鋼骨鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)施工探析

褚麗麗

摘? ?要：隨著社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)力度的不斷加強(qiáng)，各種新型的建筑類型涌現(xiàn)。新技術(shù)、新材料和新工藝的應(yīng)用，促使新時(shí)期的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工變得愈加復(fù)雜。鋼骨鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)作為現(xiàn)代建筑工程的主要結(jié)構(gòu)，施工難度大。梁柱節(jié)點(diǎn)作為組合結(jié)構(gòu)內(nèi)力傳遞和分配的關(guān)鍵，受力復(fù)雜，其設(shè)計(jì)和施工是否合理，在很大程度上決定了后續(xù)工程的質(zhì)量。文章就鋼骨鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)施工進(jìn)行分析，把握設(shè)計(jì)要點(diǎn)，針對其中存在的問題尋求合理的措施予以解決，以打造高質(zhì)量的工程項(xiàng)目。

關(guān)鍵詞：梁柱節(jié)點(diǎn);設(shè)計(jì)施工;鋼骨鋼筋混凝土;組合結(jié)構(gòu)

梁柱節(jié)點(diǎn)在鋼骨鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要地位，直接承受梁柱傳遞的剪力和彎矩，受力特性較為復(fù)雜。結(jié)合國內(nèi)外研究，如果發(fā)生地震，梁柱節(jié)點(diǎn)將是最容易損壞的位置，甚至?xí)?dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)整體崩塌。面對社會(huì)對建筑質(zhì)量不斷提出的新要求，應(yīng)該提高梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)施工水平，制定合理的措施來解決復(fù)雜的受力問題，提升鋼骨鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，打造高質(zhì)量的建筑工程項(xiàng)目;加強(qiáng)對鋼骨鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)施工的研究，轉(zhuǎn)變理念，改善結(jié)構(gòu)中的問題，指導(dǎo)后續(xù)各項(xiàng)工作有序展開，打造高質(zhì)量的工程項(xiàng)目。

1? ? 工程概況

以某建筑工程為例，建筑總面積為6.68萬m2，建筑結(jié)構(gòu)為框架剪力墻—型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)，檐口高109 m。鋼骨柱之間通過鋼骨梁彼此連接，構(gòu)成了整體的鋼骨架。鋼骨鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，類型多樣，加之梁柱節(jié)點(diǎn)排列密集，后期的設(shè)計(jì)和施工難度較大，容易受到客觀因素的影響，需要依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，借助相應(yīng)的軟件進(jìn)一步優(yōu)化，并建立建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM），指導(dǎo)后續(xù)施工活動(dòng)有序展開。

2? ? 鋼骨鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)梁柱設(shè)計(jì)

本工程為鋼骨鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，梁柱節(jié)點(diǎn)多樣，有兩個(gè)高位轉(zhuǎn)換層。應(yīng)深入優(yōu)化梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，結(jié)合施工的具體情況，借助相應(yīng)的軟件建立三維建筑模型，動(dòng)態(tài)調(diào)整建筑模型的不足之處，以便于合理布設(shè)鋼筋，有效改善鋼骨的梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和施工問題[1]。具體設(shè)計(jì)表現(xiàn)在以下兩點(diǎn)。

2.1? 腹板打孔

在鋼骨鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)梁柱設(shè)計(jì)中，選擇腹板打孔、翼緣加鋼筋連接器的方式，在鋼骨柱腹板上打孔，建模型可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)腹板打孔是否合理，比如孔徑與鋼筋匹配，打孔數(shù)量滿足腹板強(qiáng)度要求，不得削弱鋼骨腹板整體強(qiáng)度。翼緣套筒位置不易過密影響鋼筋安裝，如鋼筋密布無法保證每根鋼筋都安裝對應(yīng)套筒，則應(yīng)考慮保證配筋率增加鋼筋排數(shù)，或者采用翼緣上焊接鋼筋連接板，鋼筋現(xiàn)場焊接在連接板上，連接板寬15倍鋼筋直徑。在鋼筋連接器或連接板位置加設(shè)加勁板，板厚大于等于鋼筋直徑，加勁板開設(shè)灌漿孔及透氣孔滿足灌漿要求。使鋼骨柱位置連續(xù)貫通。工程設(shè)計(jì)優(yōu)化后，摒棄原本的十字形鋼骨設(shè)計(jì)，選擇H型鋼骨柱，此種方式可以改善鋼骨柱翼緣板縱向受力鋼筋不連續(xù)的問題。鋼骨梁的縱筋量較多，角筋繞過鋼骨柱，在腹板打孔，并且在腹板打孔位置補(bǔ)強(qiáng)，此種方式可以保證在原本鋼骨柱受力形式不變的基礎(chǔ)上，確保鋼骨梁柱接頭位置上的鋼骨梁縱筋連續(xù)貫通。

