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阅读 9821 次 某工程十字钢柱与箱型钢梁外包钢筋绑扎施工技术

摘要:法门寺合十舍利塔工程为型钢-混凝土组合结构,文章根据该工程一层超大钢骨柱的施工特点于难点,采取节点构造处理和多项技术措施的十字钢柱与箱型钢梁外包钢筋绑扎施工技术,解决了钢筋与钢结构构件之间的连接和交叉作业方面的问题,提高了施工进度,使该超大柱、梁的施工得以顺利进行,该工程所取得的经验可为类似工程提供参考...
 
某工程十字钢柱与箱型钢梁外包钢筋绑扎施工技术

冯 弥  王双林( 陕西省第五建筑工程有限公司 西安 710032)
    法门寺合十舍利塔工程,分为裙楼及主塔工程。主塔工程结构体系为型钢混凝土组合结构;地下一层,层高14.9;地上11层,一层层高24米,其余层高为10米,二层以上每5米设有部分夹层板,地上总高度148米;高层建筑高度级别:B级;结构抗震等级:框架一级,筒体特一级。
 
    主塔呈双塔折线型,双向折线往复倾斜,54米标高东西分开,在109m标高连接为一体。0-24米为垂直结构,24至44米东西外墙向内倾斜15度,在44米以上双手全部以54度向外倾斜,74米以上54度向内回收,在顶部连为一体。
 
    型钢—混凝土组合架构,在型钢柱、梁外包裹厚度为125mm钢筋混凝土,成为整体共同作用,该工程钢结构柱采用箱形柱和十字柱。钢梁为工字钢及箱型梁。
混凝土均采用C60混凝土。
 
    法门寺合十舍利塔主塔部分选用型钢-混凝土组合结构形式,结构抗震等级:框架一级,筒体特一级;主筋采用HRB400级钢筋,箍筋为Q235及Q335钢筋。采用钢筋规格大,间距小,施工操作难度大。对钢筋骨架的位置确定要求严格,如有位置偏差无法进行校核。钢筋连接采用直螺纹连接技术。一层的超大柱截面:2400×2400,十字钢柱1600×1600,翼缘板外侧设有100mm长的栓钉(栓钉间距300×300)。设计钢筋:主筋为68根32的三级钢,分别集中在柱的四个角(每个角部为17根),主筋与主筋之间的距离仅为45mm;箍筋为18的二级钢,间距100(全高加密),并有内外箍筋及八字箍筋,详见附图一。梁截面1400×2850, 内部箱型钢梁1000×2500,上下翼缘板表面设有100mm长的栓钉(栓钉间距300×300)。梁设计钢筋:主筋上下部均为18根32的三级钢,梁面钢筋由于梁端有钢柱生根,钢筋锚固长度太短(平直段长度为125mm),将遇到钢柱的钢筋放置到梁外侧的板内,增加构造钢筋。梁箍筋为二级钢16,间距100mm(全长加密)。梁腰筋为40根16的钢筋,分四排放置,并设有拉钩。梁截面见附图。
 
    与钢筋混凝土结构相比,型钢-混凝土组合结构的钢筋绑扎方法有所不同,具有自身的特点。构件截面尺偏大,并且含钢量高、钢筋排列普遍密集,梁柱四角纵向钢筋往往集束为一体,钢骨梁柱上耳板和栓钉密布,钢筋绑扎受钢骨的限制,因此钢筋就位和绑扎操作十分困难。加之施工工期的紧迫,钢筋施工操作只能在临时的操作架上或满堂架内进行施工,空间受到限制。
 
    钢筋工程与钢结构工程的施工顺序是在钢柱及钢梁全部安装完毕后进行钢筋绑扎。因此梁柱箍筋绑扎就不能采取常规的穿套方法就位,并且由于箍筋规格、尺寸较大,原有的整箍筋施工就受到了限制,要依据实际情况进行分段或采用其它连接方式进行施工。在保证结构受力、工程质量的前提下采用合理的施工方法。
 
1、钢骨柱钢筋施工技术
    1.1、工艺流程:
    焊接定位钢筋→连接部分纵向主筋→绑扎内箍筋→绑扎外箍筋→连接纵向钢筋→构造钢筋绑扎→防裂网绑扎→挂保护层垫块。
 
    1.2、钢筋制作形式(详见下图):

    外箍筋2#筋:为了能够在狭小的操作架内施工,且不会因为安装弯折变形将箍筋分两段制作,一个接头位于柱阳角,接头形式采用135度弯钩;另一个接头位于柱的一个边上,采用直螺纹连接。
 
    内箍筋1#筋:分两段制作,错接头搭接,减少箍筋开口处弯钩对主筋绑扎的困难,避免了机械连接在钢筋内部操作的难度。
    八字箍筋3#筋:按设计尺寸,为一整根钢筋。该钢筋的制作首先进行放样确定准确的角度及各部分长度,再进行加工,加工必须保证各个箍筋长度角度准确。
    竖向主筋:由于钢筋规格大,采用4.5米长两头套丝的直段钢筋接长,采用直螺纹技术连接,接头位置错开1.5米。
 
