高层建筑钢筋连接及安装技术

金向苗

摘要:随着我国城市经济的快速发展,高层建筑越来越多,对钢筋的需要也越来越多,钢筋连接、安装的方法和技术与建筑的安全关系紧密。鉴于此,文章对高层建筑绑扎连接、焊接连接、机械连接等钢筋连接及安装技术进行了探讨。

关键词:高层建筑;钢筋;焊接连接;机械连接;绑扎连接

中图分类号:TU755

文献标识码:A

文章编号:1009-2374(2009)18-0137-02

自20世纪70年代以来,我国高层建筑发展很快,采用钢筋混凝土框架结构的建筑越来越多,由于它具有强度高、抗震性能好、施工快、经济合理等优点,特别在高层建筑结构中得到了更加广泛的应用。但在应用中也常出现一些问题,例如某些钢筋的节点设计与构造措施不能满足抗震设计的要求或设计的节点形式不能顺利实现,容易出现上述框架梁的斜截面破坏、锚固破坏和框架节点核芯区的脆性破坏等情况,需要引起施工单位的高度重视,会同设计单位共同完成钢筋的节点设计,保证节点钢筋设计的合理性。下面对高层建筑钢筋连接及安装技术进行重点探讨。

一、高层建筑钢筋连接技术

(一)绑扎连接

采用绑扎连接的基本要求为:同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开。绑扎搭接接头中钢筋的横向净距不应小于钢筋直径。钢筋绑扎搭接接头中点位于该连接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段。同一连接区段内,纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率应符合设计要求,无设计具体要求时,应符合下列规定:(1)对梁、板类及墙类构件,不宜大于25%;(2)对柱类构件,不宜大于50%;(3)当工程中却有必要增大接头面积百分率时,对梁类构件,不应大于50%;对其他构件可根据实际情况放宽;(4)在绑扎接头处要加密箍筋,可以使钢筋骨架在受力过程中增加约束,从而增加钢筋的握裹力,保证钢筋在接头处的强度。防止钢筋混凝土结构中钢筋接头处在地震时发生破坏。

梁、柱类构件的纵向受力钢筋搭接长度范围内,可按设计要求配置箍筋。(1)箍筋直径不应小于搭接钢筋较大直径的0.25倍;(2)受拉搭接区段的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍,且不应大于100mm;(3)受压搭接区段的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍,且不应大于200mm;(4)当柱中纵向受力钢筋直径大于25mm时,应在搭接接头两个端面外100mm范围内各设置两道箍筋,其间距宜为50mm。

(二)焊接连接

焊接是受力钢筋之间通过熔融金属直接传力,热轧钢筋可采用闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊;钢筋骨架片和钢筋网宜采用点焊。

1.闪光对焊。钢筋对焊完毕,应对接头质量进行外观检查和力学性能试验。(1)外观检查:钢筋闪光对焊的接头外观检查,应符合下列要求:1)每批抽查10%的接头,且不得少于10个;2)焊接接头表面无横向裂纹和明显烧伤;3)接头处有适当的墩粗和均匀的毛刺;4)接头处的轴线偏移,不得大于钢筋直径的0.1倍,且不得大于5mm;(2)试验。对闪光对焊的接头,应从每批试件中随机切取6个试件,其中3个做拉伸试验,3个做弯曲试验,其试验结果应符合试验规程的有关规定。

2.电弧焊:(l)帮条焊帮条钢筋应与主筋的直径,级别尽量相同。(2)搭接焊。搭接焊的焊缝厚度、焊缝宽度、搭接长度等技术参数与帮条焊相同。(3)电弧焊接头的质量控制。电弧焊接头的质量以控制其外观和拉伸试验为主。外观检查电弧焊接头外观检查时,应在清查后逐个进行目测,其检查结果应符合下列要求:焊缝表面应平整,不得有凹陷或焊瘤;焊缝接头区域内不得有裂纹;焊缝中的气孔、加渣等缺陷允许值及接头尺寸的允许偏差,应符合规范的规定。

3.电渣压力焊。电渣压力焊是将钢筋安放成竖向对接形式,利用电流通过渣池产生的电阻,在焊剂层下形成电弧过程和电渣过程,产生电弧热和电阻热,将钢筋端部融化,然后加压使两根钢筋焊合在一起。其适用于现浇钢筋混凝土结构中竖向或斜向钢筋的连接。电渣压力焊接头质量控制包括外观检查和拉伸试验。

