复杂梁柱节点钢筋优化和施工技术

谢东 胥悦 丁宁

近年来，随着建筑业的快速发展，各种大型建筑很多，涉及公共大型建筑的质量要求越来越高。梁柱作为结构中的重要节点部位，最容易出现质量问题，影响整个结构的安全性，因此提高梁柱节点的施工质量尤为重要，基于复杂梁柱节点的施工优化技术展开论述。

公共大型建筑; 复杂梁柱节点； 施工技术

TU755.3+3 B

［定稿日期］2023-01-05

［作者简介］谢东（1991—），男，本科，工程师，主要从事项目技术管理工作；胥悦（1985—），男，本科，高级工程师，主要从事技术、质量、安全等管理工作；丁宁（1982—），男，本科，高级工程师，主要从事项目施工生产管理工作。

梁柱是住宅整体建筑最重要的承重结构，直接影响建筑的稳定性，特别是目前大型公共建筑梁柱节点的设计钢筋复杂、密集，接点处理需要较高的技术水平，实际工程中梁柱节点发生损伤，导致建筑结构整体稳定性下降影响着人们的人身安全。为提高梁柱节点施工质量，加强梁柱节点施工质量监督力度十分必要，本文对成都天府国际机场T2航站楼复杂梁柱节点施工优化技术进行了探讨。

1 施工难点分析

由于T2航站楼楼板存在大量截面尺寸较大的梁，柱构件尤其是4层梁，主梁大部分截面尺寸可达1 600 mm×900 mm，1 000 mm×1 000 mm，1 000 mm×1 300 mm，1 800 mm×900 mm；钢筋密集、直径大、多梁交叉，由于钢筋聚集在有限的节点空间，钢筋布置容易出现碰撞问题，同时给混凝土振捣施工带来一定难度，为保障混凝土施工质量必须进行预置设计，否则会影响钢筋安装及混凝土成型质量［1］。

2 钢筋安装工程的质量直接影响结构安全

（1）纵向受力钢筋锚固长度影响混凝土结构承载力。

（2）纵向受力钢筋间距影响混凝土浇注质量。

（3）受纵向力的钢筋间距影响梁柱节点的抗弯力。

（4）钢筋混凝土保护层厚度影响混凝土结构耐久性。

（5）环箍间距影响梁柱节点核心区域抗剪强度。

3 利用BIM 技术构建三维可视化模型

在大型公共建筑中，由于梁柱节点区域往往存在不规则的异形结构，使用BIM建模预置复杂的梁柱节点钢筋，并使用可视化的BIM模型向施工人员讲解，大大节约了时间成本。在钢筋焊接梁柱点施工过程中通常对钢筋结构进行叠加处理，从而提高钢筋结构的焊接作业效果，如果梁柱节点截面积过小，为了有效提高钢筋混凝土结构的整体强度，采用纵向钢筋叠加的施工方法增加纵向钢筋结构的上下重合点，可以使钢筋结构呈折弯状，在重合区域作焊接处理，可以有效提高梁柱节点整体的安全性和稳定性［2］。

建筑信息化模型（BIM）作为一种新的建模理念和三维技术成为技术人员进行三维仿真分析的必备工具。运用三维布局深化设计软件和施工仿真深化设计软件对具体工程中的典型节点进行深化设计，可以解决设计和现场施工时存在的问题（图1）。

3.1 具体流程

现场调研，总结问题原因，得出技术措施—运用BIM技术—Tekla Structures钢筋配置，三维仿真分析—IFC格式文件—Navisworks钢筋粘结施工，三维仿真分析—总结—技术说明，指导施工。

