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轉(zhuǎn)換層鋼骨混凝土梁柱節(jié)點施工技術(shù)

作者：建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時間：2009-12-22 20:26:20 [收藏]

    摘 要：本文結(jié)合錦州國際酒店的施工過程，分析和探討解決完善轉(zhuǎn)換層勁性構(gòu)件節(jié)點的設(shè)計、制作、安裝、鋼筋綁扎、模板設(shè)計與施工、混凝土澆筑等一系列施工工藝，總結(jié)形成一套轉(zhuǎn)換層勁性梁柱節(jié)點的施工技術(shù)，為類似工程施工提供借鑒。
    關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)換層 勁性梁柱節(jié)點 Xsteel建模

    一、工程概況：
    錦州國際酒店工程位于錦州市松山新區(qū)最顯著的位置，建筑面積101451m2；地下二層，地上四十三層，建筑總高度184.7m；是遼西五市最高的建筑，結(jié)構(gòu)形式為鋼骨混凝土－剪力墻結(jié)構(gòu)體系。該工程轉(zhuǎn)換層位于6層（標(biāo)高29.050m處），轉(zhuǎn)換層鋼柱形式為“十”字形柱，柱截面尺寸1600mm×1600mm，混凝土采用C50砼澆筑；鋼梁采用“工”字形截面，尺寸最大為1100mm×1650mm，每延米重量1500kg；外包混凝土梁采用C35砼澆筑，最終成型尺寸1400mm×2000mm。


    二、此工程中轉(zhuǎn)換層勁性梁柱節(jié)點施工特點
    1.節(jié)點鋼筋錨固要求高
    由于勁性梁柱節(jié)點處不僅有鋼柱和鋼梁相交而且梁柱鋼筋也在此交匯，此節(jié)點形式即不能削弱鋼結(jié)構(gòu)的強度，同時還要滿足框架主梁的鋼筋錨固要求。因此，對鋼結(jié)構(gòu)及鋼筋錨固形式的要求非常高。
    2.鋼筋綁扎施工難度大
    由于梁、柱部位有鋼結(jié)構(gòu)的存在，而且作為轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)配筋量也比普通層的配筋量大的多，因此鋼筋、鋼鋼結(jié)構(gòu)難免發(fā)生矛盾，導(dǎo)致鋼筋的施工難度異常之大。
    3.模板施工復(fù)雜
    鋼骨柱、鋼骨梁模板支設(shè)無法按照常規(guī)模板支設(shè)安裝對拉螺栓，特別在弧形梁、梁柱節(jié)點部位模板加固也是該工程的一個新課題。
    4.混凝土施工難度大
    因轉(zhuǎn)換鋼梁截面大，再加上轉(zhuǎn)換梁的上部鋼筋非常密集，致使轉(zhuǎn)換梁的混凝土澆筑非常困難。

    三、施工流程

    四、施工要點
    1.鋼結(jié)構(gòu)施工
    1.1 節(jié)點設(shè)計考慮原則
    1.1.1 深化設(shè)計時要詳細(xì)核對柱、梁鋼筋的數(shù)量、間距、標(biāo)高及箍筋的布置。
    1.1.2 如果轉(zhuǎn)換梁的鋼筋能繞過型鋼柱或按1：6打彎后能繞過型鋼柱，則鋼筋不斷開。
    1.1.3 不宜在型鋼柱的翼緣上開孔，在腹板上預(yù)留貫穿孔時，也要嚴(yán)格控制型鋼腹板截面損失率不大于25%。
    1.1.4 不宜在型鋼柱翼緣上焊接鋼筋，轉(zhuǎn)換梁鋼筋與型鋼柱翼緣相交時焊接在用于連接鋼筋的牛腿或拉筋板上。牛腿或拉筋板的設(shè)計不能影響模板工程，同時應(yīng)保證鋼柱縱筋和箍筋的通過。
    1.1.5 型鋼柱上用于連接鋼筋的牛腿或拉筋板應(yīng)為一級全熔透焊縫，工廠焊接。穿筋孔工廠預(yù)留。
    1.1.6 鋼筋與鋼牛腿或拉筋板的焊接需要滿足單面焊接10d，雙面焊接5d（d為鋼筋直徑），焊角高度由下式計算確定。


    1.2 Xsteel建模
    Xsteel建模是轉(zhuǎn)換層勁性梁柱節(jié)點順利施工的前提，利用計算機對勁性節(jié)點進行模擬可以提前清晰的反映梁柱節(jié)點中鋼結(jié)構(gòu)及鋼筋的交叉關(guān)系，對鋼構(gòu)件穿筋孔或牛腿的設(shè)置，及節(jié)點處鋼筋的下料提供了直觀的參考依據(jù)。設(shè)計原則上不允許在鋼梁上開孔，采用在鋼柱上增加連接板用于鋼筋焊接或鋼筋等截面代換使鋼筋從柱兩側(cè)通過的方式。下圖為利用計算機對梁柱節(jié)點進行模擬（如下圖）

    1.3 鋼構(gòu)件的制作質(zhì)量
    鋼構(gòu)件的制作質(zhì)量是施工的前提，項目部派專人駐加工廠，加強構(gòu)件加工的過程控制。加工前檢查鋼材的材質(zhì)和規(guī)格，其應(yīng)符合設(shè)計要求和有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，并附有質(zhì)量證明書；同時在構(gòu)件進場時由現(xiàn)場的監(jiān)理和質(zhì)檢人員進行幾何尺寸（包括截面高度、寬度、腹板中心偏移、翼緣板垂直度、彎曲矢高、腹板局部平整度）的檢查，尤其檢查鋼筋孔位、連接板位置等是否符合圖紙要求；其允許偏差應(yīng)滿足《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50205-2001），發(fā)現(xiàn)不合格的構(gòu)件不得進入下一道工序。（如下圖）。

