楊 宏

(山西省第三建筑工程公司，山西 長(zhǎng)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(zhǎng)治 046000)

某工程設(shè)計(jì)采用嵌入式型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)梁，在原設(shè)計(jì)圖僅有型鋼梁位置、配筋而沒(méi)有節(jié)點(diǎn)詳圖的情況下，通過(guò)對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)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(yàn)。

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(diǎn)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(zhǎng)度為120 mm，間距200 mm，雙排，單根長(zhǎng)9.75 m×高1 m×寬0.4 m，端部懸挑4.2 m。

本工程針對(duì)嵌入式型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)梁施工，從節(jié)點(diǎn)深化設(shè)計(jì)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(diǎn)二次設(shè)計(jì)

由于原設(shè)計(jì)圖，僅從理論上對(duì)型鋼梁進(jìn)行了設(shè)計(jì)，沒(méi)有考慮鋼筋混凝土框架梁柱與型鋼梁交叉節(jié)點(diǎn)處實(shí)際施工問(wèn)題，節(jié)點(diǎn)處鋼筋的就位、穿孔均為本工程施工的難點(diǎn)。經(jīng)對(duì)鋼筋混凝土梁與型鋼梁、柱相交節(jié)點(diǎn)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，解決了節(jié)點(diǎn)處鋼筋混凝土梁鋼筋與型鋼交叉連接問(wèn)題、框架柱鋼筋的上下貫通問(wèn)題。

1)解決鋼筋混凝土梁主筋連通問(wèn)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(guò)。

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(biāo)高相同，導(dǎo)致下部相差較大，型鋼通過(guò)節(jié)點(diǎn)后，鋼筋混凝土梁下部鋼筋被截?cái)?，如果鋼筋全部穿型鋼腹板通過(guò)，那么型鋼梁在此處將面臨腹板橫向開(kāi)較大洞口，腹板截面將大大減小，嚴(yán)重削弱了型鋼的整體強(qiáng)度和剛度。

根據(jù)建筑工程設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，梁下部鋼筋按小于1∶6的角度進(jìn)行彎折能滿足受力要求，故節(jié)點(diǎn)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(zhǎng)度，即節(jié)點(diǎn)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(dá)到直錨長(zhǎng)度直接深入柱內(nèi)，達(dá)不到直錨長(zhǎng)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(wèn)題。

在節(jié)點(diǎn)處柱主筋遇型鋼梁時(shí)，需穿型鋼梁翼緣，節(jié)點(diǎn)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(jì)圖紙柱主筋及箍筋的直徑、間距安排人員進(jìn)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(shí)留設(shè)穿筋孔，詳細(xì)標(biāo)示出孔的標(biāo)高、位置、尺寸，并詳細(xì)標(biāo)注加勁板的位置、數(shù)量。

現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)處柱筋安裝時(shí)，穿孔部位主筋在型鋼梁底非連接區(qū)以外截?cái)?，鋼筋在上部穿孔位置進(jìn)行塞焊，下部在鋼筋搭接位置進(jìn)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(chǎng)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(shí)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(tái)座搭設(shè)。

型鋼梁從工廠運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，需在現(xiàn)場(chǎng)地面進(jìn)行拼接。在施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)合適位置布置型鋼梁鋼筋綁扎場(chǎng)地，場(chǎng)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(tái)座，臺(tái)座的搭設(shè)結(jié)構(gòu)經(jīng)受力計(jì)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(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，吊裝在地面預(yù)先搭設(shè)的臺(tái)座上，按照各部位編號(hào)就位，將型鋼梁整體拼接完成，及時(shí)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(shí)，沿梁長(zhǎng)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(yàn)收合格后一次整體吊裝就位。

2.3塔吊和起重機(jī)高空交接起吊

由于綁扎完鋼筋的型鋼梁每根重達(dá)4 t多，8層及以下型鋼梁利用塔吊進(jìn)行吊裝，塔吊的鋼絲繩使用雙小車二倍率，即兩根繩進(jìn)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(jìn)行吊裝，故9層以上型鋼梁吊裝需采用塔吊與起重機(jī)配合完成。

塔吊和起重機(jī)高空交接起吊是指在建筑物適當(dāng)位置搭設(shè)操作平臺(tái)，起重機(jī)將構(gòu)件吊至操作平臺(tái)位置不落地，人工完成起重機(jī)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(tái)的搭設(shè)。

