混凝土梁鋼筋與型鋼柱組合連接技術

1、逆施混凝土梁鋼筋與正施型鋼柱組合連接技術【摘要】xxxxx廣場工程逆施結構與正施型鋼混凝土組合結構中采用了“逆施混凝土梁鋼筋與正施型鋼柱組合連接技術”，解決了窄間隙下逆施混凝土梁筋與正施型鋼柱連接鋼筋不同心、鋼筋無伸縮的連接難題，為正逆施粗直徑鋼筋連接、特別是正施結構采用型鋼混凝土組合結構鋼筋連接技術作出了成功的探索?！娟P鍵詞】可焊接套筒熔槽幫條焊型鋼混凝土組合結構鋼筋連接正逆施前言：隨著施工技術的發(fā)展，高層建筑越來越多，鑒于逆作法施工在工程周期方面的優(yōu)勢、型鋼混凝土組合結構在抗震、防火及造價方面的優(yōu)勢，逆作法施工工藝及型鋼混凝土組合結構在高層、超高層建筑中應用越來越多。而高層、超高層結構中混

2、凝土梁配筋量大、鋼筋排數多、鋼筋間距較小，加之結構體系抗震等級高，鋼結構體系不允許開洞，且正逆施連接部位空間較小，如何實現逆施混凝土梁鋼筋與正施型鋼柱的合理連接，成為此類工程施工的難點。1工程概況xxxx廣場工程包含1棟辦公樓，3棟公寓樓及商業(yè)裙樓，設有4層地下室。1棟辦公樓及3棟公寓樓為超高層建筑，辦公樓共53層，總高度258mA、B、C三棟公寓分別為57層、53層、49層,總高度分別為191m179m、168m工程抗震設防烈度為7度，主體結構抗震等級為特一級或一級。本工程地下結構采用敞開式逆作法施工工藝，逆施結構與正施結構型鋼柱間距最小為600mm如圖1所示。由于抗震等級高，與型鋼柱連接地

3、連墻圖 1 逆施混凝土與正施型鋼柱對接平面圖接結構梁已施逆施結構梁板正施型鋼混凝土柱正逆施對的逆施混凝土梁鋼筋直徑大（最大達力32）、排數多（大部分為3排），為保證結構的整體性，設計禁止在型鋼柱上開洞，要求梁鋼筋與型鋼柱連接采用機械連接方式直接連接02施工技術難點逆作法施工中，正施結構與逆施結構的鋼筋連接一直是逆作法施工的難點之一，特別是在超高層建筑逆作法施工中， 正施結構柱若為鋼柱或型鋼混凝土組合結構柱， 因操作空間受到限制， 逆施混凝土梁鋼筋與正施型鋼柱連接更加困難。 傳統的逆施混凝土梁鋼筋與正施型鋼柱連接，一般選用型鋼柱上焊鋼牛腿/型鋼柱上開孔/可焊接套筒+直螺紋套筒/搭接焊(幫條焊)組

4、合連接方式，但以上連接方式存在如下弊端：(1)逆施梁預留鋼筋與正施型鋼柱連接時，預留鋼筋與型鋼柱均已定位，采用普通直螺紋套筒連接需要鋼筋轉動伸縮，但此部位鋼筋為定尺連接，不能伸縮，普通直螺紋套筒根本無法連接。(2)本工程梁鋼筋排數多，焊接鋼牛腿方式無法解決第二、第三排梁鋼筋與型鋼柱連接的問題。(3)當梁配筋比較密集時，型鋼柱上開孔會較大面積的削弱型鋼柱翼緣板/腹板，甚至將翼緣板/腹板上下截斷，嚴重破壞型鋼柱結構，危及結構安全。(4)對于超大超深基坑，逆施期時間一般較長，預留鋼筋絲頭保護困難，到了正施期預留鋼筋絲頭可能被破壞，無法保證直螺紋套筒連接質量。(5)當逆施結構邊至正施型鋼混凝土柱邊空間