2.2? 牛腿板與直螺紋套筒交錯(cuò)焊接

在鋼骨鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了保證組合結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，避免后期受到外部作用力而崩塌，可以選擇牛腿板和直螺紋套筒交接焊接方式，選擇直螺紋套筒焊接處理鋼骨柱的縱向受力鋼筋，上部連接鋼骨梁下翼緣板焊接牛腿板[2]。在此基礎(chǔ)上，通過一側(cè)的翼緣板焊接牛腿板，促使鋼骨梁縱向受力鋼筋與牛腿板連接，另一側(cè)通過螺紋套筒與縱向受力鋼筋連接在一起。同時(shí)，通過焊接直螺紋套筒，使套絲與縱向受力鋼筋連接，另一側(cè)焊接在牛腿板上。需要注意的是，此種焊接方式應(yīng)該選擇上面焊接，以此來規(guī)避牛腿板長澆筑混凝土澆筑不便的問題[3]。牛腿板和直螺紋套筒交錯(cuò)焊接，此種方式有助于合理布設(shè)梁柱節(jié)點(diǎn)的鋼筋，避免縱筋錨固難、施工不便的問題，為后續(xù)施工活動(dòng)提供堅(jiān)實(shí)保障。

3? ? 鋼骨鋼筋梁柱節(jié)點(diǎn)施工要點(diǎn)

3.1? 鋼骨梁柱節(jié)點(diǎn)深化設(shè)計(jì)與BIM建模

在設(shè)計(jì)好鋼骨鋼筋梁柱節(jié)點(diǎn)后，應(yīng)該依據(jù)設(shè)計(jì)方案規(guī)范地施工，借助專門的軟件來建立BIM建筑模型，進(jìn)一步優(yōu)化鋼骨梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)?；诖?，在保證原有設(shè)計(jì)圖紙中梁柱節(jié)點(diǎn)受力形式不變的基礎(chǔ)上，細(xì)化鋼骨梁柱節(jié)點(diǎn)鋼筋布設(shè)內(nèi)容，建立三維建筑模型，模擬施工鋼骨梁柱節(jié)點(diǎn)，分析設(shè)計(jì)方案的可行性，檢查梁柱節(jié)點(diǎn)的鋼筋位置和鋼骨位置是否合理，二者之間是否會(huì)出現(xiàn)碰撞問題，保證鋼筋和鋼骨之間的孔隙在合理范圍內(nèi)，為后續(xù)混凝土澆筑活動(dòng)的順利展開奠定基礎(chǔ)[4]。選擇合適的鋼筋與鋼骨連接的形式，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的深化，制定合理的施工方案。

3.2? 鋼筋與鋼骨連接形式施工要點(diǎn)

在優(yōu)化梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的同時(shí)，建立三維建筑模型，選擇合適的梁柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造形式，在滿足質(zhì)量要求的基礎(chǔ)上，保證鋼筋型號(hào)符合要求，同時(shí)，確定使用的牛腿板焊接厚度和延伸長度。在牛腿板上雙面焊接縱筋，在鋼骨柱腹板上焊接的同時(shí)，增設(shè)勁板，并確定合適的縱向受力鋼筋型號(hào)和數(shù)量，滿足不同焊接位置的需要。通過直螺紋套筒實(shí)現(xiàn)縱向受力鋼筋的一端連接，另一端在牛腿板上通過焊接方式連接在一起，為后續(xù)施工活動(dòng)的有序展開提供支持。

