嵌入式型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)梁施工工藝

楊 宏

(山西省第三建筑工程公司，山西 長治 046000)

嵌入式型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)梁施工工藝

楊 宏

(山西省第三建筑工程公司，山西 長治 046000)

某工程設(shè)計采用嵌入式型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)梁，在原設(shè)計圖僅有型鋼梁位置、配筋而沒有節(jié)點詳圖的情況下，通過對節(jié)點進行深化設(shè)計，現(xiàn)場施工采用骨架成型二次就位整澆工藝，保證了型鋼組合結(jié)構(gòu)梁的施工質(zhì)量，為今后同類工程的施工積累了經(jīng)驗。

嵌入式型鋼混凝土，組合結(jié)構(gòu)梁，工藝技術(shù)

1 工程概況

本工程為某酒店工程，框架結(jié)構(gòu)，地下1層，地上19層，總建筑面積為30 000 m2，總高為88.8 m。1層以上在主樓框架北側(cè)每層嵌入三根型鋼混凝土懸挑梁，與框架鋼筋混凝土梁柱形成型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)節(jié)點形式，由于型鋼梁型鋼采用焊接工字鋼，1 100 mm×300 mm×22 mm×16 mm，選用Q345鋼，栓釘直徑為22 mm，長度為120 mm，間距200 mm，雙排，單根長9.75 m×高1 m×寬0.4 m，端部懸挑4.2 m。

本工程針對嵌入式型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)梁施工，從節(jié)點深化設(shè)計到骨架成型二次就位整澆技術(shù)都為今后同類工程提供了寶貴的借鑒方案。

2 主要工藝技術(shù)

2.1節(jié)點二次設(shè)計

由于原設(shè)計圖，僅從理論上對型鋼梁進行了設(shè)計，沒有考慮鋼筋混凝土框架梁柱與型鋼梁交叉節(jié)點處實際施工問題，節(jié)點處鋼筋的就位、穿孔均為本工程施工的難點。經(jīng)對鋼筋混凝土梁與型鋼梁、柱相交節(jié)點進行深化設(shè)計，解決了節(jié)點處鋼筋混凝土梁鋼筋與型鋼交叉連接問題、框架柱鋼筋的上下貫通問題。

1)解決鋼筋混凝土梁主筋連通問題。

梁上部鋼筋，根據(jù)“框架結(jié)構(gòu)中鋼筋能通則通”的原則，鋼筋混凝土梁上部鋼筋從型鋼頂直接通過。

梁下部鋼筋，型鋼混凝土梁截面高度大于相交鋼筋混凝土梁截面高度，上部標高相同，導(dǎo)致下部相差較大，型鋼通過節(jié)點后，鋼筋混凝土梁下部鋼筋被截斷，如果鋼筋全部穿型鋼腹板通過，那么型鋼梁在此處將面臨腹板橫向開較大洞口，腹板截面將大大減小，嚴重削弱了型鋼的整體強度和剛度。

根據(jù)建筑工程設(shè)計規(guī)范的要求，梁下部鋼筋按小于1∶6的角度進行彎折能滿足受力要求，故節(jié)點處鋼筋混凝土梁下部鋼筋按小于1∶6的角度彎折后伸入框架柱內(nèi)錨固長度，即節(jié)點處鋼筋混凝土梁根據(jù)下部鋼筋的角度在下部形成豎向加腋。梁構(gòu)造鋼筋達到直錨長度直接深入柱內(nèi)，達不到直錨長度彎錨焊接于型鋼梁腹板10d處。

2)解決框架柱鋼筋的上下貫通問題。

在節(jié)點處柱主筋遇型鋼梁時，需穿型鋼梁翼緣，節(jié)點處柱外箍筋采用穿型鋼梁腹板形成封閉箍筋。根據(jù)設(shè)計圖紙柱主筋及箍筋的直徑、間距安排人員進行鋼筋翻樣，在型鋼上繪制鋼筋穿孔圖，以便鋼構(gòu)件加工制作時留設(shè)穿筋孔，詳細標示出孔的標高、位置、尺寸，并詳細標注加勁板的位置、數(shù)量。

現(xiàn)場節(jié)點處柱筋安裝時，穿孔部位主筋在型鋼梁底非連接區(qū)以外截斷，鋼筋在上部穿孔位置進行塞焊，下部在鋼筋搭接位置進行雙面焊接不小于5d；柱外箍筋穿型鋼梁腹板，為了便于穿孔，在現(xiàn)場直接將柱外箍筋分四段穿孔后分別焊接形成封閉箍筋，柱內(nèi)箍則在安裝時焊接在型鋼梁腹板焊接的加勁板上10d處。

