淺談勁性混凝土結構梁柱核心區搭橋式鋼筋連接施工技術

左樂 謝福美 孫凱 王善超 劉宇

摘? 要：超高層或大跨度建筑結構多采用鋼與混凝土組合形式，研究表明結構核心區的型鋼與密集的柱筋、縱橫梁筋相互交錯，施工極為困難。傳統的施工方法一般采用在型鋼上加肋開孔、焊接直螺紋套筒、開口箍筋后焊接、混凝土柱加腋等方法，其存在的問題是削弱型鋼剛度、增加斷面尺寸、影響使用功能。我司承接的合肥市高新區文化服務中心工程，結構形式為框架結構箍筋為外封閉箍+內八角箍，梁柱核心區十分復雜，是施工的主要難題。為此，項目技術人員對梁柱核心區的構件節點、鋼筋配置與連接、模板配置與支設等展開了技術攻關設計，采用BIM技術深化設計、鋼筋搭橋連接等綜合施工技術解決了梁柱核心區施工難度大、質量難以控制的問題，為該類問題的解決提供了參考。

關鍵詞：勁性混凝土結構;梁柱核心區;搭橋式鋼筋連接

中圖分類號：TU37? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2020）03-0000-00

1工法特點

（1）采用Tekla軟件對勁性混凝土框架節點進行深化設計，確定連接方式，有效指導施工。

（2）型鋼構件與連接板工廠化制作，現場快速安裝，施工便捷，提高了工效。

（3）通過鋼筋連接板，采用搭橋式鋼筋連接，保證了核心區鋼筋受力的連續性[1]。

2適用范圍

本工法適用于型鋼混凝土組合結構施工。

3工藝原理

通過采用Tekla軟件對勁性混凝土結構核心區進行節點深化設計，將勁性混凝土結構梁柱核心區鋼筋采用搭橋式連接。型鋼構件工廠化制作，現場快速安裝，核心區鋼筋與構件焊接形成整體。鋼筋搭橋式連接還采用了上橋與下橋兩種形式，以減少現場連接板焊接量，為交叉作業和施工創造有利條件[2]。

4施工工藝流程及操作要點

4.1施工工藝流程（圖1）

4.2操作要點

4.2.1深化設計

采用Tekla軟件建模技術，確定勁性混凝土框架節點鋼筋處理方式，對型鋼混凝土梁、柱結構的每一個連接點繪制節點大樣，預先計劃節點縱向鋼筋彎折、錨固情況、箍筋腹板穿孔位置、數量及連接板布設位置，詳見圖2。豎向連接板工廠化加工成平面整體，保證連接處鋼筋的受力連續性。

4.2.2型鋼構件的制作與安裝

（1）型鋼梁制作。型鋼構件及連接板制作均由工廠集中制作。型鋼構件應根據設計圖紙及深化設計，按1：1的比例翻樣后下料。

（2）型鋼梁安裝要點。將制作好的鋼梁用平板運輸車至現場，用STC7528P塔吊吊至地面，鋼梁吊裝前應先在鋼梁翼緣板焊吊耳，采用STC7528P塔吊進行吊運安裝[3]。

4.2.3節點區鋼筋連接

柱、梁鋼筋穿過型鋼梁是相互交錯的，在施工中應全面考慮梁、柱鋼筋穿過型鋼梁時各種鋼筋穿插先后順序，以便更好的施工。

（1）型鋼梁鋼筋的綁扎。型鋼梁安裝就位，位置校正無誤，并連結牢固驗收合格后，方可進行梁柱鋼筋的綁扎、連接、錨固。型鋼混凝土結構的鋼筋綁扎，與鋼筋混凝土結構中的鋼筋綁扎基本相同。

1）原設計梁上部縱向鋼筋采用雙排鋼筋，型鋼梁上部距混凝土面僅10 cm，現場施工難度較大，項目管理人員對此處鋼筋進行優化，與設計溝通后采用并筋做法，優化連接板預留標高，如圖3、圖4所示。

2）型鋼梁拉結筋彎折后焊接在腹板上，焊接長度為雙面焊5 d，避免在腹板上開孔。

（2）型鋼梁柱筋穿型鋼梁的連接。現場900 mm×900 mm柱鋼筋配筋為425（角筋）+3225，箍筋為外封閉箍+內八角箍，故在梁柱核心區需解決柱縱向受力鋼筋及箍筋與型鋼梁碰撞問題，單獨采用預留孔穿型鋼梁存在定位不精準、型鋼梁補強、節點處多鋼筋碰撞等不確定因素，嚴重影響現場工序銜接。

現場技術人員采用tekla軟件對勁性混凝土結構核心區進行節點深化設計，巧用一塊連接板為節點碰撞鋼筋搭設橋梁，并通過生產廠家預制一次成型，現場提前配料制料，將現場核心區碰撞鋼筋與預制連接板焊接成整體，通過焊接方式“上下橋”。

柱鋼筋不能避讓，在型鋼梁處斷開，上下段分別與型鋼梁上下部豎向連接板焊接，焊接長度為5 d雙面焊，如圖5所示。

圖5 型鋼梁柱筋與型鋼梁的連接

柱箍筋采用外箍及八角箍做法，對于柱外箍，在深化時，在型鋼梁腹板部位預留外箍穿孔;對于八角箍，由于整根箍筋無法穿過，深化時明確兩側托板位置，八角箍雙面焊接于型鋼梁兩側連接板，如圖6、圖7所示。

4.2.4側模安裝

梁側模板支撐為避免腹板留孔，確保成型質量，采用預制雙L型鋼筋焊接φ14對拉螺桿，共設置3道對拉螺桿，距梁底250 mm、650 mm、1 100 mm;對拉螺栓水平間距為400 mm;梁底設置一道步步緊，間距為400 mm。梁側設置2道斜撐，用于加固梁側，如圖8所示。

4.2.5混凝土澆筑

勁性混凝土框架節點處混凝土采用自密實混凝土，且在施工中由于梁型鋼翼緣下部及連接板與型鋼梁部位混凝土不易充分填滿，應重點進行澆筑和振搗。

澆筑過程中，振搗持續時間不能過長，一般每個振搗點振搗時間不超過3 s。還需實施外部輔助振搗措施，如利用橡皮錘敲擊梁的側模、底模，尤其是柱子四角處應多敲擊，這樣可以檢查混凝土澆筑是否密實，而且有利于排除混凝土內部的氣泡。節點澆筑平型鋼面時，攤鋪略高于型鋼面，稍加振搗，使混凝土漿料把型鋼翼緣板與腹板陰角位置填充飽滿，再澆筑至正常梁面標高。澆筑完成后立即對混凝土構件進行養護。

參考文獻

[1]高博.型鋼混凝土結構梁柱節點區鋼筋連接施工[J].居舍，2019（14）：31+178.

[2]黃運武.勁性混凝土梁柱節點處深化設計方法[J].江西建材，2019（6）：62-63.

[3]李敏.勁性混凝土梁柱節點處深化設計的應用[J].山西建筑，2015，41（31）：123-124.

收稿日期：2020-03-10

作者簡介：左樂（1992—），男，安徽合肥人，本科，工程師，研究方向：土木工程。