高層建筑施工中型鋼混凝土柱梁連接節點施工質量的提升探索

章艷平

摘 要：高層建筑對施工工藝要求較高，其中型鋼混凝土柱梁連接點的施工尤其關鍵，因為連接點往往需要承受較大壓力，也是容易發生問題的部位。該文結合實際建筑項目，介紹了當前型鋼混凝土柱梁連接點施工方法，并具體分析了本項目中柱梁節點施工難度，在此基礎上結合相關工藝對其進行優化，最終得到既能保證施工質量，又可以提高施工效率的方法，希望為相關人員提供一定的指導意義。

關鍵詞：高層建筑 施工質量 型鋼混凝土 柱梁連接點 方法

中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）01（b）-00-02

1 工程簡介

南方某省一高層建筑項目，位于當地高新技術產業開發區，工程總體造價在1.85億元，總建筑面積約65885m2。該建筑分為3個部分，其中主樓為框架結構，高20層，地下1層，地上19層。建筑總高度為80.8m。附屬樓共4層，其中地上3層，地下1層，附屬樓高度為18m，采用框架結構。實驗中心共10層，其中地上9層，地下1層，實驗中心高40.2m。實驗樓依然采用框架結構。主樓、附屬樓、實驗樓3個建筑互相連接，形成一個完整的整體。

2 型鋼砼柱與鋼筋砼梁連接節點

根據施工要求，結合當地施工條件，該工程的框架基本采用型鋼混凝土組合結構柱，其中主樓需要建設21個框架柱，均采用型鋼混凝土組合結構柱；附屬樓共10個框架柱，根據其施工需要以及實際用途需求，其中6個為型鋼混凝土組合結構柱，此外4個框架柱為普通鋼筋混凝土梁，兩者之間互相連接，但是型鋼混凝土組合結構柱和普通鋼筋混凝土梁之間不設置型鋼牛腿梁。

3 型鋼砼組合結構節點常用施工方法

3.1 打孔法

根據高層建筑對應部位施工的具體條例，高層建筑中型鋼混凝土結構柱與鋼筋混凝土梁之間的柱梁連接點必須采用剛性連接，也就是要求梁的鋼筋必須深入柱子對應的節點，同時連接點必須滿足鋼筋錨的相關標準。為了保證連接點達到一定的承壓能力和相關標準，需要保證柱內型鋼的截面與梁的鋼筋形式匹配，這樣才能順利完成梁穿入柱子內。在具體施工過程中，還需要盡量減少縱梁穿過橫柱的數量，同時需要避免縱梁穿過型鋼的邊緣。在連接點的施工過程中，需要避免縱梁與柱內型鋼的直接焊接。

3.2 鋼牛腿連接法

在實施鋼牛腿連接的過程中，要注意做好鋼筋的保護，此外橫梁與縱梁在打孔實施貫通過程中需要將其在高度上盡量錯開，避免兩個方向的梁縱筋出現沖突，給施工帶來困難。鋼牛腿連接需要在柱子主要鋼筋通過的地方實施開孔。

在具體施工過程中，必須充分保證橫梁與縱梁結構的穩定性，在兩者連接的部位往往需要使用大量鋼筋，可以通過與相關方的溝通交流，在保證其建筑強度和穩定性的基礎上對鋼筋實施強代換或者對鋼筋具體分布進行科學調整。

3.3 鋼筋連接套筒

鋼筋連接套筒在施工過程中對使用的鋼材具有一定要求，這種連接方法可以彌補鋼牛腿連接方式中需要耗費大量鋼材的問題。基于此，鋼筋連接套筒能夠加速施工進度，同時還可以降低施工成本，其缺點在于對施工工藝要求很高，由于套筒與型鋼柱之間承受壓力較大，因此這一部位的焊接需要達到一個較高標準，增加了施工難度，對施工工藝的要求也提高到新的水平。

4 該工程型鋼砼柱與鋼筋砼梁節點施工中的設計優化

4.1 原節點設計方案

普通鋼筋混凝土梁在型鋼混凝土組合結構柱，普通鋼筋混凝土梁連接節點位置上部與下部分別包含8根鋼筋。梁寬與型鋼混泥土組合結構柱翼緣寬度的差值將決定采用何種連接方式，一般情況下當兩者差值為負，普通鋼筋混凝土梁主筋通過鋼牛腿與型鋼混凝土組合結構柱柱連接。

4.2 原設計方案不足之處

（1）型鋼混凝土組合結構柱與普通鋼筋混凝土梁連接節點工作面狹窄。尤其需要關注的是在施工過程中需要進行仰焊操作，由于仰焊操作在具體施工過程中存在一定難度，同時仰焊往往難以保證其施工效果，容易影響到建筑的最終使用效果。