2.2型鋼梁地面拼裝就位

為保證型鋼鋼筋綁扎質(zhì)量，在制作區(qū)預(yù)先將鋼筋綁扎完畢再整體吊裝就位。

1)地面臺座搭設(shè)。

型鋼梁從工廠運至現(xiàn)場后，需在現(xiàn)場地面進行拼接。在施工現(xiàn)場內(nèi)合適位置布置型鋼梁鋼筋綁扎場地，場地內(nèi)采用混凝土澆筑150 mm厚面層，并保證其平整度。在混凝土地面上搭設(shè)鋼梁支撐架臺座，臺座的搭設(shè)結(jié)構(gòu)經(jīng)受力計算，最終確定的支撐架如圖1所示。

2)地面就位拼裝。

型鋼梁工廠成型后進入現(xiàn)場，吊裝在地面預(yù)先搭設(shè)的臺座上，按照各部位編號就位，將型鋼梁整體拼接完成，及時檢查構(gòu)件的外形和幾何尺寸，如有超出規(guī)定的偏差，予以修正。按常規(guī)方法安裝固定型鋼梁主筋與箍筋，綁扎固定腰筋時，沿梁長在型鋼梁腹板按間距1 m焊接直徑12的鋼筋，用于綁扎固定腰筋。鋼筋綁扎完成驗收合格后一次整體吊裝就位。

2.3塔吊和起重機高空交接起吊

由于綁扎完鋼筋的型鋼梁每根重達4 t多，8層及以下型鋼梁利用塔吊進行吊裝，塔吊的鋼絲繩使用雙小車二倍率，即兩根繩進行吊裝；隨著塔吊高度的提升，為滿足構(gòu)件的起吊重量，鋼絲繩轉(zhuǎn)換為雙小車四倍率，即四根繩進行吊裝，故9層以上型鋼梁吊裝需采用塔吊與起重機配合完成。

塔吊和起重機高空交接起吊是指在建筑物適當位置搭設(shè)操作平臺，起重機將構(gòu)件吊至操作平臺位置不落地，人工完成起重機吊鉤與塔吊吊鉤的轉(zhuǎn)換，最終由塔吊將構(gòu)件吊裝就位。

1)操作平臺的搭設(shè)。

在建筑物外墻挑出操作平臺，挑出長度不小于3 m，以滿足施工人員在上面完成型鋼梁的塔吊掛鉤和起重機摘鉤的任務(wù)。操作平臺的搭設(shè)必須經(jīng)過嚴格的計算。操作平臺的高度應(yīng)同時滿足起重機的吊裝高度和塔吊雙小車四倍率的起吊高度。

2)型鋼梁吊點確定。

驗算出其起吊點的位置，并在構(gòu)件兩側(cè)固定用于控制構(gòu)件在空中方向的纜繩，纜繩的長度必須滿足在地面能控制構(gòu)件起吊至最高點。

3)起重機起吊。

型鋼梁上除綁扎起重機的起吊鋼絲繩外，還應(yīng)綁扎塔吊的起吊鋼絲繩，且塔吊的吊點設(shè)在起重機吊點的外側(cè)，塔吊的兩個吊點鋼絲繩交匯處高于起重機吊點鋼絲繩的交匯處，即轉(zhuǎn)換交接時塔吊的吊鉤高于起重機的吊鉤，如圖2所示。

起重機起吊前先進行試吊，型鋼梁離地500 mm停留1 min，一切正常后將塔吊的起吊鋼絲繩捋順放置于構(gòu)件上，方可正式進行起吊。型鋼梁起吊前在兩端綁扎纜繩，起吊后每端纜繩由三個人控制方向，以保證構(gòu)件在空中的平穩(wěn)及與塔吊交接時方向正確。

4)轉(zhuǎn)換塔吊吊裝。

起重機吊裝至操作平臺位置后，塔吊亦將吊鉤落于型鋼梁上方即起重機吊鉤上部，施工人員首先將置于型鋼梁上的塔吊起吊鋼絲繩掛至塔吊的吊鉤上，用對講機指揮塔吊緩慢垂直提升，塔吊受力后原位停滯1 min，觀察一切正常時方可摘掉起重機的吊鉤，抽離起重機起吊鋼絲繩，指揮起重機緩慢移開該位置，收回起重臂。

5)型鋼梁二次就位。

塔吊吊起構(gòu)件時，必須在起重機完全離開構(gòu)件范圍方可緩慢垂直提升，由于換鉤時距離建筑較近，故轉(zhuǎn)換為塔吊吊裝時仍需用纜繩控制方向，以免碰撞建筑。

利用塔吊將型鋼骨架吊至梁模板上，并用小千斤頂對其進行微調(diào)，直至位置符合設(shè)計要求。由于型鋼梁越過框架柱時，框架柱的鋼筋需從型鋼梁的翼緣預(yù)先留設(shè)的孔內(nèi)穿過，且框架柱鋼筋較密，無法預(yù)先確定穿型鋼梁的柱筋準確位置，故施工時須將柱鋼筋全部按正常預(yù)留，待型鋼梁吊裝時將穿型鋼梁的柱鋼筋割除，型鋼梁就位后，將割除的柱鋼筋重新制作從型鋼梁孔內(nèi)插入與原鋼筋焊接。

