复杂钢骨混凝土劲性结构穿钢筋节点施工技术

张谊亮，叶 桐，李鹿宁，靳交红

(1.中国建筑第二工程局有限公司，北京 100072； 2.北京宝华国际钢结构有限公司，北京 101400)

1 施工工程概况以及施工特点

1.1 建筑工程施工概况

对于综合性楼层较高的建筑物，偏高层区域应该使用劲性钢柱混凝土结构。采取这种混凝土结构的主要目的是更好地配合施工进度，选择柱性刚，并且柱性刚的类型是由厚板拼接而成，彼此之间需要进行焊接，并且同时需要在施工现场进行安装、起吊工作，针对性钢柱的结构来说，需要进行深化设计，并且参与到设计制造以及现场安装等过程，对于柱钢的核心来说，需要在钢筋的节点位置进行有效的处理，钢骨混凝土在施工过程中根据存在的一系列问题，制定出合理的方案，这样就可以保证建筑施工项目的有序开展以及满足整体的施工要求，关于设计施工的整体进度以及相关的技术要求都需要进行控制保证，这样就会取得较好的施工效果。

1.2 建筑工程的施工特点问题

对于混凝土结构而言，采取劲性钢混凝土，可以有效保证建筑工程的施工进度问题，在进行现场的安装校正以及焊接工作时，需要在圆柱形常用钢筋捆绑完成之前，进行楼面的浇筑工作，在第一层达到一定的强度，才能够进行上面一层的钢柱吊装工作，同时进行焊接以及后续的校正工作。混凝土浇筑以及吊装的工作环节，这个环节的工作不能对其他的工序工作造成影响。在混凝土钢筋的吊装工作时，需要选择合理的塔吊型号，并且根据作业要求的强度以及工作范围，选择塔吊的半径。根据钢柱所要承受的重量来要求塔吊的整体起重重量，当要求达到标准的安装之后，才能够进行后续的工作。通过进行交错的方式来进行后续的工作，就可以保证在每个建筑层都具有一定的工作强度的同时各层之间需要具有劲性钢柱的加持。劲性钢柱需要进行吊装焊接以及校正工作，这样就能够更好的满足施工强度的要求，同时对于施工现场的铸钢来说，整体的工作量要求的钢板较厚，圆柱形钢筋对于焊接的要求以及标准是非常高的，拼接缝之间需要采取对接的方式，并且焊缝等级需要达到一定量的标准才能够满足工作的需求。

1.3 图纸的设计要求

建筑单位在进行施工的过程中，需要严格按照设计的需求以及设计的施工图纸进行施工，在进行柱钢混凝土的结构优化设计时，需要对于钢筋柱钢的工厂制造以及加工在施工现场进行安装节点等问题进行指导处理。建筑单位需要根据施工期间的各项工艺要求以及施工的现场环境来进行施工，同时针对节点的问题需要不断地进行优化设计，在工作的过程中需要充分考虑钢筋的数量、相应的规格以及主梁之间的设计问题，明确主梁之间的钢筋间距，这样可以方便后续的开孔以及安装。在施工的过程中经常会出现主钢与劲性钢之间的交叉工作，这就需要在进行图纸设计时，将这些可能出现的问题及时有效地处理。

2 劲性柱钢筋的生产要求规范

2.1 基本的生产制造要求

在进行劲性柱钢筋的生产过程中，需要遵循以下的生产要求：①所选择的生产制造厂家必须要满足相应的结构制造规格，这样才能够保证生产出来的钢筋满足国家规范的要求，在使用的过程中也不会出现因为钢筋强度问题而带来的安全问题；②关于劲性钢筋中的材料分析，同时也需要具有一定的螺栓等方面的连接零配件，在所要求的具体连接件达到一定的设计标准要求之后，才能够进行后续的施工安排。这也是为了满足建筑工程在后续使用方面的问题；③在完成生产制造之后，钢筋制成成品之后，需要根据图纸进行验收处理，以此来达到合格性的要求，根据相应的规范对于钢筋之间的焊接位置，例如焊缝等需要开展探伤实验，通过探伤检测实验可以更好地了解钢筋是否满足使用的要求，当所有的检验合格之后，才能够出厂进行使用，对于制造型钢柱的过程来说，所有的制造过程都需要有专业的人员进行现场的监督管理，在经过监督管理之后还要进行记录分析，这样才能够更好地满足生产制造的需求。

2.2 劲性柱钢筋十字柱的制造工艺

型钢十字柱是需要在车间内进行加工，并且的制造方式是通过分节制的制造，在对钢筋板进行焊接处理之后，为了有效抵抗钢筋板的变形，就需要对其进行重点控制。例如常用的型钢铸造材料是以低合金钢材料为主，并且对柱钢的厚度具有一定的要求，采取分解的方式来进行型钢柱的制造，应考虑钢筋的接头位置的强度要求以及在工作起吊过程中起吊设备的承重能力。一般来说，标准的建筑物之间会采取一节性柱钢的接头，因此对于接头位置具有一定的距离，要求应该位于路面的100 cm处。