（2）普通鋼筋混凝土梁現場綁扎后主筋位置存在一定安裝偏差，型鋼混凝土組合結構柱牛腿板若事先已在工廠完成焊接，那么在后續施工過程中兩者之間的焊接質量往往難以得到有效保證，影響到建筑的使用效果。

（3）建筑施工過程中兩者大多采用牛腿板的方式連接，這使得牛腿板的焊接效果將直接影響到最終使用效果，如果牛腿板部位發生問題，哪怕是牛腿板部位的一點問題將直接影響到整體施工效果。

4.3 優化后的設計方案

（1）為了有效保證建筑強度，同時盡量減少鋼筋使用量，通過采用普通鋼筋替換，達到預期目的，這種操作不會影響到建筑承載能力。

（2）當普通鋼筋混凝土梁梁寬與型鋼混凝土組合結構柱翼緣寬度差值大于120mm，普通鋼筋混凝土梁梁角部鋼筋深入柱內錨固，中間鋼筋穿入型鋼混凝土組合結構柱柱翼緣孔內。

（3）當普通鋼筋混凝土梁梁寬與型鋼混凝土組合結構柱柱翼緣寬度差值小于120mm或普通鋼筋混凝土梁梁寬小于型鋼混凝土組合結構柱柱翼緣寬度時，普通鋼筋混凝土梁梁角部鋼筋通過優化后的鋼牛腿與型鋼混凝土組合結構柱連接，中間鋼筋穿入型鋼混凝土組合結構柱柱翼緣孔內。

（4）進一步優化牛腿板，具體措施為將角部鋼筋焊接于豎向牛腿板，這一操作有助于增加工作面空間，降低焊接難度，進而保證焊接質量。

（5）在施工過程中為了減少主筋安裝容易出現的偏差，可以根據施工需要適當地調整普通鋼筋混泥土梁主筋的捆扎順序，需要注意在調整綁扎順序的時候必須保證型鋼混凝土組合結構柱牛腿板提前得到有效焊接。

（6）為了提高施工效率，可以針對型鋼混凝土組合結構柱在工廠生產階段進行對應設計，注意在翼緣板主梁鋼筋穿入位置預先采用機械式開孔。

（7）改變牛腿板構造為柱梁節點的連接提供了工作空間，有助于保證柱梁節點的施工質量。

（8）通過改進，大幅縮減了現場焊接工作量，從而減少了工程施工總量，縮短工程關鍵工序的工期，有助于實現工期目標。

（9）縮減了人工和材料費，節約了施工成本。

5 結語

該研究針對南方某省一高層建筑項目的施工過程進行分析，根據施工要求，結合建筑具體用途及其施工要求，充分考慮到當地施工條件以及本項目內在要求，決定該工程的框架基本采用型鋼混凝土組合結構柱，主樓為框架結構，高20層，其中地下1層，地上19層，為了滿足其實際需要，主樓需要建設21個框架柱，均采用型鋼混凝土組合結構柱；附屬樓共10個框架柱，根據其施工需要以及實際用途需求，其中6個為型鋼混凝土組合結構柱，此外4個框架柱為普通鋼筋混凝土梁，兩者之間互相連接，但是型鋼混凝土組合結構柱和普通鋼筋混凝土梁之間不設置型鋼牛腿梁。在最初的設計方案中，決定采用普通鋼筋混凝土梁在型鋼混凝土組合結構柱，普通鋼筋混凝土梁連接節點位置上部與下部分別包含8根鋼筋。梁寬與型鋼混泥土組合結構柱翼緣寬度的差值將決定采用何種連接方式，一般情況下當兩者差值為負，普通鋼筋混凝土梁主筋通過鋼牛腿與型鋼混凝土組合結構柱連接。但是這種連接方式存在一定局限性，決定對其進行優化，優化后有效降低了施工難度、減少了相關材料的使用，同時保證了施工效率和質量，達到良好的經濟效益和社會效益。

該文介紹了柱梁連接點的常用施工方法和工藝，具體包括打孔法、鋼牛腿連接法、鋼筋連接套筒、普通鋼筋混凝土梁等，每種方法都有其優勢和不足，需要在實際應用過程中結合工程實際和施工需要進行科學選擇。該文結合具體工程項目，分析了其連接方法中存在的不足，進而實施針對性改進措施，最終得出易于施工、節約成本、提高施工效率、保證施工質量的方法，取得良好施工效果。

參考文獻

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