型鋼混凝土梁-鋼筋混凝土柱組合節(jié)點施工工法

型鋼混凝土梁-鋼筋混凝土柱組合節(jié)點施工工法廣西建工集團第一建筑工程有限責任公司唐光暹鄭毅成翠艷葛智超黃揚發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)各自材料的優(yōu)點，具有承載力高，延性好，抗震性能優(yōu)越等優(yōu)點，成為結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域重要的研究方向并在工程建設(shè)中廣泛應(yīng)用。型鋼混凝土梁-鋼筋混凝土柱組合節(jié)點是一種新型組合節(jié)點形式，國內(nèi)外均未見相關(guān)文獻報道。該類節(jié)點復(fù)雜，型鋼的吊裝定位、節(jié)點核心區(qū)鋼筋綁扎、混凝土的澆筑工藝均不同于普通的鋼筋混凝我們知道，節(jié)點是有效連接梁、柱構(gòu)件并使二者共重我公司在施工四川省南充市泰合·青年城項目過程中，通過優(yōu)化創(chuàng)新、方案改革，總結(jié)了型鋼混凝土梁-鋼筋混凝土柱組合節(jié)點施工方法。采用本工法，該工程節(jié)點施工質(zhì)量滿足設(shè)計要求，縮短工2.1應(yīng)用CAD三維建模技術(shù)，優(yōu)化型鋼梁開孔位置及節(jié)點區(qū)內(nèi)鋼筋精確定位排布，提高型鋼梁加工制作的準確性。2.2型鋼梁構(gòu)件實行工廠化制作，避免了現(xiàn)場糾偏、補開孔的工作量，保證構(gòu)件尺寸、精度及開孔位置的準確，保證了柱縱向受力鋼筋能準確、順利的穿過型鋼梁。2.3對節(jié)點區(qū)自密實混凝土進行試配，并根據(jù)試驗最終確定自密實混凝土工作性控制參數(shù)范圍，保證了節(jié)點區(qū)混凝土的質(zhì)量。2.4充分利用梁內(nèi)型鋼的結(jié)構(gòu)剛度進行梁支撐系統(tǒng)的設(shè)計計算，梁側(cè)模板需設(shè)對拉螺栓時，可在型鋼梁腹板上設(shè)耳板，將其固定于耳板上，耳板應(yīng)在鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計時考慮并在工廠加工時完成。2.5本工法具有施工簡單、快捷、易于掌握，施工綜合費用低等特點，保證了質(zhì)量和施工進度，有較高的應(yīng)用推廣價值。型鋼混凝土梁-鋼筋混凝土柱組合節(jié)點是型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中的一種新型節(jié)點形式。本工法適用于型鋼混凝土梁柱節(jié)點的施工，也適用于型鋼混凝土梁與鋼筋混凝土梁、柱相交的結(jié)構(gòu)體系。型鋼混凝土梁-鋼筋混凝土柱組合節(jié)點具有梁內(nèi)型鋼噸位大、節(jié)點區(qū)鋼筋和型鋼布置較密等特點，實際施工中將面臨型鋼構(gòu)件的制作安裝、節(jié)點區(qū)構(gòu)造復(fù)雜及混凝土澆搗困難等問題。4.1通過對型鋼混凝土梁構(gòu)件中的型鋼構(gòu)件進行深化設(shè)計，確定節(jié)點區(qū)型鋼梁翼緣板開孔及補強的節(jié)點大樣后進行預(yù)制加工，對型鋼混凝土梁結(jié)構(gòu)的每一個連接點繪制鋼筋穿過型鋼翼緣或腹板穿孔及補強的節(jié)點大樣，預(yù)先計劃節(jié)點縱向鋼筋彎折、錨固及穿孔補強情況。4.2通過對型鋼梁腹板翼緣開孔補強及節(jié)點箍筋做法等工藝的研究，解決了型鋼混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點傳遞。