浅谈劲性混凝土结构梁柱核心区搭桥式钢筋连接施工技术

左乐 谢福美 孙凯 王善超 刘宇

摘  要：超高层或大跨度建筑结构多采用钢与混凝土组合形式，研究表明结构核心区的型钢与密集的柱筋、纵横梁筋相互交错，施工极为困难。传统的施工方法一般采用在型钢上加肋开孔、焊接直螺纹套筒、开口箍筋后焊接、混凝土柱加腋等方法，其存在的问题是削弱型钢刚度、增加断面尺寸、影响使用功能。我司承接的合肥市高新区文化服务中心工程，结构形式为框架结构箍筋为外封闭箍+内八角箍，梁柱核心区十分复杂，是施工的主要难题。为此，项目技术人员对梁柱核心区的构件节点、钢筋配置与连接、模板配置与支设等展开了技术攻关设计，采用BIM技术深化设计、钢筋搭桥连接等综合施工技术解决了梁柱核心区施工难度大、质量难以控制的问题，为该类问题的解决提供了参考。

关键词：劲性混凝土结构;梁柱核心区;搭桥式钢筋连接

中图分类号：TU37  文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2020）03-0000-00

1工法特点

（1）采用Tekla软件对劲性混凝土框架节点进行深化设计，确定连接方式，有效指导施工。

（2）型钢构件与连接板工厂化制作，现场快速安装，施工便捷，提高了工效。

（3）通过钢筋连接板，采用搭桥式钢筋连接，保证了核心区钢筋受力的连续性[1]。

2适用范围

本工法适用于型钢混凝土组合结构施工。

3工艺原理

通过采用Tekla软件对劲性混凝土结构核心区进行节点深化设计，将劲性混凝土结构梁柱核心区钢筋采用搭桥式连接。型钢构件工厂化制作，现场快速安装，核心区钢筋与构件焊接形成整体。钢筋搭桥式连接还采用了上桥与下桥两种形式，以减少现场连接板焊接量，为交叉作业和施工创造有利条件[2]。

4施工工艺流程及操作要点

4.1施工工艺流程（图1）

4.2操作要点

4.2.1深化设计

采用Tekla软件建模技术，确定劲性混凝土框架节点钢筋处理方式，对型钢混凝土梁、柱结构的每一个连接点绘制节点大样，预先计划节点纵向钢筋弯折、锚固情况、箍筋腹板穿孔位置、数量及连接板布设位置，详见图2。竖向连接板工厂化加工成平面整体，保证连接处钢筋的受力连续性。

4.2.2型钢构件的制作与安装

（1）型钢梁制作。型钢构件及连接板制作均由工厂集中制作。型钢构件应根据设计图纸及深化设计，按1：1的比例翻样后下料。

（2）型钢梁安装要点。将制作好的钢梁用平板运输车至现场，用STC7528P塔吊吊至地面，钢梁吊装前应先在钢梁翼缘板焊吊耳，采用STC7528P塔吊进行吊运安装[3]。

4.2.3节点区钢筋连接

柱、梁钢筋穿过型钢梁是相互交错的，在施工中应全面考虑梁、柱钢筋穿过型钢梁时各种钢筋穿插先后顺序，以便更好的施工。

（1）型钢梁钢筋的绑扎。型钢梁安装就位，位置校正无误，并连结牢固验收合格后，方可进行梁柱钢筋的绑扎、连接、锚固。型钢混凝土结构的钢筋绑扎，与钢筋混凝土结构中的钢筋绑扎基本相同。

1）原设计梁上部纵向钢筋采用双排钢筋，型钢梁上部距混凝土面仅10 cm，现场施工难度较大，项目管理人员对此处钢筋进行优化，与设计沟通后采用并筋做法，优化连接板预留标高，如图3、图4所示。

2）型钢梁拉结筋弯折后焊接在腹板上，焊接长度为双面焊5 d，避免在腹板上开孔。

（2）型钢梁柱筋穿型钢梁的连接。现场900 mm×900 mm柱钢筋配筋为425（角筋）+3225，箍筋为外封闭箍+内八角箍，故在梁柱核心区需解决柱纵向受力钢筋及箍筋与型钢梁碰撞问题，单独采用预留孔穿型钢梁存在定位不精准、型钢梁补强、节点处多钢筋碰撞等不确定因素，严重影响现场工序衔接。

现场技术人员采用tekla软件对劲性混凝土结构核心区进行节点深化设计，巧用一块连接板为节点碰撞钢筋搭设桥梁，并通过生产厂家预制一次成型，现场提前配料制料，将现场核心区碰撞钢筋与预制连接板焊接成整体，通过焊接方式“上下桥”。

柱钢筋不能避让，在型钢梁处断开，上下段分别与型钢梁上下部竖向连接板焊接，焊接长度为5 d双面焊，如图5所示。

图5 型钢梁柱筋与型钢梁的连接

柱箍筋采用外箍及八角箍做法，对于柱外箍，在深化时，在型钢梁腹板部位预留外箍穿孔;对于八角箍，由于整根箍筋无法穿过，深化时明确两侧托板位置，八角箍双面焊接于型钢梁两侧连接板，如图6、图7所示。

4.2.4侧模安装

梁侧模板支撑为避免腹板留孔，确保成型质量，采用预制双L型钢筋焊接φ14对拉螺杆，共设置3道对拉螺杆，距梁底250 mm、650 mm、1 100 mm;对拉螺栓水平间距为400 mm;梁底设置一道步步紧，间距为400 mm。梁侧设置2道斜撑，用于加固梁侧，如图8所示。

4.2.5混凝土浇筑

劲性混凝土框架节点处混凝土采用自密实混凝土，且在施工中由于梁型钢翼缘下部及连接板与型钢梁部位混凝土不易充分填满，应重点进行浇筑和振捣。

浇筑过程中，振捣持续时间不能过长，一般每个振捣点振捣时间不超过3 s。还需实施外部辅助振捣措施，如利用橡皮锤敲击梁的侧模、底模，尤其是柱子四角處应多敲击，这样可以检查混凝土浇筑是否密实，而且有利于排除混凝土内部的气泡。节点浇筑平型钢面时，摊铺略高于型钢面，稍加振捣，使混凝土浆料把型钢翼缘板与腹板阴角位置填充饱满，再浇筑至正常梁面标高。浇筑完成后立即对混凝土构件进行养护。

参考文献

[1]高博.型钢混凝土结构梁柱节点区钢筋连接施工[J].居舍，2019（14）：31+178.

[2]黄运武.劲性混凝土梁柱节点处深化设计方法[J].江西建材，2019（6）：62-63.

[3]李敏.劲性混凝土梁柱节点处深化设计的应用[J].山西建筑，2015，41（31）：123-124.

收稿日期：2020-03-10

作者简介：左乐（1992—），男，安徽合肥人，本科，工程师，研究方向：土木工程。