(三)机械连接

机械连接是通过连贯于两根钢筋之间的套筒来实现力的传递。(1)接头的材质要求被连接的钢筋质量,应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》等标准。(2)锥螺纹接头的设置要点:1)钢筋连接套的混凝土保护层厚度,应满足国家现行标准《混凝土结构设计规范》中受力钢筋混凝土保护层最小厚度的要求,且不得小于15mm;2)设置在同一构件、同一截面受力钢筋的接头位置应相互错开,其错开间距应不小于钢筋直径的35倍,且不小于500mm;3)在同一构件的跨间或层高范围内的同一根钢筋上,不宜超过两个接头;4)同时有闪光对焊接头和锥螺纹接头时,两者之间的距离不得小于钢筋直径的35倍,且不得小于500mm;5)接头一般应设置在受力较小的截面上,在构件受拉区段的同截面内,钢筋接头不得超过钢筋总数的50%;6)接头端部距钢筋弯曲点不得小于钢筋直径的10倍;接头与邻近钢筋之间的净间距,应大于混凝土骨料的最大粒径。(3)钢筋锥螺纹接头质量检验。钢筋锥螺纹接头质量检验,主要包括外观检查、单向拉伸试验和接头拧紧值检验三项;1)外观检查从每一验收批中随机抽取10%进行外观检查,其检查结果应符合下列要求:接头外观应满足钢筋与连接套的规格一致,接头丝扣无完整死扣外露。钢筋与连接套必须在同一条轴线上,不出现偏移和弯折现象;2)单向拉伸试验从每一验收批中随机抽取3个试件做单向拉伸试验,其结果应符合试验规程的规定;3)接头拧紧值可用质检的力矩扳手按规定的接头拧紧值逐个检验接头的连接质量,达到相应拧紧力矩者则为连接合格。(4)钢筋套筒挤压连接带肋钢筋套筒挤压连接是将两根待接钢筋插入钢套筒,用挤压设备沿径向挤压钢套筒,使钢套筒产生塑性变形,依靠变形的钢套筒与被连接钢筋的纵、横肋产生机械咬合而成为一个整体的钢筋连接方法。1)应选用适于压延加工的钢材,其实测的力学性能应符合技术规程的要求;2)挤压接头的质量检验主要包括外观质量检验和单向拉伸试验两项。同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同型式、同规格接头。

二、钢筋的安装与就位

钢筋安装顺序:搭钢管搁架-分层铺设下部纵筋-分层挂吊上部纵筋-套箍筋-放吊筋-拆搁架下横杆、下纵筋与箍筋绑扎固定-上纵筋与箍筋绑扎固定-梁底保护层-骨架就位-绑扎吊筋、柱节点箍筋-穿负筋、腰筋等。

1.绑扎下部钢筋,按顺序抽走下一排筋支撑面,下落下一排钢筋至梁底部位,并绑扎。放置横分隔筋;抽走下二排支撑面,下落第二排钢筋至设计要求部位,并绑扎,依此类推,直至所有下部钢筋绑扎完毕。绑扎上部钢筋,首先绑扎上第一排钢筋,完工后,松开并抽走上第一排钢筋支撑面,然后从梁一端向另一端依次开上二排钢筋支撑点。一边松开,一边将钢筋上提至正确位置,同时插进隔筋,绑扎固定上二排筋,依此类推,直至上部钢筋绑扎完毕。

2.梁上部的主筋接头要求设置在跨中1/3跨长内,下部主筋接头要求设在靠近支座1/3跨长内。由于梁内主筋多,主筋下料时,必须考虑并调整好每根钢筋的接头位置,以保证主筋的焊接接头相互错开并满足现行规范要求。

3.在梁底模的两侧划线定出每排16根X32纵筋的分布位置,同时确定它们各自在柱节点的位置(位于哪两根柱主筋之间),主筋排列必须按次序对号入座。

4.安装梁柱筋要注意梁与梁之间的协调,按先主梁后其余梁的顺序,纵筋依次交叉穿插,上下交替搁置,以保证主筋在梁内的设计位置。

5.安装柱节点箍筋时,必须事先确定的位置和数量,在主筋铺设的同时将柱箍放置在各层主筋之间。待大梁钢筋骨架就位后,按由上至下的顺序将柱箍同柱主筋绑扎固定。柱节点箍筋不得少放、漏放。

6.大梁上下几排钢筋在绑扎就位时要保证其上下对齐形成垂直的钢筋间隙,以便混凝土灌注和振捣。

7.梁底保护层:鉴于梁钢筋骨架重,底筋高度不一,用细石混凝土和钢筋丝网片特制了两种厚度的高强度夹丝保护层垫块(以防压碎)。保护层垫块成排布置,统一垫在主筋下,在梁骨架就位前放置好。

参考文献

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