接建鋼結(jié)構(gòu)懸挑梁節(jié)點(diǎn)構(gòu)造施工技術(shù)分析

武向國(guó)

摘 要：在開(kāi)展建筑結(jié)構(gòu)改造工作時(shí)，施工單位需要在既有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上完成結(jié)構(gòu)施工建設(shè)工作，框架建筑在現(xiàn)有建筑系統(tǒng)中比較常見(jiàn)，除了結(jié)構(gòu)相對(duì)比較穩(wěn)定之外，框架結(jié)構(gòu)建筑的內(nèi)部空間可被靈活運(yùn)用，為了將內(nèi)部可用空間的面積有效增加，設(shè)計(jì)者可將壓型鋼板樓蓋結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用，改造原有的框架結(jié)構(gòu)，為了對(duì)框架結(jié)構(gòu)的原有強(qiáng)度有效保持，需要加強(qiáng)對(duì)原柱鋼筋與節(jié)點(diǎn)的關(guān)注，本文對(duì)結(jié)構(gòu)改造施工活動(dòng)中的懸挑梁系統(tǒng)施工活動(dòng)加以探討。

關(guān)鍵詞：接建鋼結(jié)構(gòu)；懸挑梁；節(jié)點(diǎn)構(gòu)造；施工技術(shù)

現(xiàn)代建筑施工技術(shù)成熟，在已有建筑基礎(chǔ)上，施工者可以開(kāi)展結(jié)構(gòu)改造活動(dòng)，根據(jù)新的建筑空間應(yīng)用訴求來(lái)對(duì)框架等常見(jiàn)的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效改造，提升結(jié)構(gòu)的合理性。改造之后，建筑可具有更大的使用空間，在接建施工過(guò)程中，需針對(duì)施工活動(dòng)展開(kāi)結(jié)構(gòu)防護(hù)工作，通過(guò)等強(qiáng)代換的施工原理來(lái)應(yīng)用植螺栓與鋼抱箍的施工方式，重新連接梁柱節(jié)點(diǎn)，使結(jié)構(gòu)構(gòu)造始終都可以保持較高的安全化水平?，F(xiàn)結(jié)合工程狀況，解析懸挑梁節(jié)點(diǎn)部位可用的施工技術(shù)。

1 工程概況

某中心商業(yè)區(qū)原為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，地下2層，地上3層，為增加使用面積，原室內(nèi)1層頂、2層頂、3層頂原預(yù)留較大洞口封堵一部分，采用鋼結(jié)構(gòu)與壓型鋼板組合樓蓋體系，新增懸挑鋼梁最大凈長(zhǎng)度4.6m。

原柱其中3個(gè)面均為原結(jié)構(gòu)框架梁，形成“T”形節(jié)點(diǎn)區(qū)域，且此處為梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域，新增埋件板的背面為原梁鋼筋彎折收頭處，左右兩側(cè)原結(jié)構(gòu)梁鋼筋水平貫通或彎錨，原結(jié)構(gòu)柱28根Φ28鋼筋豎向貫通，箍筋為雙向布置。原框架柱為斜柱（斜7°），柱截面為750mm×750mm。原方案為穿柱植16根M36螺栓（孔徑60mm），上下各8根，正面中間區(qū)域需植入20根M30螺栓（孔徑32mm），植深630mm。

2 剖析施工難點(diǎn)

正面中間區(qū)域需鉆20個(gè)Φ32mm的孔，實(shí)際做樣板，電錘成孔后，因原梁柱交點(diǎn)處縱橫向鋼筋、箍筋較多及植螺栓孔徑較大、較深，均不能滿足要求。

上下穿柱鉆8個(gè)Φ60mm的孔，理論計(jì)算尺寸66.6mm（（柱寬750mm-保護(hù)層30mm×2-鋼筋直徑28mm×8）/7=66.6mm），此孔徑只能采用水鉆成孔。

上述2條分析，如果使用水鉆成孔（成孔是一條直線），必會(huì)切斷原結(jié)構(gòu)鋼筋、箍筋，原結(jié)構(gòu)施工中結(jié)構(gòu)柱、梁鋼筋及箍筋間距也不可能與理論上布局的凈間距一致，斷筋的可能性達(dá)到90%以上，如此會(huì)破壞原結(jié)構(gòu)的安全性，違背了結(jié)構(gòu)改造加固的原則，因此不采用此方案。

