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        勁性混凝土組合結(jié)構(gòu)典型節(jié)點深化設(shè)計

        2015-09-19 03:42:56
        建筑施工 2015年12期
        關(guān)鍵詞:鋼骨勁性筋板

        中建一局集團第五建筑有限公司 北京 100024

        1 工程概況

        辦公商業(yè)樓(民源大廈)工程位于北京市朝陽區(qū)光華路,工程中勁性結(jié)構(gòu)主要為勁性鋼骨柱、勁性鋼骨梁、4#塔樓北側(cè)桁架結(jié)構(gòu)及各個塔樓之間連廊鋼結(jié)構(gòu)部分。

        2 典型節(jié)點深化設(shè)計

        2.1 組合結(jié)構(gòu)典型節(jié)點深化設(shè)計原則

        1)柱縱筋遇H型鋼梁翼緣時,縱筋與套筒連接,套筒與鋼梁翼緣焊接;

        2)柱箍筋遇H型鋼梁腹板時,箍筋與H型鋼梁內(nèi)加勁板焊接,或在鋼梁腹板上開孔以使箍筋穿過;

        3)梁拉筋遇H型鋼梁腹板時,在H型鋼梁腹板上開孔,同一排相鄰拉筋孔間距為非加密區(qū)箍筋間距的2倍,當設(shè)有多排拉筋時,上下2排拉筋孔豎向錯開設(shè)置;

        4)混凝土次梁縱筋遇H型鋼梁腹板時,在H型鋼梁腹板上開孔,以使梁縱筋穿過;

        5)梁筋遇圓鋼管柱時,盡量繞過鋼骨(繞鋼骨時可并筋,φ28 mm及以下的鋼筋并筋數(shù)量不得超過3根,φ32 mm的鋼筋并筋數(shù)量不得超過2根);無法繞過時,梁筋上鐵上排和下鐵下排采用搭筋板與鋼骨焊接;梁筋上鐵下排和下鐵上排采用鋼筋連接器或搭筋板與鋼骨焊接;

        6)柱縱筋遇梁筋搭筋板時,在搭筋板上開槽,以使柱縱筋穿過;

        7)梁縱筋遇H型鋼柱時,采用搭筋板與鋼骨焊接;

        8)梁柱節(jié)點區(qū)排筋時,應優(yōu)先保證懸挑梁有效截面尺寸,其次保證勁性框架梁有效截面尺寸,最后保證混凝土框架梁有效截面尺寸;

        9)梁、柱鋼筋保護層厚度?。?0+d)mm,其中d為箍筋直徑。

        2.2 梁柱節(jié)點排筋、布筋深化設(shè)計

        工程中根據(jù)各方簽訂的深化設(shè)計原則,對所有勁性混凝土組合梁柱節(jié)點進行排筋、布筋的深化設(shè)計,將復雜節(jié)點處鋼筋與鋼骨的關(guān)系全面、直觀地進行展示,避免現(xiàn)場施工的盲目性,降低施工難度,有效提高作業(yè)效率,保證工程質(zhì)量。勁性混凝土組合結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點排筋深化如圖1、圖2所示。

        圖1 梁柱節(jié)點排筋平面示意

        2.3 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件深化設(shè)計

        排筋深化設(shè)計完成后由業(yè)主設(shè)計部、設(shè)計單位、監(jiān)理單位、專業(yè)分包單位進行審核,檢查深化設(shè)計的合理性和可操作性。各方審核通過后,鋼結(jié)構(gòu)單位根據(jù)排筋深化圖進行鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的深化設(shè)計,對鋼骨和鋼筋進行立體定位。

        圖2 梁柱節(jié)點排筋深化示意

        鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在工廠加工時,根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件深化設(shè)計完成構(gòu)件開孔、焊接搭筋板或鋼筋連接器等工序,以滿足鋼筋與鋼骨的位置要求。

        1)鋼骨柱縱筋與混凝土梁搭筋板沖突時,在搭筋板上開槽,以保證柱縱筋順利通過,如圖3所示。

        2)鋼骨柱縱筋與鋼骨梁翼緣沖突時,用鋼筋連接器將柱縱筋連接于鋼骨梁翼緣,保證柱縱筋有效連接,如圖4所示。

        圖3 鋼骨梁搭筋板開槽

        圖4 鋼梁翼緣焊接鋼筋連接器

        3)柱箍筋在梁柱節(jié)點區(qū)內(nèi)遇鋼梁腹板時,在鋼梁腹板上開孔,保證柱箍筋順利通過,或箍筋斷開與連接板(加勁板)焊接,如圖5所示。

        4)鋼骨梁鋼筋遇鋼骨柱時,上鐵上排與下鐵下排采用搭筋板與鋼骨柱連接,保證梁縱筋有效連接,如圖6所示;上鐵下排與下鐵上排盡量繞過鋼骨柱,無法繞過時用鋼筋連接器與鋼骨柱連接。

