的中心線進(jìn)行校正，用撬棍和千斤頂將鋼梁中心線與軸線對(duì)齊后完成位置定位。

2)用水準(zhǔn)儀對(duì)每根鋼梁兩端標(biāo)高進(jìn)行測量，首先用倒鏈將鋼梁一端吊起，然后用鋼墊板進(jìn)行找平的方法，至鋼梁標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求。

3)垂直度的校正，用線墜和鋼尺校正其垂直度，當(dāng)一側(cè)支承面出現(xiàn)空隙，應(yīng)用楔形鐵片塞緊，以保證支承貼緊面。

3.5 臨時(shí)精準(zhǔn)固定

完成校正后，在每根鋼筋混凝土柱四周(即：鋼梁支座端處)搭設(shè)雙排腳手架，并且四個(gè)方向上的腳手架連成整體架，在進(jìn)行精準(zhǔn)校正合格后，與腳手架的水平橫桿牢固連接固定。

3.6 柱子主筋穿支座綁扎

1)按圖紙要求，鋼筋混凝土柱主筋避讓開鋼梁的位置，在一層梁內(nèi)插筋時(shí)，嚴(yán)格按照主筋位置排布進(jìn)行插筋。

2)綁扎柱子主筋時(shí)，先計(jì)算好每根柱箍筋數(shù)量，將柱箍筋套在下層伸出的鋼筋上，然后再連接主鋼筋，主筋接頭位置依據(jù)設(shè)計(jì)、規(guī)范要求錯(cuò)開。

3)柱子主筋位置擺放正確后，將鋼梁下部的柱子箍筋與主筋進(jìn)行牢固綁扎。

3.7 支座端箍筋裹合綁扎

1)在柱子豎向鋼筋上，畫出箍筋間距，然后將已套好的箍筋往上移動(dòng)，移至鋼梁底部，然后由上往下進(jìn)行綁扎。

2)鋼梁支座端箍筋采用裹合綁扎，綁扎柱子支座范圍內(nèi)箍筋時(shí)，從柱子一端穿過鋼梁支座端穿筋孔，以此類推完成裹合箍筋的綁扎。

3.8 柱模板安裝

1)樓面上彈縱橫軸線和四周邊線，并做好檢查復(fù)核工作，將柱根部雜物清理干凈。

2)框架柱模板安裝加固采用的對(duì)拉螺栓，在鋼梁位置無法拉通對(duì)拉螺桿，因此在鋼梁側(cè)面焊接對(duì)拉螺栓，尾部插入模板孔眼內(nèi)，與側(cè)模板外部楞木形成牢固拉結(jié)。

3.9 柱混凝土澆筑

1)由于鋼梁支座與混凝土柱交接處鋼筋及栓釘非常密集，澆筑混凝土從鋼梁兩側(cè)交替澆筑。

2)框架柱獨(dú)立高度大于3 m，必須分層澆筑，每層澆筑高度不得大于1.5 m，混凝土采用插入式振搗器振搗，振搗厚度不得大于振搗棒的長度。

3)混凝土的振搗采用隨澆隨振搗，振搗棒垂直插入混凝土，插入到下層尚未初凝的混凝土中約50 mm～100 mm，以使上下層互相結(jié)合；操作時(shí)要做到快插慢拔。

4)柱子混凝土澆筑完成后隨即用塑料膜進(jìn)行包裹，12 h后進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)。

4 施工質(zhì)量控制措施

1)施工前要進(jìn)行技術(shù)操作交底，嚴(yán)格遵守國家地方相關(guān)規(guī)范要求。選派鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)技術(shù)人員到現(xiàn)場參與技術(shù)管理工作，負(fù)責(zé)施工方案的施工管理、施工監(jiān)測、技術(shù)指導(dǎo)等工作。

2)鋼梁制作過程中要按照1∶1放大樣下料后焊接，在施焊前將所有穿筋孔機(jī)加工成形，焊接需要對(duì)稱施焊(尤其在支座處)，消除施焊過程中的熱應(yīng)力變形。

3)鋼梁安裝前應(yīng)對(duì)建筑物的定位軸線、基礎(chǔ)軸線的位置、標(biāo)高等進(jìn)行檢查，并對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行檢測和辦理交接驗(yàn)收手續(xù)。基礎(chǔ)軸線標(biāo)志和標(biāo)高的基準(zhǔn)點(diǎn)要準(zhǔn)確、齊全。

4)安裝鋼梁的臨時(shí)腳手架需要經(jīng)過計(jì)算(強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性)保證能夠承受施工可能產(chǎn)生的各項(xiàng)荷載，避免安裝過程中出現(xiàn)位移和變形。

5)柱子主筋和裹合箍筋綁扎時(shí)位置要準(zhǔn)確，綁扎要牢固，同時(shí)不能撬動(dòng)鋼梁；鋼筋接頭位置、箍筋間距、箍筋彎鉤角度必須符合施工規(guī)范及設(shè)計(jì)的要求，并做好隱蔽驗(yàn)收。

6)柱子支模前在地面彈出通線，將柱子位置兜方找中，校正柱子的插筋位置及鋼梁位置，與鋼梁制作接觸處的模板需要結(jié)合鋼梁截面進(jìn)行加工，模板與鋼梁接觸處加設(shè)海綿條密封。

7)混凝土澆筑過程中振搗棒嚴(yán)禁觸碰到鋼梁的支座，尤其不能傷害到平頭栓釘。

8)混凝土澆筑完成后12 h必須及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)不得少于7 d，保證鋼梁支座端與混凝土柱的錨固質(zhì)量。

5 總結(jié)與體會(huì)

本文是對(duì)長治市體校射擊射箭館工程實(shí)際施工的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。從設(shè)計(jì)角度分析：用鋼梁在鋼筋混凝土框架中代替混凝土梁，發(fā)揮了鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，減輕了結(jié)構(gòu)重量、增加了建筑公共使用空間，最大程度滿足了使用功能，符合倡導(dǎo)綠色建筑的發(fā)展理念；從施工角度分析：鋼梁的工廠化加工減少了現(xiàn)場操作、提高了施工效率、縮短了施工周期，順應(yīng)了建筑裝配式的時(shí)代發(fā)展。綜上所述，鋼筋混凝土框架中用鋼梁替代混凝土梁的設(shè)計(jì)和施工有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。