超高层劲性混凝土梁柱节点施工技术要点.doc

超高层劲性混凝土梁、柱节点施工技术【摘要】劲性混凝土是以型钢作为钢骨，周围配置钢筋并浇筑混凝土埋入式组合构件形成的结构体系，该结构体系充分发挥了钢与混凝土两种材料的特点，具有截面尺寸小，跨度大，承载能力强，整体刚度好，显著改善结构的抗震性能等优点。但是构件中钢骨的加入使得常规绑扎钢筋、支模等结构施工工艺增加了较大的施工难度。太子广场工程通过对构件内型钢钢骨设计、加工、钢骨安装、钢筋绑扎、模板安装等对节点进行深化设计并制定有效的技术措施，解决了施工难题。【关键词】BIM深化设计、钢筋接驳器、CO2保护焊、钢筋绑扎1工程概况深圳太子广场由地下三层车库，地上四层裙房及四十一层的办公塔楼组成，塔楼建筑高205.48m，首层层高为6.60m，局部大堂高度达17.20m，标准层层高为4.49m，1~15层为框架-核心筒结构，16层以上为核心筒-支托桁架结构体系，1~13层采用劲性砼结构，14~26层核心筒外侧为1/2劲性结构+1/2钢结构，27层以上为核心筒外侧均采用钢结构，其中在16层和29层设有避难层，即桁架层。其中16层桁架层在核心筒两侧分别为劲性结构+钢结构，由核心筒处环桁架和其外侧悬挑桁架组成。核心筒劲性柱数量再4~22根不等，B3~L16、L26~L40层劲性柱截面形式为H型和箱型，L17~L25层核心筒劲性柱截面为箱型，塔楼外框柱数量在4~16根不等，主要截面形式为十字型和箱型，L17~L40层全为箱型柱。劲性十字柱最大截面尺寸为：+1100×550×50×50，最大箱型柱截面尺寸为□1500×1500×60×60，核心筒处箱型柱最大截面尺寸为600×600×90×90。裙房为框架结构，型钢柱均为十字柱外包混凝土，型钢梁均为工字型外包混凝土，，最大跨度达27.5米。钢材型号均选用Q345B。2工程特点分析本工程为大型城市商业综合体，异形结构多，跨度大，转换结构多，型钢柱、型钢梁分布广，整个工程工设有型钢柱211根，型钢梁188根，其中最大框支梁截面尺寸为1000×1800，型钢梁柱节点钢筋密集，局部梁底筋钢筋直径为32，多达三排。节点连接复杂，针对复杂型钢梁柱节点，规范要求梁钢筋与型钢柱的连接采用搭接板（即短牛腿）或套筒连接，若单独使用套筒或搭接板的单一连接方式，遇到多层梁钢筋同时与型钢柱连接时，现场操作面间隙狭窄，施工难度大、钢筋连接质量难以保证。3确定施工方法3.1工程特点（1）本工程为大型城市商业综合体，单层面积大，楼层高，每层布局均不同，异型结构多。（2）本工程跨度大，转换结构多，型钢柱、箱型柱、型钢梁较多。（3）本工程梁柱钢筋配筋较大，最大规格为36，钢筋密集、层数多，局部核心筒处暗柱配筋达15632，梁配筋达上下各3032；钢筋间距较小。型钢梁柱节点位置钢筋连接复杂。特别是裙房和塔楼连接通廊处一个型钢柱处涉及多个方向梁的叠加，钢筋摆放、连接施工复杂，难度大。3.2钢筋与钢结构综合连接技术为了提高施工现场可操作性，降低施工工艺难度，减少钢筋搭接接头数量，降低成本，缩短施工工期。针对太子广场项目实际情况，项目部多次邀请设计、监理、建设单位参加劲性结构节点连接研讨会，形成了针对型钢柱与型钢梁、钢筋混凝土结构框梁；型钢柱与斜梁、正交梁；型钢柱次梁；箱型柱与钢筋混凝土结构框梁；箱型柱与柱帽等节点施工的会议纪要。并经过设计院多次复核后，决定针对每个节点的实际情况，综合采用搭接板、钢筋接驳器、型钢腹板开孔、优化钢筋间距、排距绕过型钢、微调整梁的平面位置绕过型钢等方法，充分利用各种钢筋连接方式的优点，充分利用工厂化加工的优点，提高了现场的可操作性，降低了施工工艺难度，减少钢筋搭接接头的数量和钢筋连接的现场焊接工程量，保证了钢筋与钢结构的连接质量，降低了综合成本，缩短了工期，取得了一定的经济效益。4劲性结构梁柱节点深化技术4.1十字型型钢柱的柱、梁节点深化设计4.1.1型钢柱与型钢梁对比分析：型钢梁与型钢柱钢筋的连接通常采用搭接板连接或套筒连接，但是采用直螺纹套筒会导致采用一根通长钢筋无法解决，必须在规范允许的搭接区间内出现搭接接头，而且种搭接接头过多，会导致在某个区间内钢筋间距很小，影响钢筋对混凝土的握裹力，特别是对大直径钢筋搭接长度会很长。如果允许连接区内采用焊接，对于型钢梁的底筋很难保证焊接质量，故建议采用搭接板连接。当型钢柱主筋为单排，型钢梁底部钢筋为单排，不大于7根时，操作空间较大，在型钢柱两侧可采用搭接板连接，梁钢筋与搭接板焊接长度为双面焊5d（d为钢筋直径），搭接板长度5d+20mm（由于型钢梁会优先安装，然后再进行梁钢筋施工，故需确保每个搭接板处只焊接3根钢筋，以保证焊接质量）。在搭接板钢筋正式施工前，先按照钢结构深化设计图结合土建设计图纸，对梁钢筋在搭接板处位置进行优化设计，初步确定位置，并确定型钢腹板开孔位置，