3.2 典型节点技术措施

典型问题分析见表1。

3.3 BIM 建模分析

3.3.1 构筑混凝土构件

混凝土构件建模见图2、图3。

3.3.2 构筑柱筋

根據柱面对柱钢筋进行精确取样，并在三维可视化模型中实现。粗调主筋位置，避免碰撞梁钢筋（图4）。

3.3.3 构筑梁筋

根据施工图及已布置的柱钢筋进行三维可视化布置，尽量避免梁柱钢筋碰撞（通过观察操作），保证钢筋间距符合规范要求（图5～图7）。

3.3.4 碰撞检测

导入Navisworks，进行软碰撞检测，确认布局后有操作空间。导出下拉列表并调整原始下拉列表。如果发现设计上的不当问题，可以改善设计上的沟通。

3.3.5 工程模拟

碰撞检测后确定布置原则，确保现场施工方便，然后进行施工模拟。钢筋工长、施工人员、BIM技术负责人协商确定施工程序，完成施工模拟［3］。

采用布局合理的节点模型进行技术说明，正确指导施工（图8）。

4 节点环箍处理

在梁柱节点施工过程中，容易出现梁柱节点环箍施工的质量问题。梁柱节点处于梁和柱结构之间，起着支撑和受力的作用，梁柱节点中的施工质量对整个建筑的施工质量有着非常重要的影响。梁柱节点处施工技术比较复杂，相关施工技术要点较多。施工中经常出现梁柱节点环箍筋施工质量不良等问题。在梁柱节点，容易出现箍筋间距不合理、箍筋数量错误、箍筋质量不合格、箍筋缺漏、箍筋长度不足等问题，这些问题梁柱节点遇到地震等自然灾害时梁柱节点发生严重损坏，造成建筑物倒塌等。

节点环箍处理是加固梁或柱节点，提高梁和柱节点承载能力，由于节点环箍处理技术难度大，选择工作经验丰富、责任心强的施工人员，按标准要求，对梁高进行精确计算要作好节点间隙处理工作。施工时采用钢筋将梁和柱捆扎缠绕，并在节点处纵向和横向交替的环箍方式，将环箍节点制作成灯笼形状，可以确保梁柱的稳定性，然后对钢筋的连接点进行焊接加固等，对交接的钢筋环箍进行固定处理环箍交接牢固，对梁柱能起到稳定的作用［4］。

5 混凝土浇筑

由于梁柱节点处钢筋密集，混凝土浇筑时混凝土材料无法到达柱或梁的底部，梁柱接头浇筑不密实，因此施工前应预先在节点部位钢筋施工中留有一定的振动棒工作空隙，在混凝土施工前进行试振且为确保混凝土浇筑成型质量，混凝土采用自密实混凝土浇注（图9）。

在进行梁柱交接处理时，应根据不同部位的强度要求配置相应等级的混凝土，在梁柱底部留有约25 mm宽的施工间隙，当混凝土低于结构物强度时不能取得加固效果，强度高于

结构物强度，导致混凝土出现裂缝在进行混凝土浇筑时，在梁柱接头附近的梁板，进行浇筑时先浇筑柱，再浇筑梁柱接头，最后浇筑梁板的顺序，确保浇筑质量。6 混凝土浇筑施工中出现裂缝

混凝土裂缝是梁柱节点施工存在的主要问题，产生混凝土裂缝的原因很多，水灰比配置不合理、水泥强度不足、搅拌用水不当、细骨料等级配置等问题时，容易产生裂缝，在混凝土浇筑过程中速度过快，振动时间不足也会产生裂缝［5］。

应对每车混凝土进行坍落度测量和严格管控，采购合格原料，建立和完善管理制度及使用原材料台账，对混凝土加强养护［6］。

7 梁柱节点夹渣缺陷

梁柱节点处钢筋配筋密度较大，钢筋约束结构复杂，夹渣在该部位的不同分布情况表明混凝土在梁柱节点处表现出不同的紧密状态，因此修补比较困难施工单位在对混凝土柱体夹渣缺陷进行调查分类的基础上制定相应的修复方案，进行有针对性的加固，不能单纯按照统一技术标准进行不同位置的修复处理，根据缺陷程度制定修复方案可以节约人力、物力及财力。

8 结束语

在建筑工程中，梁柱节点的施工质量是非常重要的一环，直接影响建筑结构的安全性、稳定性，因此需要提高施工人员的质量意识，充分运用先进技术，不断提高质量水平，推动建筑行业的发展。

参考文献

［1］ 叶单啸.建筑框架结构中梁柱节点施工技术要点分析［J］.冶金丛书，2018（2）：103-104.

［2］ 洞海亮，王崇，刘志群. BIM技术在复杂梁柱节点施工中的应用［J］. TU74（建筑施工），2015（2）： 2475-2476.

［3］ 马泉，王偉，陈军，等.BIM技术的刚性钢结构复杂节点施工技术［R］.2016.

［4］ 唐志瑞，顾林杰.住宅建设工程中梁柱节点的施工技术要点［J］. 科技创新与应用，2020（3）：143-144.

［5］ 姜锡忠.房屋建筑施工技术与质量常见问题分析［J］.城市建设理论探究，2014（14）.

［6］ 陈德贵，符华志，彭学标，等.框架梁柱节点渣缺陷分类修复技术［J］.建材开发指南，2019，17（8）：38-41.