劲性钢骨混凝土梁柱节点施工技术

刘 春 燕

(山西一建集团有限公司，山西 太原　030006)



·施工技术·

劲性钢骨混凝土梁柱节点施工技术

刘 春 燕

(山西一建集团有限公司，山西 太原030006)

结合工程实例，介绍了劲性钢骨混凝土梁柱节点的施工原理，从前期策划、二维数据参数核定、钢骨柱安装等方面，阐述了劲性钢骨混凝土梁柱节点的操作要点，解决了梁柱节点处型钢与钢筋之间的排布连接问题。

钢骨柱，梁柱节点，混凝土，箍筋

1　工程概况

近10年来，随着我国经济的发展和科学技术的不断进步，劲性钢骨混凝土结构在很多高层建筑中得到广泛应用。这种结构体系同时具有钢结构和混凝土结构的双重优点，能够很好的满足抗震和承载能力的需要。

我单位在太原市公安局业务技术用房工程中应用到了这种劲性钢骨混凝土结构体系，其中钢骨柱、梁均采用了焊接H型钢。这种结构形式很好的满足了抗震和承载能力的需要。但同时，面对此结构体系的施工，增加了一定困难，尤其是该工程中梁柱节点多，梁结构上下排主筋多为2排，多者在梁根部达到4排，型钢截面尺寸大，型钢梁、柱与周围主筋、箍筋的重叠交叉布置层数多，钢筋分布非常密集，这就造成梁柱节点域的穿筋、连接、绑扎等方面施工难以控制。施工时，如何真正有效地解决劲性混凝土梁柱节点处型钢、钢筋之间的排布连接问题是我们研究的课题。

2　施工原理

根据楼层将钢骨柱按照每两层或三层划分施工段，将钢骨柱拼接位置定位超出楼板顶1.3 m。再根据设计图纸，利用CAD，Xsteel建模软件，对钢骨混凝土结构梁柱节点进行二次深化设计，将节点交叉处梁多排钢筋穿插排布精准定位，并确定梁主筋施工时穿插的先后顺序，以便保证位置准确和节点连接质量。在确定钢筋节点排布后，根据需要采用不同的连接构造形式：在型钢腹板上钻孔穿钢筋、通过加劲板焊接钢筋连接、翼缘板上焊接直螺纹套筒机械连接等方式。这一切需要在深化设计中进行，最后出具施工图指导施工(见图1)。

3　关键工序及操作要点

3.1施工顺序

前期策划→二维数据参数核定→二次深化设计→钢骨柱、梁制作→钢骨柱、钢骨梁安装→柱主筋、箍筋穿插、连接→柱模板、梁(板)底模施工→梁主筋、箍筋的穿插、连接→梁侧模→绑扎板钢筋→混凝土浇筑。

3.2操作要点

1)前期策划。施工段的划分：熟悉图纸，综合考虑加工制作、运输分段和现场吊装能力的要求，根据层高将钢骨柱分段，其高度一般为楼层的1层～2层为宜，即考虑塔吊或吊车的起吊能力，底部柱比上部柱重等因素，底部可按一层加工一节、上部可按两层加工一节，以减少现场焊接节点。钢骨柱连接位置确定：将钢骨柱拼接位置定为超出楼板顶1.3 m，利于焊工操作。

型钢与钢筋的连接方法确定：

a.钢筋主筋与型钢腹板相交时，型钢腹板开孔，使钢筋通长穿过；边柱时，在型钢柱梁筋高度位置加焊水平连接板，钢筋与加劲板焊接连接。

b.钢筋主筋与型钢翼缘板相交时，型钢翼缘板在梁筋相应位置一端焊接直螺纹套筒，与钢筋采用机械连接法连接，另一端加设加劲板与钢筋焊接连接。

c.柱箍筋内套与型钢腹板相交时，将箍筋内套全部变为拉钩，拉钩穿过腹板。

2)二维数据参数核定。根据结构施工图和钢结构设计图纸，对节点域处梁柱连接节点内相关二维数据参数进行核对，其中包含型钢的布置，标高及长度，以及与其相配合的混凝土柱、梁的截面尺寸、标高位置、型钢中栓钉的间距及钢筋排布情况。

3)二次深化设计。待各项技术参数核定后，利用CAD制图软件将所有穿筋孔、滚轧直螺纹焊接、翼缘上连接用加劲板的位置在每层构件梁柱节点详图上分别标注清楚。

再运用“Xsteel钢结构详图设计软件”，建立三维模型，模型中包括钢骨柱、钢骨梁的截面尺寸、材料规格、穿筋眼距、尺寸间距、节点类型、材质等在内的所有信息，各个零部件运用不同的颜色表示出来，通过360°连续旋转功能观看，能够反映梁柱节点中钢结构及钢筋的交叉关系，同时直观的显示确定钢筋与型钢穿插排布位置点。

当相对位置关系有冲突重合的现象时，及时更正节点详图。待核对无误后，AutoCAD绘制出每个钢骨节点处的详图，在对钢构件穿筋孔、滚轧直螺纹套筒焊接、加劲板设置等技术参数审核无误后，出具加工及安装时使用的深化设计图。

4)钢骨柱、钢骨梁制作。钢骨柱、梁的制作按设计要求，在符合相应资质和技术能力要求的厂家完成。制作时按设计要求，腹板穿孔、翼缘板连接用加劲板、直螺纹套筒的焊接等均在工厂内完成。

钢骨腹板穿孔在加工车间直接进行，钢筋穿过钢柱腹板，梁腹板开孔后，截面受到一定程度的削弱，首先要保证腹板截面面积的削弱不会影响构件正常使用，根据04SG523型钢混凝土组合构造图集要求，腹板开孔面积损失率不得大于25%；当型钢腹板截面损失率大于25%时，应对腹板补强，施工时应严格控制开孔位置尺寸，确保施工准确性。