4.3利用自密實混凝土進行節(jié)點區(qū)混凝土的澆筑，以解決因節(jié)點鋼筋密集、難以振搗的課題，保證節(jié)點區(qū)混凝土的質(zhì)量。5.1施工工藝流程梁側(cè)模安裝→混凝土試配→節(jié)點區(qū)混凝土澆筑→構(gòu)件養(yǎng)護。5.2操作要點5.2.1深化設(shè)計1.采用CAD三維建模技術(shù)，優(yōu)化型鋼梁混凝土與鋼筋混凝土梁、柱中鋼筋和型鋼的定位排布，同時合理編排焊接順序。2.繪制每一個柱或次梁縱向鋼筋穿過型鋼梁翼緣或腹板穿孔及補強的節(jié)點大樣。3.繪制每一個根鋼梁內(nèi)肢箍及次梁箍筋與型鋼梁相交時需穿孔的大樣圖。mm確定，實際施工時必須保證孔徑有鋼筋直徑加6~8mm，同時還必須保證同一根鋼筋在型鋼中有可能穿過兩個以上的孔。穿孔位置應(yīng)避免在型鋼的組合焊縫處。件的制作與安裝比例翻樣后下料。要求預(yù)留制作與安裝所需的焊接收縮量及切割、刨邊和銑平等加工余量參考值如下表梁加工參數(shù)表表5.2.2-1縱長焊縫——每條焊縫每米為0.5mm縱長焊縫——每條焊縫每米為0.2mm加勁板焊縫——每對焊縫為1mm型鋼梁加工參數(shù)表精密切割1銑平將制作好的鋼梁用平板運輸車至現(xiàn)場，用汽車吊吊至地面，鋼梁吊裝前應(yīng)先在鋼梁腹板側(cè)邊焊吊耳，用人字扒桿及卷揚機將鋼梁移至塔吊回轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi)。凝土強度達到設(shè)計強度后，用塔吊將鋼梁吊運至梁模板支撐體系上并找正位置，割掉鋼梁腹板吊耳。鋼梁翼緣中心線應(yīng)對正柱軸中心線，以保證鋼梁軸線位置，在安裝鋼梁過程中，利用鋼梁腹板兩側(cè)安裝設(shè)備上的水平調(diào)節(jié)絲桿來調(diào)節(jié)鋼梁的垂直度，利用自行設(shè)計在混凝土柱上的豎向調(diào)節(jié)絲桿來調(diào)整鋼梁的標高。型鋼型鋼梁安裝的允許偏差對柱子承壓加勁板中心5.2.3模板支設(shè)由于截面內(nèi)有型鋼，梁側(cè)模安裝加固采用的對拉螺栓無法拉通，因此采用在型鋼腹板縱向每隔1.0m，沿梁高方向每隔180mm設(shè)置耳板，耳板采用焊接方式，并在耳板上鉆孔，孔眼尺寸應(yīng)為螺栓余的部分并作防腐。耳板應(yīng)在鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計時考慮，并在工廠加工時完成。圖5.2.3為節(jié)點區(qū)梁側(cè)模加固示意圖。柱、梁鋼筋穿過型鋼梁是相互交錯的，在施工中應(yīng)全面考慮梁、柱鋼筋穿過型鋼梁時各種鋼筋穿插先后順序，以便更好快速施工。但在施工中要盡可能減少對型鋼梁截面的影響，影響較大時必須進行補強措施，當梁、柱中鋼筋避開不了型鋼時，應(yīng)采取措施。1)搭設(shè)鋼管支架后，將底部主筋排布于每隔3m一道的鋼板底座支架上，縱向鋼筋的排距采用φ28mm的短鋼筋控制，短鋼筋間距以2m為宜，然后再用22#鐵絲將短鋼筋固定在支架上。2)如梁底筋與鋼筋混凝土柱鋼筋連接時兩個方向上的鋼梁高度一致，則梁底筋可直錨進混凝土筋須焊接至增加的托板上，或是滿足錨固長度的情況下向下彎3)型鋼梁安裝就位，位置校正無誤，并連結(jié)牢固驗收合格后，方可進行普通鋼筋的綁扎、連接、錨固。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋綁扎，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋綁扎基本相同。