王海歐 (南京宇翔建設(shè)發(fā)展有限公司,江蘇 南京 210000)
高層建筑利用轉(zhuǎn)換層進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換已相當(dāng)普遍,在以往鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,轉(zhuǎn)換層的施工屬于成熟技術(shù)。為了有效地減小大跨度梁的梁高,滿足內(nèi)部的高大空間及結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換,設(shè)計(jì)越來越多采用型鋼梁勁性混凝土組合結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換,因轉(zhuǎn)換型鋼梁(柱)范圍內(nèi)上下柱主筋在鋼梁寬度范圍內(nèi)柱筋無法錨入框支梁內(nèi),采用直螺紋套筒進(jìn)行型鋼梁(柱)與普通鋼筋連接是新的突破,施工方法需要進(jìn)一步總結(jié)和推進(jìn)。
某住房主體1標(biāo)段總建筑面積25萬m2,由1~8#樓組成,其中在1#、8#樓A、B塔樓之間連接體C組成,其余為獨(dú)立塔樓、板樓。連接體C首層、二層為架空花園,三層以上為住宅部分。在連接體C三層轉(zhuǎn)換層應(yīng)用勁性型鋼梁轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)形式,并應(yīng)用了直螺紋套筒在勁性鋼梁節(jié)點(diǎn)中的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換型鋼梁、柱與框支柱主筋的以及上部框架柱主筋在鋼梁(柱)范圍內(nèi)有效連接將對整個結(jié)構(gòu)的抗震要求有較大的影響。設(shè)計(jì)要求采用直螺紋套與型鋼梁(柱)焊接,并在有直螺紋套筒的位置增加加勁板與上下翼緣頂緊焊接,柱主筋套筒連接,此方法法避免了柱主筋范圍內(nèi)鋼梁翼緣開孔上錨或下錨對鋼梁翼緣板的影響。連接體C結(jié)構(gòu)平面圖如圖1、圖2所示。
圖1 3層型鋼梁、鋼柱布置圖
①對型鋼梁(柱)尺寸的精確控制、上下主筋位套筒軸線位置的精確控制,以及套筒下部連接鋼筋長度的精確控制將是轉(zhuǎn)換是否成功的關(guān)鍵。
②直螺紋套筒在型鋼梁上部套筒在加工廠焊接,而下部套筒只能在現(xiàn)場焊接,在焊接套筒的部位將用加勁板與上下翼緣頂緊焊接。型鋼梁下部直螺紋套筒的焊接將是節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換中的難點(diǎn)和要點(diǎn)。
圖2 4層以上柱平面定位圖
型鋼梁(柱)的工廠加工→型鋼梁(柱)上部焊接直螺紋套筒→鋼構(gòu)件運(yùn)至現(xiàn)場→型鋼梁(柱)的安裝→型鋼梁下部直螺紋套筒焊接→型鋼梁與下部框支柱鋼筋連接→勁性型鋼梁(柱)、框支柱鋼筋綁扎、模板加固→型鋼梁(柱)上部鋼筋連接→澆筑混凝土。
2.3.1 型鋼梁制作施工
型鋼梁(柱)的加工。鋼結(jié)構(gòu)由專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)廠家在工廠進(jìn)行分段加工制作,原材料經(jīng)現(xiàn)場抽樣送檢合格后使用,并對加工過程嚴(yán)格控制,對焊縫質(zhì)量進(jìn)行100%探傷檢測。型鋼梁(柱)上部直螺紋套筒在工廠進(jìn)行焊接,鋼梁(柱)在工廠加工完成后運(yùn)至施工現(xiàn)場,并按順序擺放到位(如圖3)。
圖3 型鋼梁上部焊接直螺紋套筒
2.3.2 柱、梁安裝
框支柱分兩段施工,將端部有鋼柱的框支柱施工至設(shè)計(jì)鋼柱底標(biāo)高,中間框支柱的第一施工標(biāo)高為梁下非加密區(qū)范圍再加35d以下,并澆灌混凝土,以保證鋼柱、高支模支撐的穩(wěn)定性。本工程鋼結(jié)構(gòu)形式簡單,每個鋼柱單件3.4m,約1.8t重,利用塔吊可以吊裝,吊裝后對柱軸線、標(biāo)高、垂直度和鋼柱間尺寸進(jìn)行復(fù)核,無誤后方可進(jìn)行鋼梁的安裝。
