◎馮建飛

緒論

隨著我建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件是由型鋼和混凝土兩種不同性質(zhì)的材料組合而成，這種組合結(jié)構(gòu)能夠有限的發(fā)揮兩種材梁的各自優(yōu)勢(shì)，并規(guī)避了各自的不足，在建筑、橋梁的施工領(lǐng)域取得了良好的應(yīng)用效果。具有縮短工程的施工周期提供建筑抗震性能等良好效益。在鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)施工中兩種材質(zhì)主要是通過(guò)鋼筋與型鋼的連接使其形成一個(gè)整體，所以型鋼與鋼筋連接工程的施工質(zhì)量事關(guān)重要，尤其是型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)部位，在此結(jié)合北京市昌平區(qū)某辦公樓項(xiàng)目應(yīng)用實(shí)例，對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)各種類(lèi)型的型鋼與鋼筋連接的施工技術(shù)、施工組織管理和質(zhì)量控制重難點(diǎn)進(jìn)行研究分析，進(jìn)而到達(dá)提高施工效率、保證施工質(zhì)量的目的。為今后同類(lèi)工程的施工提供借鑒。

一、情況介紹

北京市昌平區(qū)某辦公樓項(xiàng)目，工程總建筑面積127670㎡，其中地下建筑面積71556㎡，地下結(jié)構(gòu)形式為（型鋼）混凝土-框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地下部分總用鋼量約1500噸，共有各類(lèi)型鋼柱223根、型鋼梁構(gòu)件495根，施工中涉及大量鋼筋與型鋼連接節(jié)點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)主要使用到的節(jié)點(diǎn)有5類(lèi)，分別為鋼筋繞開(kāi)型鋼、型鋼開(kāi)孔鋼筋貫穿、鋼筋通過(guò)連接板與型鋼連接、鋼筋通過(guò)型鋼牛腿進(jìn)行連接、鋼筋通過(guò)連接器與型鋼連接。在圖紙會(huì)審鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件加工圖紙深化階段前多次與設(shè)計(jì)單位溝通協(xié)商，優(yōu)化結(jié)構(gòu)配筋，確定每個(gè)節(jié)點(diǎn)部位適用的連接形式，工廠加工完成后現(xiàn)場(chǎng)按圖進(jìn)行安裝，項(xiàng)目施工過(guò)程中嚴(yán)把每道施工工序質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)型鋼與鋼筋連接分項(xiàng)工程順利完成且施工質(zhì)量?jī)?yōu)良。

二、鋼筋繞開(kāi)法

通常來(lái)說(shuō)采用鋼筋繞開(kāi)法，相對(duì)比較簡(jiǎn)單，部分角部邊排鋼筋、鋼骨柱為翼緣較窄的H型鋼、梁截面寬度大于柱內(nèi)型鋼的截面寬度時(shí)可采用，但實(shí)際，在梁柱節(jié)點(diǎn)中往往難以通過(guò)繞開(kāi)法解決所有鋼筋與型鋼連接問(wèn)題，施工制約條件多，大部分鋼筋難以實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)鋼筋加工有一定的困難，梁柱節(jié)點(diǎn)梁縱筋繞開(kāi)柱鋼骨需進(jìn)行1：6的角度彎折繞過(guò)，柱縱向鋼筋一般先行施工，柱鋼筋安裝后，梁縱向側(cè)繞鋼筋安裝不易，且后期混凝土澆筑時(shí)較為不便。當(dāng)柱型鋼的翼緣較寬時(shí)還需采取水平加腋的方式進(jìn)行處理。實(shí)際施工中應(yīng)用比例較低。

圖2-1 鋼筋繞開(kāi)型鋼柱示意

三、鋼筋穿孔法

當(dāng)鋼筋無(wú)繞過(guò)可能時(shí)可在型鋼柱腹板上設(shè)置鋼筋穿孔，將梁縱向鋼筋采用雙排構(gòu)造等措施，使鋼筋盡可能多的繞過(guò)型鋼柱翼緣。采用此種方式時(shí)，柱內(nèi)型鋼翼緣應(yīng)盡量為窄翼緣。深化設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的施工因素較多難以齊全，兩個(gè)方向均有梁筋穿過(guò)時(shí)開(kāi)孔高度需錯(cuò)開(kāi)，開(kāi)設(shè)孔洞難以準(zhǔn)確，施工精度要求較高，鋼柱安裝高度出現(xiàn)差值時(shí)會(huì)造成原本開(kāi)設(shè)的洞口無(wú)法使用，現(xiàn)場(chǎng)施工較大規(guī)格鋼筋穿型鋼時(shí)難度大。且型鋼開(kāi)孔鋼構(gòu)件截面缺損率可能超過(guò)規(guī)范所允許的面積要求，難免對(duì)鋼構(gòu)件受力產(chǎn)生不利影響。梁柱節(jié)點(diǎn)箍筋施工時(shí)多采用開(kāi)孔方式，施工較為困難時(shí)將封閉箍筋分解為U型或L型形式，穿過(guò)型鋼后再焊接形成封閉箍筋。（按單面焊接，長(zhǎng)度不小于10d，焊接位置錯(cuò)開(kāi)）

