褚麗麗
摘? ?要:隨著社會主義現(xiàn)代化建設(shè)力度的不斷加強,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,促使新時期的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工變得愈加復(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)點設(shè)計施工進行分析,把握設(shè)計要點,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)量的工程項目。
關(guān)鍵詞:梁柱節(jié)點;設(shè)計施工;鋼骨鋼筋混凝土;組合結(jié)構(gòu)
梁柱節(jié)點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。面對社會對建筑質(zhì)量不斷提出的新要求,應(yīng)該提高梁柱節(jié)點設(shè)計施工水平,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)量的建筑工程項目;加強對鋼骨鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點設(shè)計施工的研究,轉(zhuǎn)變理念,改善結(jié)構(gòu)中的問題,指導(dǎo)后續(xù)各項工作有序展開,打造高質(zhì)量的工程項目。
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)點結(jié)構(gòu)復(fù)雜,類型多樣,加之梁柱節(jié)點排列密集,后期的設(shè)計和施工難度較大,容易受到客觀因素的影響,需要依據(jù)設(shè)計圖紙,借助相應(yīng)的軟件進一步優(yōu)化,并建立建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM),指導(dǎo)后續(xù)施工活動有序展開。
2? ? 鋼骨鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)梁柱設(shè)計
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)點多樣,有兩個高位轉(zhuǎn)換層。應(yīng)深入優(yōu)化梁柱節(jié)點設(shè)計,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)點設(shè)計和施工問題[1]。具體設(shè)計表現(xiàn)在以下兩點。
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)量滿足腹板強度要求,不得削弱鋼骨腹板整體強度。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)計優(yōu)化后,摒棄原本的十字形鋼骨設(shè)計,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強,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焊接
在鋼骨鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計中,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,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焊接,此種方式有助于合理布設(shè)梁柱節(jié)點的鋼筋,避免縱筋錨固難、施工不便的問題,為后續(xù)施工活動提供堅實保障。
3? ? 鋼骨鋼筋梁柱節(jié)點施工要點
3.1? 鋼骨梁柱節(jié)點深化設(shè)計與BIM建模
在設(shè)計好鋼骨鋼筋梁柱節(jié)點后,應(yīng)該依據(jù)設(shè)計方案規(guī)范地施工,借助專門的軟件來建立BIM建筑模型,進一步優(yōu)化鋼骨梁柱節(jié)點設(shè)計。基于此,在保證原有設(shè)計圖紙中梁柱節(jié)點受力形式不變的基礎(chǔ)上,細化鋼骨梁柱節(jié)點鋼筋布設(shè)內(nèi)容,建立三維建筑模型,模擬施工鋼骨梁柱節(jié)點,分析設(shè)計方案的可行性,檢查梁柱節(jié)點的鋼筋位置和鋼骨位置是否合理,二者之間是否會出現(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,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計的深化,制定合理的施工方案。
3.2? 鋼筋與鋼骨連接形式施工要點
在優(yōu)化梁柱節(jié)點設(shè)計的同時,建立三維建筑模型,選擇合適的梁柱節(jié)點構(gòu)造形式,在滿足質(zhì)量要求的基礎(chǔ)上,保證鋼筋型號符合要求,同時,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,增設(shè)勁板,并確定合適的縱向受力鋼筋型號和數(shù)量,滿足不同焊接位置的需要。通過直螺紋套筒實現(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,可以通過機械整平校正,依據(jù)設(shè)計要求來下料和切割鋼筋。在加工平臺上,集中統(tǒng)一拼裝焊接構(gòu)件,借助CO2氣體保護焊將鋼材焊接在一起,并且對焊縫進行嚴格探傷檢查,質(zhì)量符合要求后方可進行后續(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,進行下一道工序。最后,根據(jù)圖紙要求來驗收組合結(jié)構(gòu)的成品質(zhì)量,驗收合格后做好配套記錄。
3.4? 進場復(fù)核驗收
型鋼構(gòu)件加工后運輸?shù)浆F(xiàn)場,由業(yè)主單位、施工單位和監(jiān)理單位聯(lián)合驗收。梁柱節(jié)點鋼筋連接形式和構(gòu)件尺寸、材質(zhì)符合要求,為工程安裝質(zhì)量提供堅實保障。
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,及時復(fù)核軸線與標高參數(shù),確認鋼骨柱位置尺寸準確無誤后安裝定位。安裝鋼筋時,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)點的鋼筋數(shù)量眾多,核驗鋼筋直徑,如需現(xiàn)場焊接鋼筋,保證焊接質(zhì)量,尤其套筒連接時,保證連接強度,及時檢驗。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,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、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,選擇同等級自密實混凝土標準化澆筑施工,施工后做好保養(yǎng)管理、灑水養(yǎng)護,減緩混凝土水分的蒸發(fā)速度,在加快施工進度的同時,切實提升混凝土澆筑的效率和質(zhì)量。另外,梁柱節(jié)點的混凝土澆筑如果操作不當,就可能出現(xiàn)裂縫。如梁柱混凝土強度等級差異大,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,減少水泥用量,做好后期養(yǎng)護,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)計施工進一步優(yōu)化,借助軟件建立BIM模型,深化設(shè)計,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,優(yōu)化施工工藝和施工技術(shù),降低成本,打造高質(zhì)量的建筑工程項目。
[參考文獻]
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