章艷平
摘 要:高層建筑對(duì)施工工藝要求較高,其中型鋼混凝土柱梁連接點(diǎn)的施工尤其關(guān)鍵,因?yàn)檫B接點(diǎn)往往需要承受較大壓力,也是容易發(fā)生問(wèn)題的部位。該文結(jié)合實(shí)際建筑項(xiàng)目,介紹了當(dāng)前型鋼混凝土柱梁連接點(diǎn)施工方法,并具體分析了本項(xiàng)目中柱梁節(jié)點(diǎn)施工難度,在此基礎(chǔ)上結(jié)合相關(guān)工藝對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化,最終得到既能保證施工質(zhì)量,又可以提高施工效率的方法,希望為相關(guān)人員提供一定的指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞:高層建筑 施工質(zhì)量 型鋼混凝土 柱梁連接點(diǎn) 方法
中圖分類號(hào):TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2019)01(b)-00-02
1 工程簡(jiǎn)介
南方某省一高層建筑項(xiàng)目,位于當(dāng)?shù)馗咝录夹g(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū),工程總體造價(jià)在1.85億元,總建筑面積約65885m2。該建筑分為3個(gè)部分,其中主樓為框架結(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)中心共10層,其中地上9層,地下1層,實(shí)驗(yàn)中心高40.2m。實(shí)驗(yàn)樓依然采用框架結(jié)構(gòu)。主樓、附屬樓、實(shí)驗(yàn)樓3個(gè)建筑互相連接,形成一個(gè)完整的整體。
2 型鋼砼柱與鋼筋砼梁連接節(jié)點(diǎn)
根據(jù)施工要求,結(jié)合當(dāng)?shù)厥┕l件,該工程的框架基本采用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱,其中主樓需要建設(shè)21個(gè)框架柱,均采用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱;附屬樓共10個(gè)框架柱,根據(jù)其施工需要以及實(shí)際用途需求,其中6個(gè)為型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱,此外4個(gè)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(jié)構(gòu)柱和普通鋼筋混凝土梁之間不設(shè)置型鋼牛腿梁。
3 型鋼砼組合結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)常用施工方法
3.1 打孔法
根據(jù)高層建筑對(duì)應(yīng)部位施工的具體條例,高層建筑中型鋼混凝土結(jié)構(gòu)柱與鋼筋混凝土梁之間的柱梁連接點(diǎn)必須采用剛性連接,也就是要求梁的鋼筋必須深入柱子對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn),同時(shí)連接點(diǎn)必須滿足鋼筋錨的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。為了保證連接點(diǎn)達(dá)到一定的承壓能力和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),需要保證柱內(nèi)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(nèi)。在具體施工過(guò)程中,還需要盡量減少縱梁穿過(guò)橫柱的數(shù)量,同時(shí)需要避免縱梁穿過(guò)型鋼的邊緣。在連接點(diǎn)的施工過(guò)程中,需要避免縱梁與柱內(nèi)型鋼的直接焊接。
3.2 鋼牛腿連接法
在實(shí)施鋼牛腿連接的過(guò)程中,要注意做好鋼筋的保護(hù),此外橫梁與縱梁在打孔實(shí)施貫通過(guò)程中需要將其在高度上盡量錯(cuò)開(kāi),避免兩個(gè)方向的梁縱筋出現(xiàn)沖突,給施工帶來(lái)困難。鋼牛腿連接需要在柱子主要鋼筋通過(guò)的地方實(shí)施開(kāi)孔。
在具體施工過(guò)程中,必須充分保證橫梁與縱梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,在兩者連接的部位往往需要使用大量鋼筋,可以通過(guò)與相關(guān)方的溝通交流,在保證其建筑強(qiáng)度和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上對(duì)鋼筋實(shí)施強(qiáng)代換或者對(duì)鋼筋具體分布進(jìn)行科學(xué)調(diào)整。
3.3 鋼筋連接套筒
鋼筋連接套筒在施工過(guò)程中對(duì)使用的鋼材具有一定要求,這種連接方法可以彌補(bǔ)鋼牛腿連接方式中需要耗費(fèi)大量鋼材的問(wèn)題。基于此,鋼筋連接套筒能夠加速施工進(jìn)度,同時(shí)還可以降低施工成本,其缺點(diǎn)在于對(duì)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(dá)到一個(gè)較高標(biāo)準(zhǔn),增加了施工難度,對(duì)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(jié)點(diǎn)施工中的設(shè)計(jì)優(yōu)化
4.1 原節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案
普通鋼筋混凝土梁在型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱,普通鋼筋混凝土梁連接節(jié)點(diǎn)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(jié)構(gòu)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(dāng)兩者差值為負(fù),普通鋼筋混凝土梁主筋通過(guò)鋼牛腿與型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱柱連接。
4.2 原設(shè)計(jì)方案不足之處