        圖5 箍筋連接板焊接

        圖6 鋼骨梁搭筋板

        5)鋼骨梁鋼筋遇鋼梁腹板時,在鋼梁腹板上開孔,保證鋼骨梁鋼筋正常通過,如圖7所示。

        6)次梁鋼筋遇鋼梁腹板時,在鋼梁腹板上開孔,保證次梁鋼筋正常通過,如圖8所示。

        圖7 鋼梁腹板開孔

        圖8 鋼骨梁腹板開孔

        3 組合結(jié)構(gòu)施工配合及注意事項

        3.1 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝

        鋼骨采用現(xiàn)場塔吊吊裝,吊裝完成后采用加勁肋及普通螺栓臨時連接,并采用纜風繩進行勁性臨時固定,糾正垂直度,微調(diào)平面位置及柱頂標高后,與已安裝完成的鋼骨焊接牢固。

        3.1.1 工藝流程

        吊裝→檢查垂直度、軸線偏差、標高→臨時固定→復核調(diào)整→點焊固定→焊接翼板、腹板→焊縫外觀檢查→超聲波探傷

        3.1.2 安裝控制

        在影響鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝精度的因素中,既有加工誤差,也有安裝誤差,為保證構(gòu)件安裝準確,為梁柱節(jié)點施工創(chuàng)造條件,在構(gòu)件吊裝就位后,需進行反復檢測,糾正安裝誤差,施焊過程中若發(fā)現(xiàn)焊接變形影響垂直精度,應及時調(diào)整。

        3.1.3 標高控制

        根據(jù)設(shè)計要求,確定擬安裝構(gòu)件標高,誤差控制在-3~+3 mm以內(nèi),若構(gòu)件間出現(xiàn)縫隙,應用鋼墊片進行調(diào)整。

        3.1.4 垂直度、偏扭控制

        在型鋼柱相互垂直兩翼緣板畫出柱身中心線,根據(jù)樓層軸線,用2臺經(jīng)緯儀從不同方面進行觀測,控制其垂直度及偏扭程度。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝精度直接影響到梁柱節(jié)點施工,故必須嚴格控制,逐層復核調(diào)整,防止誤差累積。

        3.2 梁柱節(jié)點鋼筋綁扎

        勁性混凝土梁柱節(jié)點鋼筋操作要點如下[1]。

        1)將鋼骨表面清理干凈,檢查施工作業(yè)的操作平臺,確保搭設(shè)穩(wěn)固,安全防護到位。

        2)根據(jù)梁柱節(jié)點排筋深化設(shè)計,將梁、柱主筋進行穿插、綁扎,需焊接部位待鋼筋安裝到位后,由鋼結(jié)構(gòu)施工單位專業(yè)焊工進行焊接。

        3)柱箍筋綁扎:先安裝內(nèi)箍筋,再安裝外箍筋。箍筋與主筋要垂直,箍筋轉(zhuǎn)角處與主筋交點處均要綁扎,主筋與箍筋非轉(zhuǎn)角部分的相交點呈梅花狀交錯綁扎。箍筋的彎鉤疊合處應沿柱子四周交錯布置,并綁扎牢固。

        4)安裝保護層卡環(huán),采用特制的塑料卡環(huán),安裝在柱主筋上,隔筋布置,間距1 000 mm。自檢合格后進行隱蔽驗收。

        3.3 梁柱節(jié)點模板支設(shè)

        梁柱接頭模板按框架梁個數(shù)制作定型模板,在木工加工車間進行批量制作,充分保證加工精度,以保證梁柱接頭處構(gòu)件截面尺寸及混凝土外觀質(zhì)量。模板第1道為厚0.50 mm鍍鋅鐵皮,第2道為厚5 mm多層板,第3道為50 mm×100 mm木方,前3道均沿柱高方向滿鋪,第4道采用厚18 mm多層板定做成型,沿柱高方向間距300 mm布置,第5道背楞采用φ48.30 mm×3.60 mm雙鋼管,間距不大于300 mm,第6道采用φ48.30 mm×3.60 mm雙鋼管作為柱箍,間距不大于300 mm。在模板和柱混凝土之間加海綿條,防止漏漿。模板靠緊后用雙鋼管柱箍從框架梁下部箍緊(框架梁范圍采用對拉螺栓),防止脹模,柱箍不少于3道,間距不大于300 mm,定型模板構(gòu)造如圖9所示。

        圖9 梁柱節(jié)點模板構(gòu)造

        3.4 梁柱節(jié)點混凝土澆筑

        1)勁性混凝土組合結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點鋼筋密集,混凝土澆筑、振搗困難,工程質(zhì)量很難保證。經(jīng)與業(yè)主、設(shè)計院溝通,決定在梁柱節(jié)點區(qū)內(nèi)視鋼筋密集程度,現(xiàn)場簽證采用自密實混凝土進行澆筑;梁柱節(jié)點區(qū)鋼柱側(cè)面設(shè)置4個φ20 mm的排氣孔,沿鋼管柱均勻布置,便于鋼柱內(nèi)氣體的排出并通過流出的漿體辨別柱內(nèi)混凝土的性能。

