型鋼梁拉筋安裝技術(shù)改進(jìn)

陳兵

（中鐵電氣化局集團(tuán)北京建筑工程有限公司，北京 100000）

1 概況

型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)是充分發(fā)揮鋼材和混凝土兩種材料各自?xún)?yōu)點(diǎn)的合理組合，不但具有優(yōu)良的靜、動(dòng)力工作性能，而且能大量節(jié)約鋼材、降低工程造價(jià)和加快施工進(jìn)度，同時(shí)，對(duì)環(huán)境污染也較小，符合我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的方向。自20 世紀(jì)80 年代開(kāi)始，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)在我國(guó)發(fā)展十分迅速，已廣泛應(yīng)用于地鐵車(chē)輛段和超高層建筑中。隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，車(chē)輛段項(xiàng)目在各個(gè)城市發(fā)揮著重要作用，為提高土地使用效率，車(chē)輛段上蓋綜合利用已成為城市發(fā)展趨勢(shì)，為確保結(jié)構(gòu)承載力滿(mǎn)足二級(jí)開(kāi)發(fā)需求，本工程設(shè)計(jì)成勁性框架結(jié)構(gòu)以提高結(jié)構(gòu)承載能力。

新宮車(chē)輛段是地鐵19 號(hào)線(xiàn)一期工程唯一的車(chē)輛停放、檢修基地，總占地面積為30.05 萬(wàn)m2，其中聯(lián)合檢修庫(kù)為盡端式庫(kù)房，地上兩層，二層為小汽車(chē)庫(kù)，長(zhǎng)266.00m，寬122.20m，建筑高度12.75m，建筑面積63607.39m2。結(jié)構(gòu)形式為采用“下部勁性混凝土框架（局部轉(zhuǎn)換桁架）+隔震+上部裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)住宅”。用鋼總量約28500t，其中型鋼混凝土梁共778 根，梁截面尺寸為900×1500mm，梁側(cè)腰筋間距200mm，拉筋間距200mm，H1100×600×20×60 型鋼總長(zhǎng)度為14000m，按通常做法在鋼梁腹板上開(kāi)孔穿拉筋，拉筋開(kāi)孔數(shù)量約14000/0.2×5=35 萬(wàn)個(gè)。

2 難點(diǎn)分析

本單體劃分為30 個(gè)流水段組織流水施工，每個(gè)流水段鋼梁上開(kāi)孔數(shù)量約35 萬(wàn)/30≈1.17 萬(wàn)個(gè)，制作廠(chǎng)采用龍門(mén)鉆加工開(kāi)孔，綜合定位、周轉(zhuǎn)、維護(hù)、開(kāi)孔等因素，每完成開(kāi)一個(gè)孔需約1.5min，加工廠(chǎng)每日工作10h，首個(gè)流水段完成全部開(kāi)孔需約（11700×1.5/60）/10≈30d，較節(jié)點(diǎn)計(jì)劃滯后20d。本工程是北京市重點(diǎn)通車(chē)項(xiàng)目，節(jié)點(diǎn)工期緊張，而鋼結(jié)構(gòu)制作及安裝處于關(guān)鍵線(xiàn)路上，鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)場(chǎng)時(shí)間直接制約通車(chē)節(jié)點(diǎn)。按照傳統(tǒng)工藝，拉筋穿過(guò)腹板上的孔后再進(jìn)行彎折，鉤住梁腰筋并綁扎，該工藝鋼梁腹板需大量開(kāi)孔，導(dǎo)致鋼梁加工周期延長(zhǎng)且不利于鋼梁受力，同時(shí)拉筋穿孔、彎折的施工過(guò)程中更加耗費(fèi)人工，增加成本。針對(duì)該弊端，本文從腹板加工、拉筋安裝的工藝入手，解決加工周期長(zhǎng)、型鋼梁拉筋安裝成本高的問(wèn)題。

3 技術(shù)改進(jìn)詳細(xì)方案

在鋼梁腹板上不開(kāi)拉筋孔，調(diào)整為焊接構(gòu)造筋筋連接板，進(jìn)場(chǎng)后在連接板上焊接構(gòu)造筋，拉筋勾住構(gòu)造筋和腰筋，完成鋼筋安裝。

在加工廠(chǎng)內(nèi)焊接鋼筋連接板，每個(gè)截面上共計(jì)五道（十塊）連接板，綜合定位、周轉(zhuǎn)、維護(hù)、焊接等因素，完成單個(gè)截面上的連接板焊接時(shí)間約為80min，14000m 鋼梁沿縱向間隔2m 設(shè)置連接板，共7000 個(gè)截面，劃分為30 個(gè)流水段，首個(gè)流水段所需時(shí)間為（7000/30）×80/60≈312h，配5 名焊工，每天工作8h，首個(gè)流水段完成焊接需約312/5/8≈8d，可縮短鋼構(gòu)件加工時(shí)間30-8=22d，如圖1 所示。

技術(shù)改進(jìn)后詳細(xì)方案如圖2 所示。

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施情況如圖3～4 所示。

4 實(shí)施效果

（1）有效縮短鋼構(gòu)架加工周期22d，滿(mǎn)足工程進(jìn)度節(jié)點(diǎn)。

（2）常規(guī)做法需開(kāi)拉筋孔（5φ16）和對(duì)拉螺栓孔（3φ25），改進(jìn)后只需開(kāi)對(duì)拉螺栓孔（3φ25），腹板開(kāi)孔率由14.1%降低至6.8%，提高了鋼梁承載能力，保證上蓋二級(jí)開(kāi)發(fā)儲(chǔ)備的結(jié)構(gòu)安全系數(shù)。

（3）通過(guò)在加工廠(chǎng)焊接腰筋連接板，確保兩側(cè)的腰筋定位準(zhǔn)確、對(duì)稱(chēng)、均勻，腰筋抗扭性能得到保障。

圖1 型鋼梁拉筋安裝改進(jìn)節(jié)點(diǎn)

圖2 改進(jìn)后拉筋安裝流程

（4）拉筋無(wú)須穿孔后再?gòu)澱郏惭b簡(jiǎn)便，提高了安裝效率。常規(guī)工藝安裝1 根拉筋需2min，改進(jìn)后需20s，拉筋安裝效率調(diào)高約83%，拉筋根數(shù)共35 萬(wàn)根，工人每天按8h 工作計(jì)算，可節(jié)約人工成本350000×2/60/8×83%×300=363125 元。

5 適用范圍

該技術(shù)改進(jìn)項(xiàng)目適用于各類(lèi)工程施工過(guò)程中的型鋼梁拉筋安裝。

圖3 梁腹板上提前焊接搭接板

圖4 安裝腰筋和箍筋

6 結(jié)語(yǔ)

該技術(shù)改進(jìn)項(xiàng)目有效縮短了鋼構(gòu)件加工周期；降低腹板開(kāi)孔率，提高了鋼梁承載能力；鋼梁拉筋操作簡(jiǎn)單，提高了安裝效率，節(jié)約人工成本；型鋼梁兩側(cè)的腰筋定位準(zhǔn)確、對(duì)稱(chēng)、均勻，腰筋抗扭性能得到保障。實(shí)施效果良好，具備良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，達(dá)到創(chuàng)新創(chuàng)效、降低成本、與業(yè)主共贏的目標(biāo)，可給類(lèi)似工程項(xiàng)目提供參考價(jià)值。