①箍筋可自彎鉤處掰開，套入主梁后，復(fù)原、綁扎、固定后，再焊接彎鉤。②梁頂多排縱向鋼筋之間可采用短鋼筋支墊來控制排距?；炷亮嚎v向鋼筋水平方向的凈間距，因符合GB50010中的規(guī)定：梁上部縱向鋼筋水平證梁底混凝土的密實。6)型鋼梁中部腹板兩側(cè)可設(shè)2排縱筋，以固定拉結(jié)筋，避免在腹板上開孔。型鋼側(cè)面鋼筋布置用縱筋墊筋@2000并用扎絲與栓釘固定剪力栓釘202．鋼筋混凝土次梁與型鋼混凝土主梁連接1)次梁中的上皮鋼筋布置在主梁上皮鋼筋的上方通過，下皮鋼筋與型鋼混凝土主梁連接采用次焊接連接且焊接長度為400mm，鋼筋混凝土次梁與型鋼混凝土主梁連接示意圖如圖5.2.4-2所示。5.2.4-2鋼筋混凝土次梁與型鋼混凝土主梁連接構(gòu)造2)型鋼梁與普通鋼筋混凝土次梁交接部位。因次梁的底筋遇型鋼而無法貫通，可在型鋼梁上增造3)型鋼梁的主筋鋼筋分別從型鋼上部及型鋼底部穿過，不需要穿過型鋼梁的截面，而與鋼筋混凝土次梁相交的箍筋內(nèi)箍需從型鋼梁截面穿過當開孔的削弱面積大于截面積的25%時需做補強處理。3．混凝土柱筋與型鋼梁的連接1)柱的縱向鋼筋不能穿過型鋼梁的翼緣板，因此柱的縱向鋼筋只能避開型鋼梁設(shè)在柱截面的四如柱鋼筋不能避讓，必須穿型鋼翼緣，則參照柱縱筋穿型鋼梁翼緣做法示意圖。先準確定位縱筋然后進行機械開孔(開孔要加強)，孔徑應(yīng)比縱筋直徑大2mm。穿孔柱筋預(yù)留搭接雙面焊長度為5d。當柱鋼筋穿過翼緣板時，采用使用連接鋼板采用是鋼筋塞焊方式處理或采用2)柱箍筋與型鋼梁的連接在梁柱節(jié)點部位，由于整根箍筋無法穿過，箍筋應(yīng)為兩端用電弧焊焊接至型鋼梁腹板上，采用單面焊接。或者箍筋加工成開口套，安裝時，與腹板上預(yù)焊的胡子筋(在工廠預(yù)焊)焊接，腰筋拉鉤焊接4．鋼筋安裝需注意的事項1)為了減少柱和次梁縱筋穿過型鋼翼緣，當縱筋繞開型鋼后，內(nèi)肢箍五角筋時，采用增設(shè)架立筋的方法現(xiàn)場穩(wěn)定的鋼筋骨架。2)縱向型鋼混凝土梁與柱、次梁連接時，柱、次梁的縱筋在型鋼梁的腹板或翼緣板穿孔必須相4)選用低氫型的焊接材料，考慮到焊接接頭與母材等強的原則選用E5015型電焊條。底氫型焊，為了避免焊縫組織粗大，造成沖擊韌性下降必須采用以下措施：選用小直徑焊條、窄焊道、薄焊層、多層多道的焊接工藝。焊道的寬度不大于焊對鋼筋密集，難以使用振動棒進行振搗的型鋼混凝土梁-鋼筋混凝土柱節(jié)點，應(yīng)選用具有自流平和自密實性能的自密實混凝土進行澆筑。1.配制原理配制自密實混凝土的原理是通過外加劑、膠結(jié)材料和粗細骨料的選擇與搭配和精心的配合比設(shè)計，將混凝土的屈服應(yīng)力減小到足以被因自重產(chǎn)生的剪應(yīng)力克服，使混凝土流動性增大，同時又具有足夠的塑性粘度，令骨料懸浮于水泥漿中，不出現(xiàn)離析和泌水問題，能自由流淌并充分填充模板內(nèi)的空間，形成密實且均勻的膠凝結(jié)構(gòu)。因此，在配制中主要應(yīng)采取以下措施：1)借助以萘系高效減水劑為主要組分的外加劑，可對水泥粒子產(chǎn)生強烈的分散作用，并阻止分水劑的減水率應(yīng)不低于25%，并且應(yīng)具有一定的保塑功能。2)摻加適量礦物摻合料能調(diào)節(jié)混凝土的流變性能，提高塑性粘度，同時提高拌合物中的漿－固3)摻入適量混凝土膨脹劑，減少混凝土收縮，提高混凝土抗裂能力，同時提高混凝土粘聚性，改善混凝土外觀質(zhì)量。適當增加砂率和控制粗骨料粒徑不超過20mm，以減少遇到阻力時漿骨分離的加2.