        2)節(jié)點區(qū)鋼柱內(nèi)存在加勁板,為保證鋼管柱內(nèi)混凝土的澆筑質(zhì)量,鋼管混凝土柱內(nèi)采用自密實混凝土澆筑;鋼柱內(nèi)加勁板角部開設(shè)φ40 mm排氣孔,數(shù)量不少于4個,便于隔板下側(cè)角部的氣體排出,保證混凝土密實度。

        4 深化設(shè)計成果鞏固

        1)工程中鋼骨柱鋼骨截面較大,加之梁筋搭筋板、鋼骨栓釘及部分鋼牛腿的影響,柱箍筋無法按常規(guī)工序綁扎。采取措施:鋼骨安裝前先將整層柱箍筋預留于柱根部,待鋼骨安裝完成后再逐一布置、綁扎;部分鋼骨柱箍筋仍安裝困難的,經(jīng)與業(yè)主、設(shè)計院溝通,將此部分封閉箍筋改為拉鉤。

        2)鋼管內(nèi)混凝土無法進行振搗,加之鋼管內(nèi)有內(nèi)環(huán)板,鋼管內(nèi)混凝土澆筑質(zhì)量無法保證,采取措施如下[2]。

        (1)經(jīng)與業(yè)主、設(shè)計院溝通,鋼管內(nèi)采用自密實混凝土,采用高拋法進行澆筑,料斗的下口尺寸比鋼管內(nèi)徑小100~200 mm,以便混凝土下落時,管內(nèi)空氣能夠排出;

        (2)在澆筑混凝土前先灌100~200 mm同配比混凝土的水泥砂漿,可在混凝土澆筑中起到緩沖作用,防止混凝土在澆筑時石子彈跳造成砂石分離,出現(xiàn)爛根等質(zhì)量問題;

        (3)由于鋼管內(nèi)存在內(nèi)環(huán)板,混凝土澆筑時環(huán)板周圍混凝土澆筑質(zhì)量難以保證,容易充氣,因此在環(huán)板上側(cè)設(shè)置排氣孔,為保證環(huán)板處混凝土的澆筑質(zhì)量,澆筑時利用振搗棒從鋼管外側(cè)對環(huán)板周圍混凝土進行點振(振搗時間不宜過長),使氣體通過排氣孔排出,通過排氣孔內(nèi)流出的漿體判斷混凝土澆筑質(zhì)量。當混凝土澆筑至鋼管頂端時,為防焊接高溫影響混凝土的質(zhì)量,混凝土只澆筑到離鋼管頂端300 mm處,每節(jié)鋼管柱澆筑完后,清除掉上面的浮漿,用塑料布將管口封住,安裝上一節(jié)鋼柱前將鋼管內(nèi)的積水、浮漿、松動的石子及雜物等清除干凈;

        (4)梁柱節(jié)點區(qū)內(nèi)鋼筋密集,空間狹小,混凝土澆筑質(zhì)量無法保證,采取措施:經(jīng)過與業(yè)主及設(shè)計院協(xié)商,當梁柱節(jié)點區(qū)鋼筋密集,采用混凝土澆筑困難時,現(xiàn)場簽證確認采用與梁強度相同的自密實混凝土澆筑;

        (5)鋼梁下部混凝土密實度無法保證,采取措施:澆筑鋼骨梁混凝土時,采用由中部向兩邊擴展的澆筑方式,且鋼骨梁混凝土先從鋼梁一側(cè)下料,用振動棒在鋼梁一側(cè)振搗,將混凝土從鋼梁底擠向另一側(cè),直到混凝土高度超過鋼梁下翼緣板,然后改為雙側(cè)對稱下料、對稱振搗。當混凝土澆筑到上翼緣板時,混凝土從跨中開始下料,混凝土由跨中向兩端延伸振搗,以保證混凝土澆筑質(zhì)量。

        5 結(jié)語

        目前在建筑行業(yè)勁性混凝土組合結(jié)構(gòu)應用越來越廣泛,但勁性混凝土組合結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點區(qū)內(nèi)鋼筋密集,鋼骨眾多,在常規(guī)施工方法下,勁性混凝土梁柱節(jié)點施工質(zhì)量很難保證。

        工程中通過對所有勁性混凝土組合構(gòu)件進行深化設(shè)計,優(yōu)化排筋、布筋,提前在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件上開孔、焊接搭筋板或鋼筋連接器,保證了鋼筋與鋼骨的合理穿插、可靠連接,有效解決了鋼筋與鋼骨位置沖突問題,使勁性混凝土組合結(jié)構(gòu)質(zhì)量得到保障,降低了施工難度,有效提高了作業(yè)效率,縮短了施工工期。

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