5、較小，若梁鋼筋接頭一部分位于結構柱內， 搭接焊或幫條焊鋼筋擠占結構柱鋼筋位置， 結構柱鋼筋無法綁扎； 當結構梁鋼筋直徑大、排數多、單排鋼筋之間間距小時，焊接質量難以保證，焊接后鋼筋間距過小而影響混凝土澆筑質量。如此，如何合理有效的進行窄間隙下逆施混凝土梁鋼筋與正施型鋼柱連接成為正逆施型鋼混凝土組合結構的難點。3逆施混凝土梁鋼筋與正施型鋼柱組合連接技術為保證正逆施交接部位鋼筋連接的質量，我們通過研究提出了逆施混凝土梁焊焊接接頭強度鋼筋母材抗拉強度o圖 2 熔槽幫條焊+可焊接套筒連接示意圖3.2施工流程3.2.1可焊接套筒焊接施工流程檢測進場套筒質量一將與可焊接套筒同型號的短鋼筋頭擰入套筒中一將可

6、焊接套筒與型鋼點焊連接一沿可焊接套筒倒角進行施焊一周至規(guī)定焊縫要求一對焊縫進行外觀質量檢查一進行下一個套筒的焊接一一同一梁截面最后一套筒焊接完畢一清理作業(yè)面垃圾一將短鋼筋頭擰出一用紙封堵套筒其他梁截面鋼筋套筒焊接一一型鋼拋丸3.2.2逆施混凝土梁鋼筋與正施型鋼柱連接工藝流程型鋼柱安裝就位、現場加工正施梁筋（一端直螺紋絲頭、一頭無齒鋸切平）一正施梁筋與型鋼柱可焊接套筒連接一正施梁筋與逆施梁筋采用熔槽幫條焊焊接工藝對接一結構梁剩余工序施工預留鋼筋與正施型鋼柱連接， 采用“熔槽幫條焊+可焊接套筒”技術， 解決了逆施混凝土梁鋼筋與正施型鋼柱連接困難的問題。3.1施工原理本施工工藝為： 在鋼結構加工場內

7、將可焊接套筒與型鋼柱焊接成型， 現場將型鋼柱安裝就位并校正好后，現場定尺加工一批一端帶絲頭鋼筋，然后將鋼筋與可焊接套筒連接，另一端與逆施期間預留鋼筋采用熔槽幫條焊焊接工藝連接成整3.3施工工藝組合鋼筋連接體，如圖2所示。為確保鋼筋連接質量,專項施工方案，并進行了工藝試件檢驗,熔槽幫條焊在工程中實際應用前編制了經試驗室工藝檢驗試驗證明，熔槽幫條=Tf=ii=i=i=H=J=J=raw已隴施結構炮可媼曜筒圖3后澆帶位置“熔槽幫條焊+可焊接套筒”連接效果3.3.1可焊接套筒焊接施工工藝型鋼構件在鋼結構加工廠焊接完畢，拋丸前進行可焊接套筒的焊接施工工作。為保證可焊接套筒焊接后能夠滿足土建鋼筋連接需要，

8、可焊接套筒施工過程中應按以下要求進行：1）對進場套筒進行逐個檢驗， 對質量不合格的套筒作退場處理， 嚴禁使用在工程之上。2）為防止可焊接套筒焊接時造成套筒的變形及焊接中造成的焊渣進入套筒中，在套筒焊接前將與可焊接套筒相匹配的鋼筋短頭與可焊接套筒連接（從非焊接一端擰入套筒）。3）將可焊接套筒有大倒角的一端面對型鋼點焊，焊接時應對稱焊接2點，并應保證套筒和型鋼之間的間隙控制在2mm4）沿可焊接套筒倒角進行施焊一周至規(guī)定焊縫要求： 焊縫不得有氣孔、 夾渣、 裂紋、弧坑、焊瘤等，發(fā)現有缺陷時應及時補焊；焊縫外形應均勻、飽滿、過渡平滑，在焊縫任意25mm度范圍內，焊縫表面高低差值不得大于2mm焊腳尺寸應

9、符合規(guī)范規(guī)定，其偏差為03mm5）待同一梁截面可焊接套筒焊接完畢后，方可將鋼筋短頭擰出，然后用紙將套筒進行封堵，以防止在拋丸施工及其他工作中將套筒污染。6）將型鋼構件上的套筒全部焊接完畢后，方可進行型鋼構件拋丸施工。7）質量檢查：焊直螺紋套筒與型鋼柱之間保證焊縫的高度即可保證焊接連接強度，焊縫高度由生產廠家通過試驗確定，焊縫等級為三級，施工時可根據GB/T50205鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范 中三級焊縫的驗收方法進行驗收， 外觀質量標準及尺寸允許偏差應滿足GB/T50205中三級焊縫的相關規(guī)定。3.3.2鋼筋加工鋼筋兩端面平頭-剝肋滾壓螺紋-絲頭質量檢查-帶帽保護-絲頭質量抽檢存放待用鋼筋端面