2.3 型钢十字柱的焊接工艺

对焊接性钢十字柱来说所需要的焊接技术相当高,主要具有以下要求。

1)在实施焊接以前,首先根据焊接的试验目标和型钢的主要材料特点来判断焊接的试验方法以及工艺流程,试实验进行以后,必须按照比较完整的试验目标和工程的具体特点,来制定出一项比较全面的焊缝评定工艺报告,这才能够在接下来的施工过程中,严格依据报告作为主体的施工要求、作为指导性的技术要求。在开展焊缝施工的过程中,先必须严格依据焊缝评价的项目报告来进行按照具体的技术要求根据参数条件和施工方案开展焊接,这样就可以更大程度地保证焊接工作过程中的质量问题。

2)对于焊接工艺应该选择采取保护焊的方式，例如进行二氧化碳气体保护焊就可以完成低层与中层之间的焊道处理，在完成焊道处理之后，利用埋弧焊的工艺方式进行后续的焊接工作。对于二氧化碳气体保护焊的焊接工艺来说，具体的主要参数问题是，对于焊接电流，应该选择250～300 A。焊丝应该选择直径为1.2 cm，焊接电流应为30～35 V，对于焊接速度应为30～45 mm/min。以上为二氧化碳气体保护焊工艺的技术参数。接下来是埋弧焊焊接工艺的参数问题，对于埋弧焊焊接工艺来说，焊接电流应该选择450～500 A,焊丝对于二氧化碳气体保护焊来说，直径较大值为4 mm，焊接电流为36～40 V,整体的焊接速度为40～45 mm/min。在焊接的过程中，为了控制焊接变形而带来的一些影响，对于钢筋结构为H型钢来说，应该选择分段式倒退焊接以及对称焊接的方式，在进行对称焊接的过程中，需要保证焊接的工作电压电流以及相应的速度问题使得各项技术符合要求参数，同时还需要保证在焊接过程中热量分布问题，这样就可以降低焊接变形，从而更好地使得型柱刚满足建筑生产的需求。

3 型柱刚在工作过程中的安装以及连接问题

3.1 型柱钢的吊装问题

对于柱钢来说，其长度是按照建筑物的层高来进行划分的，主要长度为3.9、4.2 m，同时形柱钢的单根重量为3.5 t，若是层高超过一定的规范要求，例如34层，那么钢柱的重量就会增加，一般来说增加至5 t左右。这就需要机械设备塔吊来完成工作的安装，同时可以借助工作设备在工作的过程中精确地计算出相应的数据，根据施工的技术要求参数，可以获得较为精准的结果数据。以此来满足具体的施工要求等，经过计算机械大臂的吊装位置为43 m时，能够吊起来的型柱钢的重量为53 t，这样才能够满足吊装工作过程中的重量需求问题。

3.2 第1节柱钢的安装以及连接问题

在安装第1节柱钢的过程中，首先需要将地脚螺栓进行预埋处理，同时还要检查地脚螺栓的位置以及标出的高度，在进行吊装之前还要对预埋的地脚螺栓、轴线位置螺栓的整体长度、螺纹的场地以及其他问题进行详细的检查处理。在吊装的过程中，柱钢和地脚螺栓之间的垂直距离有一定的要求，同时当吊装工作稳定的时候，才能够进行后续的工作。在停止吊装之后需要缓慢地完成下落工作，并且需要监督管理钢柱的底板以及螺栓的孔位情况。若是发生偏移就应该立即进行孔位的调整，确保地脚螺栓能够顺利地进入到螺栓孔之内，当所有的调整完成之后，需要拧紧螺栓螺母。这样才是完成第1节柱钢的安装和连接工作。

3.3 第2节铸钢的安装连接工作

柱钢在安装连接的时候，需要将柱钢进行临时的加固,在第一节的柱钢柱脚完成以后,进行第二次的灌浆与后期的安装处理,这样才可以确保第1节的安装强度问题,在以上所有的工作实现以后,就能够完成下节的柱钢装配,但是对于钢杆中的问题则是在采用高强度螺栓进行连接的同时,由于高强度螺栓也用于调整连接圆板的位置,所以必须将圆柱钢进行重新的检测和矫正,才可以确保在高强度螺栓工作时的强度问题。如果出现了位移问题,就需要通过精密探测仪,如经纬仪来检测柱钢的水平方位以及垂直位置。

4 进行结构穿钢节点多关键技术问题

4.1 贯通钢筋的安装

对于钢结构而言，在使用贯通结构安装时会被安装之类的刚度所困扰，所以如果使用梁边部结构，就需要绕开钢柱的困扰采取弯直角的方式，这样会使得钢筋在工作的过程中产生较大的水平力，从而失去纵向承载力的问题。由于这种问题的原因，在安装的过程中需要将钢筋进行倾斜处理，以此才能保证钢筋在使用过程中不会产生较大的水平力问题，还可以使得倾斜处达到一定的加密，从而消除水平力，更好地满足工作过程中的使用需求。

