高層建筑施工中型鋼混凝土柱梁連接節(jié)點施工質(zhì)量的提升探索

章艷平

摘 要：高層建筑對施工工藝要求較高，其中型鋼混凝土柱梁連接點的施工尤其關(guān)鍵，因為連接點往往需要承受較大壓力，也是容易發(fā)生問題的部位。該文結(jié)合實際建筑項目，介紹了當前型鋼混凝土柱梁連接點施工方法，并具體分析了本項目中柱梁節(jié)點施工難度，在此基礎(chǔ)上結(jié)合相關(guān)工藝對其進行優(yōu)化，最終得到既能保證施工質(zhì)量，又可以提高施工效率的方法，希望為相關(guān)人員提供一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：高層建筑 施工質(zhì)量 型鋼混凝土 柱梁連接點 方法

中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）01（b）-00-02

1 工程簡介

南方某省一高層建筑項目，位于當?shù)馗咝录夹g(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，工程總體造價在1.85億元，總建筑面積約65885m2。該建筑分為3個部分，其中主樓為框架結(jié)構(gòu)，高20層，地下1層，地上19層。建筑總高度為80.8m。附屬樓共4層，其中地上3層，地下1層，附屬樓高度為18m，采用框架結(jié)構(gòu)。實驗中心共10層，其中地上9層，地下1層，實驗中心高40.2m。實驗樓依然采用框架結(jié)構(gòu)。主樓、附屬樓、實驗樓3個建筑互相連接，形成一個完整的整體。

2 型鋼砼柱與鋼筋砼梁連接節(jié)點

根據(jù)施工要求，結(jié)合當?shù)厥┕l件，該工程的框架基本采用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱，其中主樓需要建設(shè)21個框架柱，均采用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱；附屬樓共10個框架柱，根據(jù)其施工需要以及實際用途需求，其中6個為型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱，此外4個框架柱為普通鋼筋混凝土梁，兩者之間互相連接，但是型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱和普通鋼筋混凝土梁之間不設(shè)置型鋼牛腿梁。

3 型鋼砼組合結(jié)構(gòu)節(jié)點常用施工方法

3.1 打孔法

根據(jù)高層建筑對應(yīng)部位施工的具體條例，高層建筑中型鋼混凝土結(jié)構(gòu)柱與鋼筋混凝土梁之間的柱梁連接點必須采用剛性連接，也就是要求梁的鋼筋必須深入柱子對應(yīng)的節(jié)點，同時連接點必須滿足鋼筋錨的相關(guān)標準。為了保證連接點達到一定的承壓能力和相關(guān)標準，需要保證柱內(nèi)型鋼的截面與梁的鋼筋形式匹配，這樣才能順利完成梁穿入柱子內(nèi)。在具體施工過程中，還需要盡量減少縱梁穿過橫柱的數(shù)量，同時需要避免縱梁穿過型鋼的邊緣。在連接點的施工過程中，需要避免縱梁與柱內(nèi)型鋼的直接焊接。

3.2 鋼牛腿連接法

在實施鋼牛腿連接的過程中，要注意做好鋼筋的保護，此外橫梁與縱梁在打孔實施貫通過程中需要將其在高度上盡量錯開，避免兩個方向的梁縱筋出現(xiàn)沖突，給施工帶來困難。鋼牛腿連接需要在柱子主要鋼筋通過的地方實施開孔。

在具體施工過程中，必須充分保證橫梁與縱梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在兩者連接的部位往往需要使用大量鋼筋，可以通過與相關(guān)方的溝通交流，在保證其建筑強度和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上對鋼筋實施強代換或者對鋼筋具體分布進行科學(xué)調(diào)整。

3.3 鋼筋連接套筒

鋼筋連接套筒在施工過程中對使用的鋼材具有一定要求，這種連接方法可以彌補鋼牛腿連接方式中需要耗費大量鋼材的問題。基于此，鋼筋連接套筒能夠加速施工進度，同時還可以降低施工成本，其缺點在于對施工工藝要求很高，由于套筒與型鋼柱之間承受壓力較大，因此這一部位的焊接需要達到一個較高標準，增加了施工難度，對施工工藝的要求也提高到新的水平。

4 該工程型鋼砼柱與鋼筋砼梁節(jié)點施工中的設(shè)計優(yōu)化

4.1 原節(jié)點設(shè)計方案

普通鋼筋混凝土梁在型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱，普通鋼筋混凝土梁連接節(jié)點位置上部與下部分別包含8根鋼筋。梁寬與型鋼混泥土組合結(jié)構(gòu)柱翼緣寬度的差值將決定采用何種連接方式，一般情況下當兩者差值為負，普通鋼筋混凝土梁主筋通過鋼牛腿與型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱柱連接。

