型钢混凝土柱与框架梁钢筋复杂节点施工技术

关键词：高层建筑；型钢柱；连接节点；连接牛腿；预留钢筋孔 

　　1 工程概况 

　　本文的写字楼案例工程属于一幢高端的写字楼建筑，位于某地的核心商务区域。该工程总层数为34层，总体建筑面积达到了129757m2，建筑从地面到顶部的高度为137.6m，建筑整体结构框架为现浇剪力墙体系，建筑的4层以下都是联体地下室以及裙房，在4层之后便由A、B两幢完全独立的塔楼组合而成，其楼层的层高为4m。建筑12层以下的外围框架柱皆是采用的型钢混凝土结构，而建筑中央的核心筒体则是采用的钢筋混凝土结构。本文通过对该案例工程的钢筋施工、型钢柱施工，对建筑中型钢混凝土结构的所具有的复杂节点进行了深入的探讨及总结。 

　　2 关键技术难点与特点分析 

　　（1）型钢混凝土柱体与纯钢结构相比较而言，其中存在着一个重点难题，也就是按照相应的钢筋位置在型钢柱的翼缘或腹板位置精确预留钢筋孔，在翼缘上精确设置工字型牛腿。 

　　（2）钢筋混凝土梁与主体倾斜相交，型钢的柱头部分框架梁钢筋与型钢柱之间互相连接的部位较多，框架梁的钢筋与建筑结构中的十字型钢柱相交的角度以及连接变化的角度也繁多，其产生的连接节点数量较大。 

　　（3）框架梁钢筋与钢柱进行连接的时，其连接的型极为复杂，通常情况下，施工现场都是对钢筋采取工字型牛腿或者贯通的方式来与型钢柱进行连接。当钢筋采用工字型牛腿进行连接的过程中，或者当梁钢筋的上铁与下铁之间呈现出上下两排时，必须要在施工现场分别将上下排的钢筋和连接板的上皮以及虾皮进行焊接，如此一来就导致施工难度加大。 

　　（4）柱头部位钢筋较密，且存在多根框架梁相交于同一柱头的现象，导致多层钢筋互相重叠，钢筋与十字型钢柱连接及钢筋标高的控制难度很大。 

　　（5）型钢柱和混凝土框架梁箍筋受连接工字型牛腿限制需截断再焊接，焊接工作量尤其大。 

　　3 型钢柱-钢筋混凝土框架梁结构施工技术 

　　3. 1 型钢柱加工 

　　3.1. 1 预留钢筋孔的位置 

　　在进行钢筋孔位置预留工作时，必须要保证其预留孔的高精度。预留孔在型钢柱之上预留的位置无论是任何一个位置都必须要保持高准确性，否则不仅无法正常施工，还可能会对钢筋带来极大的麻烦。此外，在实际进行施工的过程中对型钢施工负责的单位与负责土建施工的单位这两者之间通常都存在工程的不一致性，因此，双方在工程实施过程中必须要实时进行沟通。又由于型钢预留孔通常都是在工厂加工过程中利用机械的方式来进行开孔，其加工现场通常都禁止使用氧气来进行切割，因此，负责对型钢进行施工一方的自身必须要有着先进、成熟的加工技术，型钢翻样人员以及施工现场管理人员除了要了解钢结构以外，还必须又要了解土建施工，如此才能够有效的进行相互的协调。而负责对型钢进行翻样的人员还必须要学会对钢筋进行翻样，只有通过这样的方式，才能够使得型钢的空位不会出现失误，从而保持高精度。同时，在进行型钢构件加工的过程中，相关的型钢构件人员在施工过程中必须要保持高度的负责态度，以及熟练的技术，以此来确保型钢构件最终完成的质量。 

　　3.1.2 预留钢筋孔的大小 

　　为了保证型钢的强度，型钢上的孔应尽量小。但孔太小又不便施工，甚至（04SG523）6规定中对预留孔的大小有建议值，开孔直径=D+5mm。在实践中可基本满足要求，但要引起注意的是孔的大小要尽量准确。 

　　3.1.3 连接牛腿截面尺寸和标高 

　　在翼缘板上工字型钢牛腿的截面尺寸、标高和角度必需与连接的混凝土框架梁截面标高和角度相对应才能实施焊接。否则不对应时，需要现场重新焊接，但此时型钢柱已安装焊接完成，所以对工字型钢牛腿需要竖焊和仰焊施工，质量就不易保证。因此在型钢柱安装以前必须对连接牛腿进行复核确认。 

　　3.2 型钢柱的柱钢筋施工 

　　型钢框架柱体自身的受力钢筋在完全避开了工字型牛腿之后，并不需要进行阶段，可以通过从上至下的方式，采取螺纹接头的方式来进行连接。这主要是因为个别型钢柱主要使用的是三层0等方式来进行的吊装以及分段，也就是说，其外围箍筋安装的方式与普通钢筋框架柱从柱纵向钢筋接头来向下进行套入，而是通过掰开箍筋就位的方式进行。在箍筋完全就位之后，在通过变形箍筋恢复原貌的方式来进行绑扎。 

　　3.3 型钢柱与混凝土梁相交钢筋连接方法 

　　根据框架梁与轴线的角度及型钢柱十字型钢的特点，框架梁钢筋与型钢柱连接方式主要采用两种：当梁纵向钢筋与十字型钢柱翼缘垂直相交时，采用牛腿与型钢柱连接；当梁纵向钢筋与十字型钢柱腹板垂直相交或与十字型钢柱斜向相交时，采用穿过腹板的方式与型钢柱连接。 

　　3.4 梁钢筋与型钢柱采用牛腿的连接方法 

　　采用牛腿连接时，当梁钢筋上铁或下铁为上下两排时。上、下排钢筋需分别与连接板上皮及下皮焊接。上排钢筋可在型钢柱吊装就位后在作业面焊接；下排钢筋若在型钢柱吊装就位后焊接就必须仰焊施工，不易保证质量。 

　　3.5 两根框架梁和型钢柱在柱头相交时钢筋的连接方法 

　　柱头部位框架梁纵向钢筋存在交叉现象，因设计单位不同意降低框架梁有效截面高度。因此当两根框架梁在柱头部位相交时，存在钢筋超高的现象。经与设计单位协调，柱根部1. 0m范围内，梁、板混凝土标高可以高出设计值30mm，将来利用地面装修垫层找平。 

　　3.6 型钢柱小箍筋难以施工的解决办法 

　　型钢柱小箍筋，无法从柱上口向下套入，且小箍筋本身直径较大而尺寸较小，无法掰开就位。为此与设计单位沟通，建议将小箍筋变为拉筋，设计单位重新进行受力核算后，同意修改方案。在型钢柱梁柱节点位置柱子箍筋分段施工穿过牛腿腹板后再焊接。 

　　4 结语 

　　综上所述，在对型钢混凝土结构节点施工工作进行优化之后，有效的降低工程整体的操作难度，并且极大的缩短了整个工程的工期。采用型钢柱与混凝土梁筋这两种连接方式，为后期工程的质量维护、检查、维修提供了方便，并且对建筑工程质量业提供了相应的保障。

　　参考文献 

　　[1] 任举亚，张裕刚. 型钢混凝土柱施工技术的工程实践[J]. 广西城镇建设. 2009（11） 

　　[2] 杨宇，张耿明. 高层建筑型钢混凝土组合结构施工技术[J]. 科学之友. 2011（14） 

　　[3] 伍伟杰. 对高层建筑型钢混凝土结构设计[J]. 建材与装饰（中旬刊）. 2007（11）