3 懸挑梁節(jié)點(diǎn)情況分析

結(jié)合實(shí)際情況，宜選用避免穿柱較大孔徑螺栓，減小植螺栓孔徑及植深的方法，故提出第2種方案，擬考慮由抱柱鋼箍及減小直徑與植深的M20螺栓，代替貫穿柱M36螺栓及M30螺栓的原方案做法。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際可操性，將鋼抱箍分為2部分：第1部分做成U形，在加工廠進(jìn)行組焊，以有效保證焊接質(zhì)量；第2部分做成散件，將U形箍套柱安裝就位后，在背面將散件現(xiàn)場(chǎng)組焊，最后形成方鋼管式整體的抱柱鋼抱箍。在正面直角轉(zhuǎn)角處，加強(qiáng)內(nèi)部構(gòu)造處理，方管內(nèi)襯肋板，頂面輔焊加強(qiáng)板，以達(dá)到增強(qiáng)轉(zhuǎn)角節(jié)點(diǎn)的目的。貫穿柱植螺栓不可行，考慮沿柱做鋼抱箍，使其具有足夠的強(qiáng)度，且大于8根M36（Q345鋼）螺栓抗拉強(qiáng)度值。

4 改造施工工作分析

4.1 開(kāi)設(shè)螺栓孔

根據(jù)當(dāng)前的挑梁設(shè)置需要，必須高度重視連接節(jié)點(diǎn)部位的施工訴求，由于施工處理過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，因此需在施工現(xiàn)場(chǎng)展開(kāi)放樣活動(dòng)，并制作需要使用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，從打孔施工環(huán)節(jié)開(kāi)始就必須關(guān)注各類結(jié)構(gòu)施工問(wèn)題。

在根據(jù)結(jié)構(gòu)施工需求開(kāi)設(shè)螺栓孔時(shí)，應(yīng)當(dāng)先掌握孔洞的尺寸，選用埋件端板材料時(shí)需應(yīng)用較厚的鋼板，截面尺寸需符合施工方案給定的要求，由于這種鋼板的重量已經(jīng)超過(guò)了0.5t，因此施工操作極為困難，為了使成孔工作可順利進(jìn)行，應(yīng)當(dāng)在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的核心區(qū)域植入螺栓部件，將原柱上的保護(hù)層去除，使柱鋼筋露出，在新形成的空隙空間中繼續(xù)展開(kāi)螺栓植入施工活動(dòng)，施工所用的螺栓部件均為質(zhì)量達(dá)標(biāo)的優(yōu)質(zhì)螺栓，但是其構(gòu)成的整體平面卻存在過(guò)于分散以及不規(guī)則的問(wèn)題，植入螺栓期間需大量應(yīng)用結(jié)構(gòu)膠，在對(duì)成孔位置進(jìn)行放樣時(shí)，應(yīng)當(dāng)正確運(yùn)用施工模具，螺栓孔與螺栓具有一致的分布特點(diǎn)，在處理特殊螺栓時(shí)，應(yīng)當(dāng)選用塞口焊的施工工藝，在這一施工環(huán)節(jié)，還需對(duì)各類垂直交叉影響進(jìn)行有效控制，在開(kāi)孔施工活動(dòng)中，還需對(duì)檢測(cè)鉆桿的使用情況，確保其保持垂直，埋板也可以被正常應(yīng)用。

4.2 安裝鋼材質(zhì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件

在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件施工環(huán)節(jié)中，施工者首先應(yīng)當(dāng)制作高質(zhì)量的鋼材質(zhì)構(gòu)件，正確焊接鋼板即可獲取高質(zhì)量的構(gòu)件，在懸挑梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中，各個(gè)端部使用的加勁肋板數(shù)量相對(duì)比較多，因此施工現(xiàn)場(chǎng)需設(shè)置的焊縫的數(shù)量也比較多，焊縫必須滿足施工要求，安裝鋼構(gòu)件的施工工作難度系數(shù)極高。

為了確保使用的鋼板的質(zhì)量，需在可靠的工廠中加工鋼構(gòu)件，鋼板的厚度應(yīng)與設(shè)計(jì)要求保持一致，在切割鋼板時(shí)，應(yīng)當(dāng)運(yùn)用離子切割機(jī)或者切板機(jī)設(shè)備，同時(shí)應(yīng)用磁力鉆以及機(jī)床來(lái)鉆出孔洞，運(yùn)用機(jī)械化的施工方法可以切實(shí)保障鋼板質(zhì)量，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件也可保持高質(zhì)量。

