孟勝鵬
(北京天恒建設(shè)集團(tuán)有限公司,北京102600)
與普通的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比,型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在剛度、延性、承載力、抗震性能以及施工周期方面有著非常明顯的優(yōu)勢(shì)。與普通鋼結(jié)構(gòu)相比,又在耐火性能、耐腐蝕性能方面有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。所以,型鋼混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)在現(xiàn)代建筑中應(yīng)用廣泛。
隨著社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,越來(lái)越多的鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑涌現(xiàn)在各大城市當(dāng)中,特別是高層超高層建筑、多層公建的使用比例更高。當(dāng)多層公建建筑中采用鋼結(jié)構(gòu)作為主要建筑結(jié)構(gòu)承重體系時(shí),一般在地下一層設(shè)置轉(zhuǎn)換層,并采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)[1]。
一般縱向受力鋼筋直徑≥16mm 時(shí),采用機(jī)械連接接頭,應(yīng)加強(qiáng)鋼筋端頭平整度的處理,防止由于端面的不平、毛刺影響受力筋的接頭質(zhì)量,必要時(shí)宜采用無(wú)齒鋸將鋼筋端面切割平整或使砂輪打磨平滑。
對(duì)于有抗震要求的框架柱、梁、剪力墻暗柱等的箍筋應(yīng)滿足以下要求:(1)箍筋彎鉤的彎弧內(nèi)直徑HPB300 級(jí)鋼筋不應(yīng)小于鋼筋直徑的2.5 倍,HRB335 級(jí)、HRB400 級(jí)鋼筋不應(yīng)小于鋼筋直徑的4 倍,且無(wú)論何種情況都不應(yīng)小于受力鋼筋直徑;(2)箍筋彎鉤的彎折角度應(yīng)為135°,成型及綁扎后兩彎勾應(yīng)保持平行;(3)箍筋彎鉤的平直部分長(zhǎng)度不應(yīng)小于箍筋直徑的10 倍,且不小于75mm。
鋼筋調(diào)直宜采用機(jī)械方法,也可采用冷拉方法。鋼筋調(diào)直場(chǎng)地應(yīng)根據(jù)鋼筋長(zhǎng)度及冷拉率設(shè)置好伸長(zhǎng)標(biāo)識(shí)。當(dāng)采用冷拉方法調(diào)直鋼筋時(shí),HPB300 級(jí)(一級(jí))鋼筋的冷拉率不宜大于4%,HRB335 級(jí)(二級(jí))、HRB400 級(jí)和RRB400 級(jí)(三級(jí))鋼筋的冷拉率不宜大于1%。
4.1.1 鋼筋與鋼筋的連接
加強(qiáng)型鋼連接施工質(zhì)量控制,須要嚴(yán)格遵循以下原則:首先,在受力較小處進(jìn)行鋼筋接頭的設(shè)計(jì),同一個(gè)縱向受力鋼筋最好只設(shè)計(jì)一個(gè)接頭;其次,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求對(duì)縱向受力鋼筋連接方式以及結(jié)構(gòu)面積百分率進(jìn)行控制。
4.1.2 鋼筋與型鋼的連接
鋼筋與型鋼的連接通常采用設(shè)置鋼牛腿或在鋼柱上設(shè)置焊接套筒的方式,設(shè)計(jì)時(shí)縱向受力鋼筋優(yōu)先考慮使用高強(qiáng)鋼筋以減少鋼筋數(shù)量和直徑。為保證施工質(zhì)量,梁的上下鐵鋼筋設(shè)置層數(shù)都避免超過(guò)2 層。
型鋼混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋安裝位置受型鋼骨架的影響,其安裝位置必須保證準(zhǔn)確,防止鋼筋與型鋼穿鋼筋孔的位置出現(xiàn)偏差錯(cuò)位。施工過(guò)程中,通過(guò)鋼結(jié)構(gòu)安裝施工仿真技術(shù)的應(yīng)用,以直觀地反映出鋼柱和鋼筋之間復(fù)雜的空間關(guān)系,事先理順鋼筋的施工順序,解決可能存在的各種矛盾,明確有效的施工方法,使勁性柱的鋼筋施工得到簡(jiǎn)化。
1)勁性柱主筋穿插安裝。勁性柱主筋位置必須準(zhǔn)確,否則將影響梁筋及柱箍筋穿過(guò)腹板預(yù)留孔。為保證主筋位置準(zhǔn)確,一般在型鋼柱鋼筋綁扎完成后,放置專用定位筋對(duì)主筋位置進(jìn)行定位保護(hù),防止鋼筋偏位。柱內(nèi)箍筋受鋼骨柱影響,某些鋼柱內(nèi)箍筋無(wú)法穿過(guò)鋼柱,鋼柱加工時(shí),腹板上加設(shè)肋板,鋼柱箍筋焊接在肋板之上。焊接長(zhǎng)度滿足規(guī)范要求,單面焊應(yīng)不小于10d,雙面焊5d(d為鋼筋直徑)。