圖3-1 梁縱筋穿型鋼示意

圖3-2 箍筋型鋼穿孔示意

四、鋼筋連接板型

施工步驟：連接板加工→連接板焊接→連接板質(zhì)量驗(yàn)收→梁上層鋼筋連接焊接→梁底部鋼筋焊接→鋼焊接質(zhì)量驗(yàn)收。其中鋼筋連接板在工廠完成焊接（焊接板長(zhǎng)度應(yīng)為5d+20mm），現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鋼筋與焊接板間焊接施工，施工中鋼筋下料長(zhǎng)度需嚴(yán)格控制，現(xiàn)場(chǎng)鋼筋安裝施工焊接工作量大，施工宜受天氣因素制約，焊接產(chǎn)生大量有害氣體污染環(huán)境。且梁底鋼筋焊接時(shí)，梁高大于700mm則在上部難以施焊需要在兩側(cè)搭設(shè)操作平臺(tái)以便工人施焊，同時(shí)焊接完成后產(chǎn)生大量焊渣，清理工作量大。施工前雖已做焊接工藝評(píng)定，但對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)鋼筋與連接板的焊接質(zhì)量缺少真實(shí)的試驗(yàn)驗(yàn)證，僅可通過(guò)過(guò)程觀察判斷施工質(zhì)量。鋼筋與連接板的搭接電弧焊接頭應(yīng)滿足下列要求：1）焊縫表面應(yīng)平整，不得有凹陷或焊瘤；2）焊接接頭區(qū)域不得有肉眼可見(jiàn)的裂紋；3）鋼筋與連接板搭接焊接接頭尺寸偏差及缺陷允許至應(yīng)符合規(guī)范GB50901-2013表10.2.5的規(guī)定。

圖4-1 鋼筋焊接板示意

五、鋼筋牛腿連接型

鋼筋牛腿連接型基本與鋼筋連接板型一致，多在設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)為型鋼柱與型鋼梁節(jié)點(diǎn)時(shí)應(yīng)用。相比較而言，梁底鋼筋在牛腿底部時(shí)需要仰焊施工，操作難度大焊接質(zhì)量把控不易，實(shí)際施工中模板安裝時(shí)需留設(shè)焊接操作面，增加木工配合工作量，對(duì)工程整體施工進(jìn)度較不利。

圖5-1 牛腿型鋼現(xiàn)場(chǎng)圖

六、鋼筋連接器型

鋼筋通過(guò)焊接套筒與型鋼進(jìn)行連接，鋼筋與型鋼連接采用的套筒均為可焊接機(jī)械連接套筒，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)，其抗拉強(qiáng)度值滿足不小于鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值得1.1倍的要求，連接套筒與鋼構(gòu)件焊接全部采用加工廠等強(qiáng)焊接完成（每一類(lèi)需在構(gòu)件加工廠選取3個(gè)又代表性的接頭試件進(jìn)行抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)，按《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行評(píng)定），現(xiàn)場(chǎng)完成鋼筋與機(jī)械套筒的組合安裝，施工制約因素少，安裝效率高，節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量相對(duì)有保障，施工中應(yīng)注意對(duì)焊接套筒的成品保護(hù)避免污染混凝土堵塞等現(xiàn)象產(chǎn)生。多用于型鋼混凝土柱縱向受力鋼筋與型鋼之間的連接使用，另外現(xiàn)場(chǎng)安裝鋼筋時(shí)鋼筋中間需進(jìn)行搭接焊。用于梁縱向鋼筋與型鋼柱連接時(shí)，連接數(shù)量多時(shí)鋼筋連接器接頭處較為密集不利于后續(xù)混凝土施工，鋼筋安裝不易，操作尤其是大梁縱向鋼筋端部帶拐頭時(shí)。當(dāng)大梁縱向鋼筋端部帶拐頭時(shí)可采用新型可調(diào)節(jié)鋼筋連接器，用以解決鋼筋安裝時(shí)難以進(jìn)行擰緊作業(yè)的問(wèn)題，新型可調(diào)節(jié)鋼筋連接器是由鋼結(jié)構(gòu)連接套（即可焊接機(jī)械連接套筒）、連接螺桿、鎖緊螺母、鋼筋連接套組成的，施工工流程為工廠焊接鋼結(jié)構(gòu)連接套→現(xiàn)場(chǎng)鋼筋下料、鋼筋絲頭加工→鋼構(gòu)件安裝就位→安裝連接螺桿、鎖緊螺母、鋼筋連接套→對(duì)正鋼筋→反轉(zhuǎn)鋼筋連接套→鎖緊螺母緊固→檢查驗(yàn)收。施工時(shí)型鋼構(gòu)件進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后，吊裝完成鋼結(jié)構(gòu)后便可旋入連接螺桿，再在連接螺桿上分別旋入兩鎖緊螺母及鋼筋連接套，將鋼筋絲頭與鋼筋連接套對(duì)齊后反轉(zhuǎn)鋼筋連接套與鋼筋絲頭完成連接，最后將兩鎖螺母分別與鋼結(jié)構(gòu)連接套、鋼筋連接套鎖緊完成鋼筋連接。對(duì)作業(yè)工人進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)后，每組僅需要2-3個(gè)工人便可完成施工，操作簡(jiǎn)單。

圖6-1 柱鋼筋連接器示意

圖6-2 梁鋼筋連接器示意

圖6-3 新型可調(diào)鋼筋連接器組成

七、分析總結(jié)

1.對(duì)比分析。

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2.總結(jié)。

實(shí)際施工中需結(jié)合具體工程情況，提前與設(shè)計(jì)單位及專(zhuān)業(yè)施工單位溝通，選擇適合的鋼筋與型鋼連接方式，實(shí)際施工總往往不是單一的采用一種形式，較多采用的是貫穿法與焊接板或者連接器組合的方式來(lái)解決復(fù)雜節(jié)點(diǎn)型鋼與鋼筋連接問(wèn)題。

在型鋼構(gòu)件首次安裝時(shí)即確定統(tǒng)一標(biāo)高，向上安裝過(guò)程中嚴(yán)控施工誤差，確保后續(xù)鋼筋連接施工時(shí)不應(yīng)構(gòu)件高度變化造成二次調(diào)整。

施工中應(yīng)注意多專(zhuān)業(yè)的協(xié)調(diào)配合，例如模板施工部署。