4.2 原設(shè)計方案不足之處

（1）型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱與普通鋼筋混凝土梁連接節(jié)點工作面狹窄。尤其需要關(guān)注的是在施工過程中需要進行仰焊操作，由于仰焊操作在具體施工過程中存在一定難度，同時仰焊往往難以保證其施工效果，容易影響到建筑的最終使用效果。

（2）普通鋼筋混凝土梁現(xiàn)場綁扎后主筋位置存在一定安裝偏差，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱牛腿板若事先已在工廠完成焊接，那么在后續(xù)施工過程中兩者之間的焊接質(zhì)量往往難以得到有效保證，影響到建筑的使用效果。

（3）建筑施工過程中兩者大多采用牛腿板的方式連接，這使得牛腿板的焊接效果將直接影響到最終使用效果，如果牛腿板部位發(fā)生問題，哪怕是牛腿板部位的一點問題將直接影響到整體施工效果。

4.3 優(yōu)化后的設(shè)計方案

（1）為了有效保證建筑強度，同時盡量減少鋼筋使用量，通過采用普通鋼筋替換，達到預(yù)期目的，這種操作不會影響到建筑承載能力。

（2）當普通鋼筋混凝土梁梁寬與型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱翼緣寬度差值大于120mm，普通鋼筋混凝土梁梁角部鋼筋深入柱內(nèi)錨固，中間鋼筋穿入型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱柱翼緣孔內(nèi)。

（3）當普通鋼筋混凝土梁梁寬與型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱柱翼緣寬度差值小于120mm或普通鋼筋混凝土梁梁寬小于型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱柱翼緣寬度時，普通鋼筋混凝土梁梁角部鋼筋通過優(yōu)化后的鋼牛腿與型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱連接，中間鋼筋穿入型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱柱翼緣孔內(nèi)。

（4）進一步優(yōu)化牛腿板，具體措施為將角部鋼筋焊接于豎向牛腿板，這一操作有助于增加工作面空間，降低焊接難度，進而保證焊接質(zhì)量。

（5）在施工過程中為了減少主筋安裝容易出現(xiàn)的偏差，可以根據(jù)施工需要適當?shù)卣{(diào)整普通鋼筋混泥土梁主筋的捆扎順序，需要注意在調(diào)整綁扎順序的時候必須保證型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱牛腿板提前得到有效焊接。

（6）為了提高施工效率，可以針對型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱在工廠生產(chǎn)階段進行對應(yīng)設(shè)計，注意在翼緣板主梁鋼筋穿入位置預(yù)先采用機械式開孔。

（7）改變牛腿板構(gòu)造為柱梁節(jié)點的連接提供了工作空間，有助于保證柱梁節(jié)點的施工質(zhì)量。

（8）通過改進，大幅縮減了現(xiàn)場焊接工作量，從而減少了工程施工總量，縮短工程關(guān)鍵工序的工期，有助于實現(xiàn)工期目標。

（9）縮減了人工和材料費，節(jié)約了施工成本。

5 結(jié)語

該研究針對南方某省一高層建筑項目的施工過程進行分析，根據(jù)施工要求，結(jié)合建筑具體用途及其施工要求，充分考慮到當?shù)厥┕l件以及本項目內(nèi)在要求，決定該工程的框架基本采用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱，主樓為框架結(jié)構(gòu)，高20層，其中地下1層，地上19層，為了滿足其實際需要，主樓需要建設(shè)21個框架柱，均采用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱；附屬樓共10個框架柱，根據(jù)其施工需要以及實際用途需求，其中6個為型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱，此外4個框架柱為普通鋼筋混凝土梁，兩者之間互相連接，但是型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱和普通鋼筋混凝土梁之間不設(shè)置型鋼牛腿梁。在最初的設(shè)計方案中，決定采用普通鋼筋混凝土梁在型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱，普通鋼筋混凝土梁連接節(jié)點位置上部與下部分別包含8根鋼筋。梁寬與型鋼混泥土組合結(jié)構(gòu)柱翼緣寬度的差值將決定采用何種連接方式，一般情況下當兩者差值為負，普通鋼筋混凝土梁主筋通過鋼牛腿與型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)柱連接。但是這種連接方式存在一定局限性，決定對其進行優(yōu)化，優(yōu)化后有效降低了施工難度、減少了相關(guān)材料的使用，同時保證了施工效率和質(zhì)量，達到良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

該文介紹了柱梁連接點的常用施工方法和工藝，具體包括打孔法、鋼牛腿連接法、鋼筋連接套筒、普通鋼筋混凝土梁等，每種方法都有其優(yōu)勢和不足，需要在實際應(yīng)用過程中結(jié)合工程實際和施工需要進行科學(xué)選擇。該文結(jié)合具體工程項目，分析了其連接方法中存在的不足，進而實施針對性改進措施，最終得出易于施工、節(jié)約成本、提高施工效率、保證施工質(zhì)量的方法，取得良好施工效果。

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