2.4鋼筋綁扎

1)柱鋼筋綁扎：與型鋼梁相交的柱節(jié)點處，柱主筋穿型鋼梁翼緣；柱外箍筋穿型鋼梁腹板，并分四段分別焊接形成封閉箍筋；柱內(nèi)箍筋焊接于梁的加勁板上10d處。

2)梁鋼筋綁扎：框架梁上部鋼筋自型鋼上部穿過，下部鋼筋根據(jù)節(jié)點細化詳圖彎折一定角度自型鋼底部穿過，構(gòu)造鋼筋遇型鋼梁腹板彎錨或直錨，達不到錨固長度，彎錨焊接于型鋼梁腹板。梁端頭根據(jù)鋼筋彎折角度進行豎向加腋。為方便施工，彎折的鋼筋和穿型鋼的鋼筋自梁跨度允許接頭位置與梁對應(yīng)鋼筋采用焊接連接，且應(yīng)先行施工穿孔鋼筋。

2.5模板支設(shè)與混凝土澆筑

1)型鋼梁模板選用15 mm厚多層復(fù)合膠合板配制，側(cè)模板采用木方作為內(nèi)楞間距150 mm，外楞間距500 mm，梁模板采用15 mm厚多層復(fù)合膠合板模板作為面板。支撐為φ48×3.2鋼管?？奂戒摴苣_手架作為支撐系統(tǒng)，型鋼梁底立桿沿梁跨方向750 mm，步距1 400 mm，梁底設(shè)兩道立桿，梁兩側(cè)立桿間距1 200 mm，立桿頂部雙扣件連接。梁中部的對拉螺栓與鋼梁腹板焊接設(shè)置。

2)由于型鋼梁鋼筋非常密集，將型鋼梁側(cè)幫頂部模板進行加腋200 mm×200 mm，型鋼梁腹部200 mm以下先澆筑比設(shè)計強度等級高一級的細石混凝土，然后再從梁中向兩邊分層進行混凝土澆筑，待側(cè)模拆除后，將加腋部分多余混凝土剔除。

3 質(zhì)量控制

1)嚴把原材料、半成品、構(gòu)件的進場質(zhì)量關(guān)，所有材料均應(yīng)有合格證明，進入現(xiàn)場后，按規(guī)定抽樣檢驗，堅決杜絕不合格品進入現(xiàn)場。

2)根據(jù)設(shè)計圖紙在施工前梁柱節(jié)點鋼筋的二次深化設(shè)計，必須經(jīng)設(shè)計、監(jiān)理單位認可后提供給加工廠。派專人到工廠蹲點，對照型鋼梁二次設(shè)計詳圖對工廠制作全過程進行控制。

3)無論型鋼的翼緣板還是腹板開孔均不能采用現(xiàn)場火焰開孔，在構(gòu)件加工廠機械式開孔，開孔后在腹板兩側(cè)加焊加勁板。

4)混凝土澆筑質(zhì)量控制：從型鋼梁一側(cè)中部首次灌入，并在同一側(cè)沿型鋼梁跨度方向由跨中向兩邊依次澆筑，同時振搗，直到梁另一側(cè)由底部溢出混凝土超過型鋼底翼緣，再按同樣方法從另一側(cè)灌入混凝土，完成整根型鋼組合梁的澆筑。

4 結(jié)語

嵌入式型鋼混凝土梁—鋼筋混凝土梁柱節(jié)點將混凝土梁底部豎向加腋，型鋼梁先綁扎鋼筋再就位在本工程施工實施中效果良好，不僅節(jié)約了造價，使施工難度大大降低，而且施工速度快，很好地保證了骨架的整體性，就位準確性，使型鋼梁的施工得以順利進行，并形成一整套施工工藝，對類似工程有很好的指導(dǎo)意義，得到專家、業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理的認可，為業(yè)內(nèi)同行提供了參考資料。

Theconstructiontechnologyofembeddedsteelreinforcedconcretecompositestructurebeam

YangHong

(ShanxiThirdConstructionEngineeringCompany,Changzhi046000,China)

A factory design adopted the embedded steel reinforced concrete composite structure beam, under the situation of original design only had steel beam position, reinforcement and no detailed nodes, through the deeply design to nodes, the construction site with skeleton forming secondary in place of pouring process, ensured the construction quality of steel composite structure beam, laid experience for future similar engineering construction.

embedded steel reinforced concrete, composite structure beam, process technology

TU375.1

A

1009-6825(2017)26-0105-02

2017-06-27

楊 宏(1975- )，男，工程師