3.3? 鋼骨梁柱加工

如果在具體施工中出現(xiàn)鋼材變形的問題，不符合變形控制范圍的，可以通過機(jī)械整平校正，依據(jù)設(shè)計(jì)要求來下料和切割鋼筋。在加工平臺(tái)上，集中統(tǒng)一拼裝焊接構(gòu)件，借助CO2氣體保護(hù)焊將鋼材焊接在一起，并且對焊縫進(jìn)行嚴(yán)格探傷檢查，質(zhì)量符合要求后方可進(jìn)行后續(xù)工作。組裝焊接后，檢查成品構(gòu)件質(zhì)量是否符合要求，不符合要求的矯正處理或剔除，鋼骨梁柱加工質(zhì)量符合要求后，進(jìn)行下一道工序。最后，根據(jù)圖紙要求來驗(yàn)收組合結(jié)構(gòu)的成品質(zhì)量，驗(yàn)收合格后做好配套記錄。

3.4? 進(jìn)場復(fù)核驗(yàn)收

型鋼構(gòu)件加工后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場，由業(yè)主單位、施工單位和監(jiān)理單位聯(lián)合驗(yàn)收。梁柱節(jié)點(diǎn)鋼筋連接形式和構(gòu)件尺寸、材質(zhì)符合要求，為工程安裝質(zhì)量提供堅(jiān)實(shí)保障。

3.5? 鋼骨安裝

鋼骨安裝環(huán)節(jié)，用全站儀放線定位，測設(shè)軸線尺寸，并且在焊接安裝型鋼梁柱的基礎(chǔ)上，及時(shí)復(fù)核軸線與標(biāo)高參數(shù)，確認(rèn)鋼骨柱位置尺寸準(zhǔn)確無誤后安裝定位。安裝鋼筋時(shí)，直螺紋套筒段優(yōu)先施工，然后將另一端鋼筋同牛腿板焊接在一起。需要注意的是，穿筋孔不得作為吊裝孔使用，由于梁柱節(jié)點(diǎn)的鋼筋數(shù)量眾多，核驗(yàn)鋼筋直徑，如需現(xiàn)場焊接鋼筋，保證焊接質(zhì)量，尤其套筒連接時(shí)，保證連接強(qiáng)度，及時(shí)檢驗(yàn)。應(yīng)從整體角度來合理安排豎向縱筋、水平縱筋、構(gòu)造筋和梁柱模板，避免因施工工序混亂而影響整體質(zhì)量，出現(xiàn)無法規(guī)范化進(jìn)行焊接施工的情況。

3.6? 混凝土澆筑

混凝土澆筑是最后的環(huán)節(jié)，同時(shí)，也是關(guān)乎組合結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量和安全的關(guān)鍵。為了保證混凝土澆筑密實(shí)、質(zhì)量符合要求、減少焊縫出現(xiàn)，應(yīng)該做好混凝土的配合比設(shè)計(jì)，選擇同等級(jí)自密實(shí)混凝土標(biāo)準(zhǔn)化澆筑施工，施工后做好保養(yǎng)管理、灑水養(yǎng)護(hù)，減緩混凝土水分的蒸發(fā)速度，在加快施工進(jìn)度的同時(shí)，切實(shí)提升混凝土澆筑的效率和質(zhì)量。另外，梁柱節(jié)點(diǎn)的混凝土澆筑如果操作不當(dāng)，就可能出現(xiàn)裂縫。如梁柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)差異大，導(dǎo)致混凝土鄰近區(qū)域出現(xiàn)裂縫;混凝土配合比設(shè)計(jì)不合理，水泥量過多，水泥水化熱導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差過大，出現(xiàn)裂縫。所以，應(yīng)該優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)，減少水泥用量，做好后期養(yǎng)護(hù)，并通過二次抹壓技術(shù)來消除裂縫。

4? ? 結(jié)語

面對現(xiàn)代建筑行業(yè)飛快發(fā)展的要求，應(yīng)轉(zhuǎn)變理念，促使鋼骨鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工進(jìn)一步優(yōu)化，借助軟件建立BIM模型，深化設(shè)計(jì)，選擇合適的連接形式，規(guī)范地施工。通過此種方式，可以在保證工程質(zhì)量的同時(shí)，優(yōu)化施工工藝和施工技術(shù)，降低成本，打造高質(zhì)量的建筑工程項(xiàng)目。

[參考文獻(xiàn)]

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