    1.4 鋼柱與鋼梁節(jié)點焊接
    由于轉(zhuǎn)換層鋼柱及鋼梁大多采用厚板（≥40mm），節(jié)點為全融透焊接，為保證節(jié)點的焊接質(zhì)量，采用二氧化碳?xì)怏w保護焊接，焊縫等級為一級。施工過程中，明確選用技術(shù)熟練的隊伍，并完成現(xiàn)場考試，合格后才能上崗；由專業(yè)責(zé)任師對施工人員進行詳細(xì)交底，強調(diào)過程控制。焊接時采用對稱交叉分層的焊接方法，焊接過程中要及時交流監(jiān)控數(shù)據(jù)，通過對稱交叉分層的焊接方法及時找正、消除溫差變形的影響，確保成型后構(gòu)件的軸線位置、垂直度、上下段錯邊、標(biāo)高符合要求。


    1.5 焊接質(zhì)量控制
    1.5.1 焊接環(huán)境溫度不宜低于5℃，環(huán)境濕度不易高于80%，焊接時采取防風(fēng)措施。
    1.5.2 焊接前應(yīng)將待焊區(qū)域及兩側(cè)50mm范圍內(nèi)的鐵銹、油污、水分等雜質(zhì)去除。
    1.5.3 焊縫超聲波探傷檢驗應(yīng)在焊縫焊完24小時后進行，對每一條焊縫都進行超聲波探傷。發(fā)現(xiàn)不合格的焊縫用碳弧氣刨清除焊接缺陷，并用砂輪打磨被焊部位，露出金屬光澤，采用原焊接方法進行返修，確保施工質(zhì)量。

    2.鋼筋施工
    2.1轉(zhuǎn)換層梁柱節(jié)點內(nèi)的型鋼與梁縱向鋼筋容易發(fā)生矛盾，當(dāng)發(fā)生該矛盾時解決的原則為：與設(shè)計方、構(gòu)件加工廠協(xié)商，通過在牛腿上的開孔使鋼筋穿過鋼構(gòu)件，保證鋼筋的連續(xù)性。牛腿上的孔應(yīng)在鋼構(gòu)件安裝前完成，禁止現(xiàn)場開孔。
    2.2轉(zhuǎn)換梁鋼筋綁扎在梁柱節(jié)點處不能穿過的鋼筋采用與鋼柱牛腿焊接的方式，單面焊10d，雙面焊5d。轉(zhuǎn)換梁箍筋焊接在鋼梁的腹板加勁板上。

    2.3控制箍筋大小，箍筋小了將無法包住柱縱筋及鋼構(gòu)件，箍筋大了將應(yīng)影響保護層及可能出現(xiàn)漏筋現(xiàn)象。箍筋的翻樣可以采用計算機制圖，準(zhǔn)確計算出大小，以提高鋼筋綁扎的質(zhì)量。
    3.模板施工
    3.1轉(zhuǎn)換鋼梁因中間有鋼板貫穿全梁，模板加固無法采用原來的對拉螺栓方式加固，給模板加固和施工帶來很大困難。因此，在模板施工前需要在轉(zhuǎn)換梁腹板中間位置焊T16×4標(biāo)準(zhǔn)螺母，間距900mm，在模板合模后對照螺母位置安裝對拉螺栓，拆模后將臨時螺栓切除。
    4.砼施工
    4.1考慮到轉(zhuǎn)換層梁柱中H型鋼限制了混凝土的流動，并且節(jié)點處的箍筋和拉筋較密，同時由于轉(zhuǎn)換層的梁高較高，在施工前我們與攪拌站探討了一下混凝土的材料選擇，對混凝土中的碎石粒徑做了明確要求，采用5~16mm的小粒徑碎石，同時將坍落度調(diào)至180mm。
    4.2施工過程中選用Φ30的振搗棒進行振搗，在間隙狹小處采用鋼筋釬插搗和敲打模板方法輔助振搗，保證混凝土澆筑的密實度。
    4.3對局部振動棒不易插入的地方，采取在轉(zhuǎn)換梁的側(cè)模上預(yù)留振搗口的方式進行砼振搗。


    五、施工體會
    1.使用xsteel軟件進行建模，滿足鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的同時滿足鋼筋的錨固要求。
    2.充分發(fā)揮計算機在施工中的應(yīng)用，以達到降低成本、控制質(zhì)量的作用。
    3.本工程鋼骨混凝土中鋼筋混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)按照《混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204-2002）要求進行質(zhì)量控制，在滿足國家規(guī)范要求的同時，我們又進一步要求按照《遼寧省結(jié)構(gòu)金獎評審標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行，增加了質(zhì)量的控制力度。通過嚴(yán)格的質(zhì)量控制，鋼骨安裝質(zhì)量和焊縫要求達到國家有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求，同時混凝土的施工質(zhì)量也取得了理想的效果。


    參考文獻：
    1. 《中國大型建筑鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計與施工》中國建筑工業(yè)出版社
    2. 《混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204-2002）
    3. 《建筑施工手冊》中國建筑工業(yè)出版社.2003.
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