在钢骨柱上开钢筋孔，开孔孔径大小考虑热轧带肋钢筋肋高影响，开孔直径比框架梁钢筋直径大6 mm，保证框架梁主筋通过。开孔时，竖向间距与设计间距相同。

翼缘板焊接套筒的直径及螺纹丝扣应与钢筋尺寸配套。采购时选择可焊性较强的且与焊接钢材匹配的、底端带坡口的套筒。在经过试焊确定各项焊接技术参数后，方可开展工厂批量化焊接。套筒部位施焊时，应分层进行，保证焊缝质量。

在钢构件制作完成后，按照设计和规范的要求对钢骨柱、梁的焊缝进行无损检测，对套筒焊接部位也要进行检测，待检查合格后进行运输安装。

5)钢骨柱、钢骨梁安装。钢骨柱吊装前，对标高、轴线进行复测。吊装时利用钢柱定位连接板的螺栓孔，采用专用吊具，吊具用螺栓与钢柱连接板连接。

钢骨柱吊装采用2根等长1寸粗钢丝绳，采用两个8 t卡环，具体吊点及吊具设置如图2所示。

6)柱主筋、箍筋穿插、连接见图3。

型钢柱安装完毕后，按照先主筋后箍筋的顺序进行。

柱主筋连接时，直径大于16 mm的钢筋连接可采用直螺纹和电渣压力焊的连接方式，需要在方案中确定并执行。

柱箍筋安装时，在按照常规方法固定好外箍筋后，当柱主筋较密时，将采用拉钩形式直接穿过箍筋眼与外箍筋连接，拉筋需弯

折135°，且平直段不小于10d。当柱主筋间距能够满足焊接操作时，将柱箍筋做成两个U形，穿过梁钢骨上预留孔进行焊接连接，搭接位置距箍筋转角处150 mm，焊接长度单面焊10d。通常采取主筋避让钢梁的做法；节点处箍筋的连接方式同柱箍筋安装。

对于梁柱节点处，柱主筋与型钢梁相遇时，通常采取主筋避让钢梁的做法；节点处箍筋的连接方式同柱箍筋安装。

7)梁主筋、箍筋的穿插、连接。柱模板、梁(板)底模的施工按照常规方法支设后，进行梁筋的施工。梁钢筋排布按照先主梁后次梁的顺序进行布置，避免钢筋工程施工时的交叉影响。施工顺序：梁主筋连接→绑扎箍筋→安装绑扎梁腰筋→拉钩连接。

梁主筋施工：当与柱腹板相接时：梁主筋从孔内一一穿过型钢柱腹板。施工到边柱时，梁主筋与柱腹板上的加劲板焊接连接，焊接长度满足单面焊10d。与钢柱翼缘板相交时：梁主筋的连接由两人操作完成，将连接钢筋拧入直螺纹套筒一端，待固定好后将钢筋的另一端与对面钢骨柱加劲板焊接，焊接要求同上述要求，从而保证梁主筋的贯通。

箍筋施工：在梁主筋上按照设计间距划位置点。箍筋的弯钩放置在梁面，相邻弯钩错开放置。将箍筋套在梁主筋上，同时将箍筋上部与主筋绑扎牢固。箍筋绑扎要将箍筋与主筋的交点全部绑扎牢固。

拉钩连接：拉钩直接穿过箍筋眼与外箍筋连接，拉筋弯钩需弯折135°，且平直段不小于10d。

待梁侧模和板模板施工完毕后，进行混凝土的浇筑。

8)混凝土的浇筑。由于梁柱节点钢筋较为密集，商品混凝土要保证具有较好的流动性和良好的可泵性、保塑性，不产生离析泌水；同时通过试配降低水化热，提高后期强度和耐久性，改善混凝土施工性能。浇筑时，应严格控制浇筑高度，每次不得超过500 mm，如柱与梁的混凝土强度等级不同时，应用钢丝网片与四周梁板隔开，当梁、板混凝土浇筑到该位置时，用与柱同标号的混凝土浇筑梁、柱接头处，振捣密实后，再浇筑、振捣与梁、柱接头处接触的梁、板混凝土。钢骨梁混凝土浇筑采用立式浇筑法，即混凝土从钢骨单侧上口灌入，下料高度高于下翼缘高度，用插入式振捣器进行内部振捣，待混凝土从钢梁下翼缘另一侧溢出后方可从梁两侧同时下料浇筑。

4　结语

通过运用“CAD制图软件和Xsteel钢结构详图设计软件”，将节点交叉处梁多排钢筋穿插排布精准定位，通过在型钢腹板上钻孔穿钢筋、加劲板焊接钢筋连接、翼缘板上焊接直螺纹套筒机械连接等连接方式，成功解决了梁柱节点域钢筋排布密集，型钢钢骨梁、柱与主筋、箍筋穿插复杂的问题，对同类型的梁柱节点施工具有一定的借鉴作用。

Construction technologies of beam-column joint of steel skeleton concrete

Liu Chunyan

(Shanxi 1st Construction Group Co., Ltd, Taiyuan 030006, China)

Combining with engineering examples, the paper introduces construction principles of beam-column joint of steel skeleton concrete, describes operation points of beam-column joint of steel skeleton concrete from aspects of preliminary planning, two-dimensional data parameter check and steel skeleton column installation, and finally solves the distribution and connection problems of steel section and steel at beam-column joint.

steel skeleton, beam-column joint, concrete, stirrup

1009-6825(2016)25-0089-02

2016-06-25

刘春燕(1984- )，女，工程师

TU375

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