(1)型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱與普通鋼筋混凝土梁連接節(jié)點(diǎn)工作面狹窄。尤其需要關(guān)注的是在施工過(guò)程中需要進(jìn)行仰焊操作,由于仰焊操作在具體施工過(guò)程中存在一定難度,同時(shí)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(xiàn)場(chǎng)綁扎后主筋位置存在一定安裝偏差,型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱牛腿板若事先已在工廠完成焊接,那么在后續(xù)施工過(guò)程中兩者之間的焊接質(zhì)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(guò)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(fā)生問(wèn)題,哪怕是牛腿板部位的一點(diǎn)問(wèn)題將直接影響到整體施工效果。
4.3 優(yōu)化后的設(shè)計(jì)方案
(1)為了有效保證建筑強(qiáng)度,同時(shí)盡量減少鋼筋使用量,通過(guò)采用普通鋼筋替換,達(dá)到預(yù)期目的,這種操作不會(huì)影響到建筑承載能力。
(2)當(dāng)普通鋼筋混凝土梁梁寬與型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)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(nèi)錨固,中間鋼筋穿入型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱柱翼緣孔內(nèi)。
(3)當(dāng)普通鋼筋混凝土梁梁寬與型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)柱柱翼緣寬度時(shí),普通鋼筋混凝土梁梁角部鋼筋通過(guò)優(yōu)化后的鋼牛腿與型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱連接,中間鋼筋穿入型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱柱翼緣孔內(nèi)。
(4)進(jìn)一步優(yōu)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(jìn)而保證焊接質(zhì)量。
(5)在施工過(guò)程中為了減少主筋安裝容易出現(xiàn)的偏差,可以根據(jù)施工需要適當(dāng)?shù)卣{(diào)整普通鋼筋混泥土梁主筋的捆扎順序,需要注意在調(diào)整綁扎順序的時(shí)候必須保證型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)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(duì)型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱在工廠生產(chǎn)階段進(jìn)行對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì),注意在翼緣板主梁鋼筋穿入位置預(yù)先采用機(jī)械式開(kāi)孔。
(7)改變牛腿板構(gòu)造為柱梁節(jié)點(diǎn)的連接提供了工作空間,有助于保證柱梁節(jié)點(diǎn)的施工質(zhì)量。
(8)通過(guò)改進(jìn),大幅縮減了現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量,從而減少了工程施工總量,縮短工程關(guān)鍵工序的工期,有助于實(shí)現(xiàn)工期目標(biāo)。
(9)縮減了人工和材料費(fèi),節(jié)約了施工成本。
5 結(jié)語(yǔ)
該研究針對(duì)南方某省一高層建筑項(xiàng)目的施工過(guò)程進(jìn)行分析,根據(jù)施工要求,結(jié)合建筑具體用途及其施工要求,充分考慮到當(dāng)?shù)厥┕l件以及本項(xiàng)目?jī)?nèi)在要求,決定該工程的框架基本采用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱,主樓為框架結(jié)構(gòu),高20層,其中地下1層,地上19層,為了滿足其實(shí)際需要,主樓需要建設(shè)21個(gè)框架柱,均采用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱;附屬樓共10個(gè)框架柱,根據(jù)其施工需要以及實(shí)際用途需求,其中6個(gè)為型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱,此外4個(gè)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(jié)構(gòu)柱和普通鋼筋混凝土梁之間不設(shè)置型鋼牛腿梁。在最初的設(shè)計(jì)方案中,決定采用普通鋼筋混凝土梁在型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱,普通鋼筋混凝土梁連接節(jié)點(diǎn)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(jié)構(gòu)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(dāng)兩者差值為負(fù),普通鋼筋混凝土梁主筋通過(guò)鋼牛腿與型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱連接。但是這種連接方式存在一定局限性,決定對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化后有效降低了施工難度、減少了相關(guān)材料的使用,同時(shí)保證了施工效率和質(zhì)量,達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
該文介紹了柱梁連接點(diǎn)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(yōu)勢(shì)和不足,需要在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中結(jié)合工程實(shí)際和施工需要進(jìn)行科學(xué)選擇。該文結(jié)合具體工程項(xiàng)目,分析了其連接方法中存在的不足,進(jìn)而實(shí)施針對(duì)性改進(jìn)措施,最終得出易于施工、節(jié)約成本、提高施工效率、保證施工質(zhì)量的方法,取得良好施工效果。
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