劲性柱梁节点钢筋施工技术.docx

型钢混凝土柱梁节点钢筋施工方法

摘要:安徽省城乡规划建设大厦项目在施工型钢混凝土结构的过程中，对型钢混凝土柱与现浇混凝土梁节点处钢筋施工方法的总结与思考，以便为以后类似项目提供经验与参考。
关键词:型钢混凝土柱与混凝土梁节点、钢柱穿孔、牛腿焊接、钢筋绕行、钢筋弯锚
一、工程概况
安徽省城乡规划建设大厦位于合肥市滨湖新区紫云路与安徽路交叉口。本工程分为建设厅主楼、规划院主楼（含四层裙房）和西侧展示厅三部分，建设厅主楼、规划院主楼为框架剪力墙结构。其中，建设厅主楼从基础至十一层柱（-5.3米至+43.77米）、规划院主楼从基础至七层柱（-5.3米至+28.77米）为型钢混凝土柱，建设厅主楼型钢规格为400×400×120×40×40、400×300×120×40×40、300×300×120×40×40、300×300×120×30×30，规划院主楼型钢规格为400×400×120×40×40、300×300×120×40×40、300×300×120×30×30，混凝土中的型钢主要采用热轧十字型钢及焊接十字型钢，钢板最大厚度40mm。
二、主要技术难点介绍
1、设计型钢的规格非常小而钢板厚度相对较大，使型钢的吊装和焊接难度系数增大，也就意味着柱本身的安装会存在偏差，导致与梁相交的节点施工难度加大；
2、在型钢上预留钢筋孔及在型钢翼缘上焊接钢板牛腿的位置需要极其精确，否则钢筋无法穿过或焊接。用牛腿与钢筋焊接时，梁底筋的焊接的操作空间非常小（图1）；

图1：梁钢筋与钢牛腿焊接接剖面图
3、存在多根框架梁相交于同一柱头的现象，导致多层钢筋互相重叠，钢筋与十字型钢柱连接及钢筋标高的控制难度很大；
4、梁柱的截面较小，而节点处的钢筋数量比较多（图2），最多时在截面400×800的梁内面筋和底筋各有12根直径25mm的钢筋，排布起来相当困难。且为保证型钢的刚度及承载力，在与梁节点处的开孔有严格的要求，每边仅允许开一个孔，那么其他的钢筋如何在节点处处理便成了一个很大的难题。

图2：型钢柱与混凝土梁节点
三、型钢柱与混凝土梁节点的钢筋施工方法
工程开始时，我公司便组织技术骨干对型钢混凝土柱的施工进行了深化设计，尤其在与现浇混凝土梁节点位置，先后与钢结构公司及设计院沟通，确定了在节点位置钢筋的四种施工方法，分别是：
1、在钢柱腹板上开孔从而使钢筋穿过。此方法需要预留钢筋孔，且位置需要极其精确，否则会给穿筋工作带来极大麻烦。又因钢构件在工地不应随意制孔，（除注明外，所有螺孔、预留钢筋孔、排气孔等不得采用气焰制孔），需在工厂机械开孔，故此项工作需要钢结构公司具有极强的技术力量支持，既要掌握钢结构的加工施工方法，又要懂土建的施工，同时掌握型钢放样和钢筋放样，这样才能将孔位定准。穿孔制好后，在工厂预先试穿筋以试验现场施工可实行性。至于钢筋空洞制作的大小，要根据穿筋的直径来确定，太小将导致穿筋工作难度加大，太大又会影响型钢性能，对此，设计给出的结果是：
钢筋直径（mm）≤1618，2022，2528，32预留孔径(mm)22283240需要提出的是：经设计明确，每边腹板仅允许穿一根钢筋。
2、在型钢柱翼缘焊接牛腿，然后将混凝土梁主筋与牛腿进行可靠焊接，保证结构承载力满足设计要求。牛腿的位置与孔洞一样需要提前设计，而且在多根框架梁相交的柱头位置，两个方向的牛腿应有稍许的高低差，尽可能保证柱头部位梁钢筋的标高以及混凝土面成型后的高度。
为保证焊接效果，牛腿上焊接的钢筋不允许超过2根，焊接长度为双边焊不小于5倍钢筋直径，焊缝宽度不小于0.6倍钢筋直径，焊缝高度不小于0.35倍钢筋直径（图3），且在牛腿所在的截面，型钢柱上要加加劲板（图4）。

图3：钢筋与牛腿焊接示意图

图4：型钢柱焊接牛腿与加劲板
3、混凝土梁钢筋从钢柱边绕行，如图1所示，少数钢筋因型钢开孔以及牛腿截面限制，从型钢边弯绕过去。
4、混凝土梁钢筋在型钢柱内弯锚，梁钢筋若能满足锚固长度，则在柱内弯锚也是我们布置钢筋的办法之一。
以上四种方法，在实际操作中以第一种、第二种方法为主，在个别钢筋较密集的梁中才使用第三种、第四种方法。
四、存在的问题以及控制方法
1、在柱头处板厚加大，因牛腿只能与一个方向的钢筋焊接，这就势必导致另一个方向上的钢筋抬高，否则，就会出现焊缝长度不够或者钢筋与牛腿出现高差而无法焊接的现象。对此，经设计同意，在柱周围1米内允许局部板厚加大20-30mm，在后期做地坪时弥补。
2、高度稍高的梁底筋与牛腿的焊接难度大，因焊条长度有限，且钢筋较密集，故底筋的焊接难度比较大。对此，我们解决的办法是首先要选用技术过硬的焊工来操作，其次是若焊条不够长，便换用新焊条保证底筋的焊接质量，而将用短的焊条焊比较容易操作的面筋，以做到不浪费材料。
五、总结
经过对型钢的深化设计以及对柱梁节