4.2 钢筋副板的穿孔问题

一旦钢筋的数量较少，在遇到腹板时，就要进行腹板的穿孔处理，将补强钢板与钢筋之间进行贯通，同时钢筋的孔直径需要变钢筋本身的直径大，如果是钢柱本身为斜柱，那么钢筋孔就应该设置为长圆孔，对于补强钢板来说需要进行处理，那么就应该保证墙板的厚度不小于腹板的厚度，从而使得钢筋强度满足工作过程中的强度需求。

4.3 副板与连接板之间的焊接处理

建筑工程所需要的钢筋结构比较多，在进行连接的过程中，需要对腹板位置进行的连接，根据设置的连接板位置以及建筑结构，对钢筋进行节段的设置以及连接板的焊接工作，主要的焊接方式是双面绞缝焊接。主要的计算结构强度是根据连接的厚板尺寸以及被焊件之间的强度来进行计算的，得到准确数据才可以进行后续的确定。在进行钢筋的布置过程中，需要对连接板的位置进行确定，同时也需要设计相对应位置的钢筋连接板，因为钢筋之间的排列位置会对纵横之间钢筋的排布产生影响，原板就无法安装钢筋的连接，因此需要专门加设进板焊接，这种焊接方式可以为双面角焊缝，同时对于搭板的长度有一定的要求。

5 质量控制问题分析

5.1 钢柱安装过程质量控制问题

对于钢柱的安装过程来说，需要严格按照国家规定的要求进行验收处理，对于焊缝以及安装等精度问题需要进行严格把控，通过第三方的检测机构来保证焊缝的质量问题。对于主钢定位而言，需要将主钢的定位偏差进行控制，对于垂直度，也需要进行控制。

5.2 钢筋安装质量控制管理问题分析

在执行按照国家要求的规范进行生产时，对于钢筋的质量需要进行严格的控制，这样才能够保证施工过程中的质量问题。对于钢筋以连接板直接在焊接成桩前需要进行定位焊，这样才能够保证焊装位置的准确性，同时定位焊需要具有一定的距离。对于钢筋的质量控制而言，需满足规范的要求，同时长度以及直径等问题都要进行规范处理，需要做好钢筋模板以及混凝土之间的矫正测量工作。

5.3 梁柱钢筋节点施工技术要点分析

梁柱钢筋节点在施工时需要注意以下几个方面：由于钢柱内部的原因，会导致无法使用井字的排列方式，因而只能采取八角形的骨钢筋排列方式；其二,要进行适当的加密工作，这样才能够保证满足加密区长度和高度等技术要求；第三,梁柱的节点位置应该采取骨钢的方式或者采取骨板开孔的方式，才能够满足长度的要求。

劲性混凝土结构在施工的过程中，较为重要的一个环节是对其进行浇筑。因为钢柱的存在，会使得钢骨与螺栓孔之间存在一定的环节对应问题，这就需要在进行模板的安装时，进行加固，从而解决模板加固之间的难度问题。对于螺钉和螺栓而言，钢骨需要面对的问题较多，钢筋之间的排列要求紧密一些，这样会导致钢筋在进行上下料时变得尤为困难，还需要振动棒不断地插入到混凝土之内，这就会导致混凝土不够紧实均匀，同时也会增加混凝土地落度问题，从而对配合比等产生一定的误差。为了有效增加混凝土的强度，就需要安排专人在模板外部进行调整，这样才可以加强混凝土之间的切合程度，同时在浇筑混凝土的过程中需要进行全程的记录工作。

根据钢结构施工过程中的规范验收标准，对于钢结构之间的焊缝以及杆安装的精度需要进行严格的控制，并且需要由第三方的检测机构进行检测处理，这样就能够保证焊缝的质量，同时能够保证工作过程满足要求。采取复杂混凝土劲性结构的施工技术可以有效缩短整体的施工工期，与刚性连接器相比，能够提高工作的效率。在施工的过程中可以减少施工工业人员的高空作业时间，这样才能够降低事故发生的几率，从而降低了不安全的因素。对于节能环保方面来说，采取这项施工技术对环境的污染较小，同时不产生噪音，从而达到了节能环保的要求。现今钢筋混凝土的建筑越来越多，无论从设计角度还是结构问题而言，钢结构整体的受力较为合理，并且从含钢量来说，含钢量较小，这样就经济适用，同时对于防火性能而言，钢筋混凝土采取外包的方式就能够提高防火性能。

6 结束语

在完成建筑结构的施工要求之后，应该对整体的施工成果进行检验，进行骨钢节点钢筋的连接结构。与传统的施工方式相对比，其具有提升效率，缩短时间的优点。施工技术人员的安全也会得到的提升，能够降低事故发生的几率，整体的安全性得到充分的提升，在施工过程中出现的不确定因素也会被有效控制，采取这种结构可以更好地降低环境污染，使得建筑工程的环保得到一定的提升，同时对于建筑施工来说也具有一定的经济性。

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