在梁柱節(jié)點(diǎn)部位,柱的箍筋需要在型鋼梁腹板上已留好的孔中穿過(guò),由于整根箍筋無(wú)法穿過(guò),先將箍筋分段,再用電弧焊焊接。不宜將箍筋焊接在梁的腹板上,因?yàn)楣?jié)點(diǎn)處受力較復(fù)雜。如腹板開孔的大小和位置不合適時(shí),須征得設(shè)計(jì)單位的同意后,再用電鉆補(bǔ)孔或用鉸刀擴(kuò)孔,不得用氣割開孔。
2)勁性梁鋼筋綁扎。勁性梁綁扎鋼筋時(shí),梁的拉鉤一般有以下3 種設(shè)置方式:(1)在型鋼梁腹板上留孔;(2)在型鋼梁腹板上加設(shè)肋板;(3)拉鉤繞過(guò)型鋼梁翼緣板加設(shè)。
綁扎鋼筋按如下順序:支梁底?!鷶[放梁箍筋→穿梁底筋→梁底筋與鋼柱連接→箍筋與梁底筋綁扎→穿梁面筋→梁面筋與鋼柱連接→綁扎梁面筋→支梁側(cè)模。
鋼筋位置與保護(hù)層厚度之間有著相互輔助、相得益彰的作用,須同時(shí)滿足。如果鋼筋保護(hù)層厚度超出了相關(guān)設(shè)計(jì)要求,就會(huì)引起鋼筋移位,結(jié)構(gòu)構(gòu)件有效截面尺寸被縮小的問(wèn)題,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力要求就無(wú)法得到有效的滿足。如果鋼筋保護(hù)層厚度達(dá)不到相關(guān)設(shè)計(jì)要求,那么鋼筋保護(hù)層的實(shí)際功能就會(huì)與預(yù)期出現(xiàn)偏差。為了使鋼筋位置與鋼筋保護(hù)層厚度同時(shí)符合設(shè)計(jì)要求,應(yīng)圍繞鋼筋的位置采取針對(duì)性的措施。
為了確保鋼筋位置符合設(shè)計(jì)要求,需要通過(guò)水平梯形定位架來(lái)對(duì)水平筋位置進(jìn)行控制,通過(guò)豎向梯形定位架來(lái)進(jìn)行豎筋位置的控制。為了保證鋼筋保護(hù)層厚度符合設(shè)計(jì)要求,借助對(duì)應(yīng)厚度的塑料卡子,按照梅花型進(jìn)行布置,同時(shí),再在豎向梯子筋中進(jìn)行3 道頂模的設(shè)計(jì)。針對(duì)洞口的鋼筋位置與鋼筋保護(hù)層厚度的控制,需要進(jìn)行固定洞口模板頂模撐的增設(shè),并確保頂模撐長(zhǎng)度比墻體厚度小2mm。針對(duì)本段鋼筋的綁扎,在鋼筋上方進(jìn)行頂模撐的焊接,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)墻體鋼筋保護(hù)層厚度與截面尺寸的有效控制[2]。
為了對(duì)箍筋間距進(jìn)行有效的控制,應(yīng)先劃好間距線,再正式開始柱筋綁扎。在整個(gè)綁扎過(guò)程中,按照箍筋間距自制一個(gè)標(biāo)尺,對(duì)柱筋綁扎的位置進(jìn)行檢查和控制,確保箍筋綁扎時(shí),其與主筋保持垂直狀態(tài),且箍筋彎鉤可以順利地綁扎在相應(yīng)的主筋上,并呈現(xiàn)出交替錯(cuò)開的特點(diǎn)。針對(duì)柱筋保護(hù)層厚度,利用保護(hù)層墊塊來(lái)進(jìn)行控制,確保墊塊的厚度與保護(hù)層厚度一致。墊塊尺寸的確定應(yīng)當(dāng)充分考慮主筋的規(guī)格,每一個(gè)墊塊都要具備一定的強(qiáng)度。
梁筋的綁扎通過(guò)水平尺來(lái)控制主筋的位置,確保主筋分布均勻;如果受力筋多層,每層之間用鋼筋做墊。
在進(jìn)行鋼筋綁扎時(shí),還需要對(duì)起步筋距離進(jìn)行嚴(yán)格的控制。大多數(shù)情況下,起步筋距離都為50mm。如果連梁箍筋第1 道位于柱外側(cè),且與主筋相距50mm,那么第2 道就要設(shè)置在柱內(nèi)側(cè),同時(shí)與主筋相距50mm。而墻體的第1 道水平筋應(yīng)當(dāng)與結(jié)構(gòu)面保持50mm 的間距,第1 道豎筋應(yīng)當(dāng)與柱筋保持50mm 的間距。
綜上所述,型鋼在混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用,發(fā)揮著十分重要的作用。而要想加強(qiáng)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋施工質(zhì)量的控制,就必須要對(duì)其相應(yīng)的工程質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制,無(wú)論是鋼筋材料的選擇,還是鋼筋的加工、安裝綁扎施工,都必須要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和行業(yè)規(guī)范進(jìn)行施工。