    1.3、钢筋定位:
    依据轴线位置确定钢骨柱的边线,柱的每一边扣除钢筋保护层厚度、纵向筋的直径并考虑10mm的间隙后为定位钢筋的外表皮,在钢柱上焊接一根直径为18的水平定位钢筋,四边均做。水平定位钢筋竖向间距为2.0米。该定位钢筋起到对钢筋骨架进行定位和矫正钢筋位置的作用。(10mm的间隙:考虑到个别钢筋由于变形、弯曲导致柱面不平整,影响保护层厚度)
 
    1.4、柱钢筋绑扎
    钢骨柱安装检验完毕后进行柱钢筋绑扎,先连接部分纵向主筋即4#筋,该主筋起到定位骨架的作用,这样既便于箍筋安装,又能保证箍筋的位置准确。主筋在定位水平筋上绑扎固定。其余纵向钢筋在箍筋绑扎安装高度达到比最低钢筋接头高4米时进行连接。
 
    主筋位置定好后,先套内箍即1#、3#钢筋,每一层内箍完成后,再绑扎一道外箍即2#筋,箍筋绑扎一层一层从下向上绑扎。
    箍筋与主筋要垂直,箍筋转角处与主筋交点均要绑扎,主筋与箍筋非转角部分的相交点成梅花交错绑扎。
    箍筋的弯钩叠合处及直螺纹接头沿柱子竖筋交错布置,并绑扎牢固。搭接箍筋接头要绑扎不少于3个绑扎扣。
 
    1.5、柱筋保护层厚度应符合设计及规范要求,钢筋保护层厚度为45mm,墙体为30mm。保护层内加防裂网。保护层垫块应绑在柱竖筋外皮上,间距1000mm,(或用塑料卡卡在外竖筋上)以保证主筋保护层厚度准确。
 
2、钢骨梁钢筋施工技术
    2.1、工艺流程:
    钢筋在钢骨梁安装完毕后进行,有具备施工的操作平台,即可开始钢筋施工。
    焊接定位钢筋→连接安装梁上部纵向主筋→连接安装梁下部纵向主筋→绑扎内箍筋→连接安装内箍筋外的纵向钢筋→安装绑扎梁腰筋→外箍筋绑扎→挂防裂网→挂保护层垫块。
 
    2.2、钢筋制作形式:
    由于箍筋尺寸较大,易变形,内外箍筋采用整箍筋,箍筋开口处不能弯折成135度,弯成90度,并加长平直段尺寸至15倍直径。在钢筋全部绑扎完成后进行焊接。
    纵向主筋采用直螺纹技术连接,接头位置错开,并且上部筋接头避开梁端跨度的三分之一范围内,下部筋接头避开梁中跨度的三分之一范围内。
 
    2.3、钢筋定位:
    依据梁标高及轴线位置确定梁面钢筋的高度及水平位置。在梁面钢筋的下表面焊接定位横担钢筋,并在钢梁底部焊接用于临时固定梁底钢筋的横担钢筋。梁底横担钢筋焊在钢梁下栓钉中部(只要将梁底钢筋吊起,并比设计位置高即可)。横担钢筋选用大直径的钢筋,间距约3米。
 
    2.4、纵向钢筋绑扎
    2.4.1梁内有吊筋时,吊筋位置应准确。次梁与主梁交叉处,次梁的钢筋在上,主梁的钢筋在下。框架梁、牛腿等钢筋,应放在柱的纵向钢筋内侧。
 
    2.4.2主筋接头采用A级直螺纹套筒连接,同一截面内的接头数量控制在50%以内。接头位置下部钢筋接头在梁端跨度的三分之一范围内,上部钢筋接头梁中跨度的三分之一范围内。梁端锚固在墙体内,遇到钢骨柱的采用增加钢板牛腿,并焊接在钢板牛腿上。
 
    2.4.3梁上下钢筋全部放置在一排上,不允许有二排钢筋(二排钢筋影响另一方向的钢筋安装位置)。
 
    2.5、纵向钢筋绑扎完毕后,套内箍筋,并将箍筋上部绑扎牢固。箍筋从下向上拉开后套在梁上。再绑扎梁腰筋及外箍筋,绑扎拉结钢筋,最后将梁底部钢筋落到箍筋上并绑扎牢固。
 
    2.6、钢筋骨架绑扎结束后,加防裂网及保护层垫块。钢筋全部完成后进行模板施工。
 
3、结束语
    通过该方案的实施,对实际施工过程的控制,采用该方法使工作效率提高了约15%.并且工程质量也有明显改进.对于该类型的钢筋工程应注意如下几点:
    3.1、钢筋加工料单要与现场实际尺寸进行复核,加工时尺寸必须准确,遇到角度时要进行放样确定。
    3.2、钢筋定位要充分利用钢结构进行定位固定。
    3.3、可以采用多种钢筋连接及锚固方式,混合使用,达到保证质量、提高效率的目的。
    3.4、对操作工人进行技术培训,特别是要让每一个操作人员都要了解其施工顺序。
 
参考资料: 
《型钢混凝土组合结构构造与计算手册》
《钢筋焊接及验收规程》
《钢筋机械连接通用技术规程》
《型钢混凝土组合结构技术规程》
《型钢混凝土组合结构构造图集04SG523》
《混凝土结构工程施工质量验收规范》
 
 
(本文来源:陕西省土木建筑学会  文径网络:文径 尹维维 编辑  刘真 审核)