在建筑物外墻挑出操作平臺(tái)，挑出長(zhǎng)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(jī)摘鉤的任務(wù)。操作平臺(tái)的搭設(shè)必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的計(jì)算。操作平臺(tái)的高度應(yīng)同時(shí)滿足起重機(jī)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(diǎn)確定。

驗(yàn)算出其起吊點(diǎn)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(zhǎng)度必須滿足在地面能控制構(gòu)件起吊至最高點(diǎn)。

3)起重機(jī)起吊。

型鋼梁上除綁扎起重機(jī)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(diǎn)設(shè)在起重機(jī)吊點(diǎn)的外側(cè)，塔吊的兩個(gè)吊點(diǎn)鋼絲繩交匯處高于起重機(jī)吊點(diǎn)鋼絲繩的交匯處，即轉(zhuǎn)換交接時(shí)塔吊的吊鉤高于起重機(jī)的吊鉤，如圖2所示。

起重機(jī)起吊前先進(jìn)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?lè)胖糜跇?gòu)件上，方可正式進(jìn)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(gè)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(shí)方向正確。

4)轉(zhuǎn)換塔吊吊裝。

起重機(jī)吊裝至操作平臺(tái)位置后，塔吊亦將吊鉤落于型鋼梁上方即起重機(jī)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(duì)講機(jī)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(shí)方可摘掉起重機(jī)的吊鉤，抽離起重機(jī)起吊鋼絲繩，指揮起重機(jī)緩慢移開(kāi)該位置，收回起重臂。

5)型鋼梁二次就位。

塔吊吊起構(gòu)件時(shí)，必須在起重機(jī)完全離開(kāi)構(gòu)件范圍方可緩慢垂直提升，由于換鉤時(shí)距離建筑較近，故轉(zhuǎn)換為塔吊吊裝時(shí)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(duì)其進(jìn)行微調(diào)，直至位置符合設(shè)計(jì)要求。由于型鋼梁越過(guò)框架柱時(shí)，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(guò)，且框架柱鋼筋較密，無(wú)法預(yù)先確定穿型鋼梁的柱筋準(zhǔn)確位置，故施工時(shí)須將柱鋼筋全部按正常預(yù)留，待型鋼梁吊裝時(shí)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(diǎn)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(guò)，下部鋼筋根據(jù)節(jié)點(diǎn)細(xì)化詳圖彎折一定角度自型鋼底部穿過(guò)，構(gòu)造鋼筋遇型鋼梁腹板彎錨或直錨，達(dá)不到錨固長(zhǎng)度，彎錨焊接于型鋼梁腹板。梁端頭根據(jù)鋼筋彎折角度進(jìn)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(duì)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(duì)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(jìn)行加腋200 mm×200 mm，型鋼梁腹部200 mm以下先澆筑比設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)高一級(jí)的細(xì)石混凝土，然后再?gòu)牧褐邢騼蛇叿謱舆M(jìn)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(yán)把原材料、半成品、構(gòu)件的進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量關(guān)，所有材料均應(yīng)有合格證明，進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后，按規(guī)定抽樣檢驗(yàn)，堅(jiān)決杜絕不合格品進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。

2)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)谑┕で傲褐?jié)點(diǎn)鋼筋的二次深化設(shè)計(jì)，必須經(jīng)設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位認(rèn)可后提供給加工廠。派專人到工廠蹲點(diǎn)，對(duì)照型鋼梁二次設(shè)計(jì)詳圖對(duì)工廠制作全過(guò)程進(jìn)行控制。

3)無(wú)論型鋼的翼緣板還是腹板開(kāi)孔均不能采用現(xiàn)場(chǎng)火焰開(kāi)孔，在構(gòu)件加工廠機(jī)械式開(kāi)孔，開(kāi)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(shí)振搗，直到梁另一側(cè)由底部溢出混凝土超過(guò)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(yǔ)

嵌入式型鋼混凝土梁—鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)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(shí)施中效果良好，不僅節(jié)約了造價(jià)，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(zhǔn)確性，使型鋼梁的施工得以順利進(jìn)行，并形成一整套施工工藝，對(duì)類似工程有很好的指導(dǎo)意義，得到專家、業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理的認(rèn)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