試配參數(shù)目標流動性、間隙通過能力、填充能力幾個方面指標來確定自密實混凝土的拌合物性能。1)流動性價自密實混凝土流動性的指標。間隙通過能力根據(jù)施工部位配筋較密的狀況，有必要檢驗混凝土拌合物通過鋼筋間隙的能力。試驗采用如圖5.2.5-1所示裝置，試驗時使混凝土拌合物從a向b水平流動通過間距8cm的鋼筋柵(柵格間距也為8cm)，分別檢測a，b區(qū)域的混凝土容重和高差，通過對混凝土流經(jīng)鋼筋柵前后容重和高度差的比較來評價混凝土拌合物通過鋼筋間隙的能力。0鋼筋柵b2000a500填充能力是衡量自密實混凝土工作性能的一個重要指標，一般采用填充能力是衡量自密實混凝土工作性能的一個重要指標，一般采用BOX模型試驗來檢驗。為更好的模擬混凝土在現(xiàn)場的施工性能，根據(jù)澆筑部位的實際情況，對BOX模型進行了改良，改良后的U。(1)木制“U”型槽(2)鋼筋網(wǎng)試驗時，混凝土從一端倒入，在不加任何外力的情況下，流經(jīng)布有鋼筋網(wǎng)的中段，直至混凝土裝比要求有：較低的粗骨料含量和足夠粘度的砂漿。3.混凝土配合比設(shè)計1)根據(jù)所使用的外加劑的性能特點，設(shè)定混凝土的含氣量；L；3)根據(jù)砂的級配情況設(shè)定體積砂率(即砂性存在著地域差異問題，本文嘗試使用普遍的體積占砂漿體積的百分比)，得到砂的用量；4)根據(jù)摻合料摻入比例和目標強度等級確定體積水膠比，得到用水量和膠凝材料量；5)根據(jù)膠凝材料的組成比例分別確定各類膠凝材料用量。6)通過試驗試配調(diào)整減水劑用量，直至滿足自密實性能檢測要求。7)如果無法通過調(diào)整減水劑用量來滿足自密實性能檢測要求，則需要根據(jù)原材料性能狀況改變合比例-石子用量。2)外加劑品種對混凝土拌合物的性能有著顯著的影響。通過調(diào)整其摻量，可以配制出流動性能拌合物。自密實外加劑中增粘組份的摻量與混凝土用水量有較大的關(guān)系，提高混凝土用水量需適當增加增粘劑4)對于自密實混凝土來說，較小的流動性損失是很重要的，因為自密實混凝土需要依靠自重和混凝土互相擠壓來流動，以達到填充密實的效果，如果先入倉混凝土流動性損失過快，后入倉混凝土的流動密實過程就會受阻，導致缺陷的產(chǎn)生。大粒徑不大于20mm時，混凝土拌合物的整體性較好，可以自流通過間距為8cm的鋼筋柵，填充密表5.2.5灰水型鋼混凝土梁-鋼筋混凝土柱組合節(jié)點的混凝土澆筑與普通混凝土澆筑基本相同，都應(yīng)遵循國家規(guī)定，在施工中由于梁型鋼翼緣下部部位混凝土不易充分后的標高應(yīng)是設(shè)計標高，振搗密實后再澆筑與柱頭相連接的梁、板低標號混凝土。在距柱邊300mm行，待另一側(cè)的混凝土自型鋼梁底部溢出mm筑。mm澆筑過程中，振搗持續(xù)時間不能過長，一般每個振搗點振搗時間不超過3秒。還需實施外部輔助振搗措施，如利用橡皮錘敲擊梁的側(cè)模、底模，尤其是柱子四角處應(yīng)多敲擊，這樣可以檢查混凝土澆筑是否密實，而且有利于排除混凝土內(nèi)部的氣泡。節(jié)點澆筑面平型鋼面時，攤鋪略高于型鋼面，稍加振搗，使混凝土漿料把型鋼翼緣板與腹板陰角位置填充飽滿，再澆筑至正常梁面標高。