襄阳东津站钢管柱钢骨梁环梁节点钢筋施工技术

2021-02-27中铁建工集团有限公司深圳分公司柳强曾波武九铁路客运专线湖北有限责任公司肖琼朝

中国建设信息化 2021年2期

文｜中铁建工集团有限公司深圳分公司柳强曾波/武九铁路客运专线湖北有限责任公司肖琼朝

襄阳东津站承轨层与高架候车层为钢管混凝土框架结构，其中竖向主要受力构件为钢管混凝土柱，主梁为型钢混凝土梁，钢管柱与钢骨梁相交的环梁节点，构造十分复杂，因此我们利用BIM 技术作为辅助工具，对环梁节点进行深化、建模、探索环梁节点的施工工艺。BIM 技术作为建筑行业的新兴技术，它是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，建立起三维的建筑模型，并通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。利用BIM 技术探索环梁节点钢筋施工技术，能够直观的了解环梁节点的施工工艺流程，明白该施工工艺的技术难点，提高一次性安装验收合格率，还能够缩短环梁节点施工工期，节约成本，减少风险。

一、钢管柱钢骨梁环梁节点钢筋施工技术应用的工法特点

1.通过BIM 技术对环梁节点进行三维立体建模，在未施工之前就能够直观的了解环梁节点钢筋最终成型后的效果。

2.提前进行环梁节点钢筋方案比选，选出可行性高、方便快捷的方案。

3.优化钢筋放样、加工准确度，使钢筋放样更准确，加工更快捷，同时节约物料。

4.优化钢筋连接方式，使安装更便捷，同时节约工期。

5.统一安装步骤，使用BIM 技术进行可视化交底，将钢筋安装的每一个步骤都呈现出来，使环梁钢筋的安装步骤更直观明了，操作性更强。

6.使各个工种分工明确又紧密配合，节约工期，提高钢筋安装一次性验收合格率。

二、钢管柱钢骨梁环梁节点钢筋施工的工艺原理

首先利用BIM 技术将环梁节点钢筋进行1∶1 三维建模，建模过程中将环梁节点的每一根钢筋都准确的布置在环梁节点模型中。再通过BIM 技术制作三维动画，比选出最佳钢筋安装方案，并制作视频。利用视频对工人进行可视化交底，工人按照交底内容对环梁节点进行施工，环梁节点施工的难点在于环梁主筋与主梁主筋施工的前后顺序，环梁箍筋的分段安装。对环梁节点安装施工的深化，既能提高钢筋安装质量、节约钢筋用量、加快钢筋安装时间，又能提高钢筋安装一次性验收合格率。

三、环梁节点BIM 建模深化

环梁节点组成由钢管柱、钢骨梁、钢骨梁钢筋、环梁主筋、环梁腰筋、环梁箍筋、环梁拉结筋。

通过BIM 技术，将环梁节点中的每一个构件进行1∶1 三维建模。效果图如图1所示。

四、现场环梁节点钢筋安装

1.通过BIM 技术对工人进行可视化交底，让工人熟悉环梁节点安装步骤。

2.环梁节点主筋、钢骨梁主筋按照顺序交替施工，主梁主筋焊接在环梁节点连接板上，焊接采用双面焊，焊接长度不小于5 倍钢筋直径。

3.安装环梁节点腰筋。每一处环梁节点腰筋分成三段加工，便于腰筋穿过钢骨梁。腰筋与腰筋之间采用单面焊接，焊接长度不小于10 倍钢筋直径。

4.安装环梁节点箍筋。环梁节点箍筋加工成U 字型，两端焊接于环梁节点连接板上，中部与环梁节点箍筋绑扎牢靠。

5.安装环梁节点时环梁节点主筋与钢骨梁主筋安装顺序一定要正确，错误将会导致下一步钢筋安装无法进行。

图1 环梁节点施工顺序动画截图

6.钢筋焊接质量必须控制，防止后期验收因为钢筋焊接质量问题造成环梁节点返工。

7.通过严格执行各个工艺流程，严格把握工程质量，通过积极协调各个工种之间的施工，环梁节点钢筋绑扎效果达到理想的结果。

五、质量控制要点

1.环梁节点钢筋深化建模时按照1∶1比例建模。

2.利用建模对钢筋加工进行放样。

3.钢筋安装方案比选过程要深思熟虑，避免方案中存在缺陷，造成现场无法施工。

4.环梁节点钢筋安装步骤需详细，方便后期对工人的技术交底，也便于工人施工。

5.钢筋安装、焊接需满足设计图纸要求及16G101-1《平面整体表示方法制图规则和构造详图（现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板）》的要求，满足《混凝土结构施工质量验收规范》（GB 50204-2015）、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB 50300-2013）、《型钢混凝土结构施工钢筋排布规则与构造详图》（12SG904-1）的相关规定。

六、结束语

通过对襄阳东津站高架层环梁节点钢筋绑扎工艺的优化，环梁节点钢筋验收一次通过率达到了100%；对比以往同类型节点绑扎时间，每个节点节约工期约1 天；环梁节点在深化前每个节点钢筋用量为3.2t，深化后每个环梁节点钢筋用量为2.72t，环梁节点总计140 个，总共节约钢筋达到67t。

大跨度钢结构环梁节点施工工艺十分复杂，利用数字化信息技术对复杂节点进行建模、模拟是建筑行业以后发展的必然方向，是新型建筑发展的必经道路。利用BIM 技术能够提前将复杂环梁节点所要面临的难点暴露出来，提前优化、解决。不仅能够提高复杂节点一次性验收合格率，能够节约钢筋安装时间，优化钢筋加工，节约原材料，从而达到提高经济效益，最终达到施工方与业主方双赢的结局。