10、平頭：平頭的目的是讓鋼筋端面與母材軸線方向垂直，同時將鋼筋頭部彎曲的部分切掉，宜采用砂輪切割機或其它專用切斷設備，嚴禁氣割。剝肋滾壓螺紋：使用鋼筋剝肋滾壓直螺紋機將待連接鋼筋的端頭加工成螺紋。鋼筋絲頭加工長度應為一倍可焊接套筒長度，公差為+1P（P為1個螺紋絲扣）。絲頭質量檢查：操作者對加工的絲頭按規(guī)范進行的質量檢查。帶保護帽：用專用的鋼筋絲頭保護帽將鋼筋絲頭進行保護，防止螺紋被磕碰或被污物污染。絲頭質量抽檢：對自檢合格的絲頭按規(guī)范進行的抽樣檢驗。存放待用：按規(guī)格型號及類型進行分類碼放。3.3.3鋼筋與型鋼柱上的套筒連接逆施鋼筋與型鋼柱連接如圖4所示：原混凝土結構熔槽綁條焊鏤頭型鋼柱/原預留鋼

11、筋正施梁筋IiQzio80a嗎可焊接直螺紋套筒J圖 4 逆施鋼筋與型鋼柱連接示意圖1）將正施梁筋旋入型鋼柱上可焊接套筒并擰緊，擰緊力矩應滿足行業(yè)標準滾壓直螺紋鋼筋連接接頭JGJ163-2004的規(guī)定；2）擰緊后正施梁筋與原預留鋼筋間距應控制在10mnr20mmi問，若不合格則需更換鋼筋；3.3.4熔槽幫條焊焊接工藝1）材料準備（1）焊條：E5516;（2）角鋼：25及以下直徑鋼筋用規(guī)格為L40X4;32及以上直徑鋼筋用規(guī)格為L50X5,角鋼長度為100mm牌號均為Q2352）連接形式正施梁筋與逆施梁筋連接端頭均用無齒鋸切平， 兩鋼筋端頭間隙控制在10mm-20mmi問，結構下墊設角鋼（角鋼中心

12、兩鋼筋間隙中心重合）,從接縫處墊板引弧后連續(xù)施焊，并應使鋼筋端部熔合，焊接過程中應停焊清渣一次，鋼筋與角鋼墊板之間，應加焊側面焊縫3層，但焊縫高度不得大于3mm如圖5所示:3)外觀驗收標準(1)焊縫表面應平整，不得有凹陷或焊燔；(2)焊接接頭區(qū)域不得有肉眼可見裂紋；(3)咬邊深度、氣孔、夾渣等缺陷允許值及接頭尺寸偏差應符合規(guī)范規(guī)定;表1焊接缺陷及接頭尺寸允許偏差接頭彎折角接頭處鋼筋軸線偏移橫向咬邊深度在全部焊縫變面上的氣孔及夾渣(度)(mm(mm數量(個)面積(mn)30.1d-0.526(4)接頭焊縫余高不得大于3mm4、實施效果L40X4L5OX5圖 5 熔槽幫條焊鋼筋連接示意圖實踐證明，和黃地鐵廣場工程中逆施梁鋼筋“熔槽幫條焊+可焊接套筒”組合連接技術是成功的，收到了良好的效果：在設計上鋼筋與型鋼構件采用可焊接連接器連接，解決了傳統連接板連接方式中鋼筋不能軸心受力的不利因素，同時也解決了多排鋼筋與型鋼構件不能連接的施工難題；在施工上，逆施梁預留鋼筋與正施型鋼柱連接時，預留鋼筋與型鋼柱均已定位，此部位鋼筋為定尺連接，不能伸縮，采用逆施混凝土梁鋼筋與正施型鋼柱組合連接技術解決了普通直螺紋套筒根本無法連接的問題，接頭