澆筑完成后立勞動力組織計劃表表5.3對現(xiàn)場作業(yè)給予技術(shù)指導、安全管理對型鋼進行加工檢查現(xiàn)場作業(yè)安全是否符合要求鋼筋加工和綁扎土澆筑、振搗固協(xié)助配合其它工種工作人員鋼筋加工安裝視工程大小和工期要求調(diào)整人數(shù)12345678686.1材料B焊接材料、高強度螺栓、普通螺栓應(yīng)具有質(zhì)量證明書，所主要材料表表6.1.113結(jié)構(gòu)梁、板、柱2t3t45栓、螺帽M706Φ48×3.5t726.2機械設(shè)備主要機械設(shè)備配備表1機臺22卷揚機套13套24臺3鋼梁和鋼筋焊接5臺16泵臺1土7輸車輛1梁的運輸8臺59臺入式振動器臺5臺1全站儀索佳B40臺1水平測量7.1質(zhì)量標準7.2質(zhì)量控制措施Q《圓柱7.2.3型鋼開孔必須準確，開孔直徑、間距需要與柱縱筋、箍筋直徑及間距相對應(yīng)。穿插塞焊時要保證縱向鋼筋的豎直及箍筋保持水平。7.2.4鋼結(jié)構(gòu)安裝前，應(yīng)對柱及梁槽的平面位置和標高進行檢查驗收。7.2.5鋼筋接頭位置、箍筋間距、箍筋彎鉤角度、鋼筋混凝土保護層厚度必須符合施工規(guī)范及設(shè)計的要求，焊渣要清除干凈，并做好隱蔽驗收。、燒物。一級焊縫應(yīng)進行7.2.7模板安裝應(yīng)拼縫嚴密平整，保證不漏漿、不錯臺、不跑模、不漲模、不變形。搗密實、到位。澆筑完成后的節(jié)點通過聲波透射法進行密實度檢驗合格率應(yīng)達到100%。8.1認真貫徹“安全第一、預(yù)防為主、全面治理”的方針，根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定，結(jié)合施工現(xiàn)場實際管理網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行國家和上級部門制定的各項安全規(guī)程，明確各級人員的職責，抓好工程的安全生產(chǎn)。8.2從型鋼梁的制作加工、安裝方法及質(zhì)量要求，在每一工序施工前均由技術(shù)人員進行詳細交底8.3在鋼梁起吊前應(yīng)檢查梁底支撐系統(tǒng)和復(fù)測相應(yīng)關(guān)鍵點標高并試吊，檢查起吊機具有完好性，設(shè)警戒繩，派專職安全員現(xiàn)場值勤。起重指揮人員需要高度集中注意力，嚴禁違章指揮。8.4在鋼結(jié)構(gòu)吊裝時，為防止人員、物料和工具墜落或飛出造成安全事故，需鋪設(shè)安全網(wǎng)和設(shè)置操作平臺。8.5危險吊裝區(qū)域應(yīng)拉設(shè)警戒繩，派專職安全員現(xiàn)場值勤。8.6焊接作業(yè)人員應(yīng)接受技術(shù)及安全作業(yè)培訓后方可上崗，焊工要戴好護目鏡。對工人進行安全教育，增強工人的安全意識，杜絕工人違章作業(yè)。8.7操作工人必須正確佩戴好勞動安全防護用品，尤其持振搗棒者必須戴好安全帽，絕緣手套，穿絕緣鞋和防護裙。許有破損的電線、電纜。9.1施工現(xiàn)場采取防塵及防輻射等措施，工完場清，控制揚塵排放。9.2優(yōu)先選用先進的環(huán)保機械。模板、鋼筋加工安裝和混凝土澆筑時，嚴格控制噪聲污染。采取設(shè)立隔音墻、隔音罩等消音措施降低施工噪音到允許值以下，同時盡可能避免夜間施工。9.3減少施工垃圾的產(chǎn)生，應(yīng)對模板、鋼筋短料進行篩選，回收利用。9.4所有原材料及工程剩余材料應(yīng)堆放整齊，不得隨意亂放，應(yīng)劃分原材料和成品區(qū)域，不得混放?，F(xiàn)場設(shè)置消防器材和滅火設(shè)施。9.5遵照國家和行業(yè)的各種環(huán)境保護規(guī)定實施環(huán)境保護。10.1經(jīng)濟效益在泰合青年城二區(qū)工程施工中，采用型鋼混凝土梁組合結(jié)構(gòu)，充分利用了地下車庫的使用空間，土的需求及施工機械臺班、人工等的使用花費，最終節(jié)約材料、人工、管理綜合費用約18萬元。采用本工法