鋼梁安裝分3段進(jìn)行安裝,安裝前將型鋼梁范圍內(nèi)框支梁底筋先布到位。根據(jù)鋼梁最大截面尺寸H900×500×32×38,每延長米約505.289kg/m。鋼梁長度約10.1m,鋼梁重量約5.8t。由于鋼梁重量現(xiàn)場塔吊不能進(jìn)行吊裝工作,采用K25t汽車吊進(jìn)行吊裝就位,本著先兩端后中間的原則進(jìn)行吊裝。
型鋼梁的現(xiàn)場拼裝焊接。型鋼梁吊裝就位調(diào)整后進(jìn)行現(xiàn)場焊接,該型鋼梁焊縫坡口形式為單坡,焊接板厚為38mm和25mm,母材采用Q345鋼。焊接形式為等全熔透對接焊,焊縫等級Ⅱ級,采用E5016型焊條(如圖4)。型鋼梁下套筒焊接。在型鋼梁下部翼緣進(jìn)行框支柱連接鋼筋位置精確測量,由專業(yè)焊工將直螺紋套筒與型鋼梁翼緣有效焊接。
圖4 型鋼梁現(xiàn)場焊接拼裝示意圖
2.3.3 型鋼梁連接鋼筋與下部框支框鋼筋連接
由于梁下套筒需在與下部鋼筋連接完畢才可與鋼梁焊接,無法在加工廠焊接,需在現(xiàn)場焊接,而焊接需在鋼梁安裝后、與柱主筋連接后進(jìn)行焊接。因框支柱截相對較大,而型鋼梁所占位置相對較小,焊工焊接套筒內(nèi)側(cè)時可將柱箍筋降低,保證焊工站在柱內(nèi)梁下焊接套筒時操作空間,確保焊接質(zhì)量。型鋼梁下套筒連接的鋼筋長度是決定框支柱在梁寬范圍內(nèi)柱主筋與型鋼連接的關(guān)鍵,需每根鋼筋一一現(xiàn)場量尺寸,并調(diào)整柱主筋的間距,以保證與梁下套筒的有效連接,也保證套筒與型鋼梁的焊接牢固。
對端部框支柱內(nèi)有型鋼柱時,采用鋼筋搭(焊)接法。由于端部框支柱內(nèi)有型鋼柱,焊接人員無法在柱內(nèi)進(jìn)行型梁下套筒的焊接,在征求設(shè)計(jì)院同意后,采用了先將梁下套筒與型鋼梁焊接,在吊裝鋼梁時將套筒連接鋼筋與柱主筋按搭接的方式下錨,其搭接下錨長度為38d×1.6,綁扎后并加焊三處5d(當(dāng)型鋼梁下套筒卻無法后焊時也可采用此方法)。
鋼梁安裝就位后,利用千斤頂、手拉葫蘆等工具進(jìn)行拼裝、矯正并固定。調(diào)整、校正鋼梁高度及平面位置后,將鋼梁接頭進(jìn)行現(xiàn)場焊接?,F(xiàn)場焊接后,對焊縫進(jìn)行100%探傷合格后,將框支梁鋼筋綁扎到位。在此過程中通知監(jiān)理、甲方、設(shè)計(jì)院以及質(zhì)檢站各部門進(jìn)行驗(yàn)收。在框支梁主筋完全固定后,在梁上精確放出上部框架柱位置線,并復(fù)核型鋼梁上部套筒位置,確認(rèn)無誤后進(jìn)行上部框架柱插筋的施工。
對型鋼梁尺寸的精確控制:型鋼梁尺寸的控制確保鋼梁與鋼梁端頭型鋼柱的有效焊接,保證型鋼梁上下部柱主筋套筒位置的準(zhǔn)確。在鋼柱吊裝后進(jìn)行對軸線、標(biāo)高、柱間距離校正控制,上下主筋位套筒軸線位置的精確控制,確保上下部柱位置的準(zhǔn)確。精確型梁下套筒下部連接鋼筋長度,并對型鋼梁下直螺紋套筒的焊接按一、二級焊縫質(zhì)量嚴(yán)格檢查控制。
由于施工前對施工中可能出現(xiàn)的難點(diǎn)一一提前,認(rèn)真分析歸納、制定相應(yīng)的方案,施工過程非常順利,施工質(zhì)量與過程控制達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。
[1]蒲亨波.勁性混凝土框架施工技術(shù)探討[J].建材與裝飾,2014(10).
[2]唐小輝,施從偉.型鋼混凝土轉(zhuǎn)換梁的設(shè)計(jì)與計(jì)算[J].建筑結(jié)構(gòu),2009(S2).
[3]李向東,邢國榮,安愷.勁性鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)施工技術(shù)[J].建筑技術(shù),2012(11).