在焊接處理活動(dòng)中，需應(yīng)用二氧化碳?xì)怏w來(lái)達(dá)到保護(hù)焊的工作訴求，在焊接過(guò)程中需應(yīng)用各類接頭。對(duì)焊接外觀進(jìn)行檢查后，確定沒(méi)有明顯的缺陷之后，可將加工現(xiàn)場(chǎng)的焊渣進(jìn)行清理，并完成熔透焊處理工作，并對(duì)焊縫進(jìn)行有效評(píng)測(cè)。

在固定懸挑梁時(shí)，需運(yùn)用錨栓部件，螺栓養(yǎng)護(hù)工作結(jié)束后，對(duì)植入螺栓的部位進(jìn)行質(zhì)量檢查，確定螺栓部位沒(méi)有養(yǎng)護(hù)問(wèn)題之后，可對(duì)螺栓進(jìn)行調(diào)節(jié)，并在厚埋件板處展開(kāi)放樣活動(dòng)，完成鉆孔工作后，將鋼板吊耳焊接到預(yù)設(shè)的位置，將鋼絲繩纏繞到結(jié)構(gòu)柱部位，起吊預(yù)埋板之后，可進(jìn)行對(duì)孔安裝工作。

懸挑鋼梁為變截面H（1000～550）mm×300mm×18mm×20mm鋼梁，加工廠加工，經(jīng)廠方檢驗(yàn)合格后，方可運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，再次核對(duì)檢驗(yàn)。挑梁為工廠加工成半成品，僅為個(gè)別加勁肋現(xiàn)場(chǎng)施焊。因鋼梁較重，且為異形，需在安裝位置搭設(shè)門(mén)式吊裝架，利用5t葫蘆起吊，就位后經(jīng)過(guò)試安裝階段，檢驗(yàn)螺栓孔位置和鋼梁安裝后角度。當(dāng)均能滿足要求后，才能進(jìn)行鋼構(gòu)件安裝。懸挑鋼梁與埋件板為剛性連接，上下翼緣為坡口焊，腹板為雙面連接板加高強(qiáng)螺栓連接。雙面14mm厚連接板，27根M22高強(qiáng)螺栓，摩擦型連接，摩擦面采用噴砂后生赤銹處理，摩擦系數(shù)為0.50。

4.3 灌漿施工工作

埋件板、鋼抱箍與原混凝土構(gòu)件之間以及剔鑿柱面保護(hù)層形成的孔隙，植螺栓的廢孔等，采用流動(dòng)性較好且自密實(shí)性能較好的灌漿料灌注，強(qiáng)度 >C45，確保密實(shí)，從而達(dá)到形成整體的目的。

5 結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)改造需求，施工者應(yīng)當(dāng)充分重視梁柱節(jié)點(diǎn)部位的設(shè)置需要，懸挑梁在框架結(jié)構(gòu)中屬于靜定結(jié)構(gòu)，通過(guò)接長(zhǎng)改造工作可以提升懸挑梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性，在改造加固環(huán)節(jié)中，需要注意新混凝土與原有混凝土結(jié)合面的質(zhì)量控制需求，連接埋板部件時(shí)，應(yīng)當(dāng)有效應(yīng)用結(jié)構(gòu)膠植螺栓與鋼板抱箍等結(jié)構(gòu)構(gòu)件，新型節(jié)點(diǎn)施工技術(shù)可以幫助消除護(hù)鋼筋過(guò)于密集的問(wèn)題，使螺栓部件被有效連接，本文提供了可靠且極具適用性的梁柱節(jié)點(diǎn)施工建議。

參考文獻(xiàn)

[1]郭小明，劉云鵬，謝亞軍，王學(xué)智.接建鋼結(jié)構(gòu)懸挑梁節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)與施工[J].施工技術(shù)，2014，43（10），59-61.

[2]江洋，周蕾.某建筑懸挑鋼結(jié)構(gòu)屋面施工技術(shù)研究[J].山西建筑，2016，42（34），105-106.

[3]路程，晏宏輝，鄧德員，鐘紅春，汪永勝，張書(shū)和.超高層建筑大跨度懸挑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究[J].全國(guó)建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)交流會(huì)，2015.