型钢混凝土组合结构的梁柱节点施工质量控制

发表时间:2021/8/31   来源:《城镇建设》2021年第4卷4月(中)第11期   作者:段雷
[导读] 随着型钢混凝土组合结构逐渐在现代建筑施工中被广泛应用,对其施工技术要求也越来越高。
         
        段雷
        北京建工集团有限责任公司总承包部 北京 100000
        摘  要:随着型钢混凝土组合结构逐渐在现代建筑施工中被广泛应用,对其施工技术要求也越来越高。为了满足工程质量控制目标的需要,本文结合实际工程案例,对型钢混凝土组合结构的施工技术和重点、难点进行了分析探讨,在简单介绍了型钢混凝土组合结构的常见类型和特点的基础上,重点论述了梁柱节点处型钢与钢筋连接的质量控制要点,详细深入探讨了其施工控制技术,并对施工过程中的问题进行了讨论。本文旨在为施工总承办单位面对同类结构形式的质量控制时提供些许经验和帮助。
        本文通过结合其它工程的成功案例成果,并总结本人在郑州综合交通枢纽公路客运站主体站房工程中得到的经验和体会,通过“型钢混凝土组合结构体系的组成及应用”;“施工重点、难点分析”;“质量控制要点及方法”;“梁柱节点施工质量控制”;“常见质量问题及注意事项”等五大方面的研究和论述,针对“型钢混凝土组合结构的梁柱节点施工质量”这个关键性质量控制点,在技术和管理两方面均提出了的较优控制措施,并在实践中收到了较好的效果。
        
        
        关键词:型钢混凝土组合结构,节点施工质量,质量控制
        绪  论
        型钢混凝土组合结构(简称SRC结构)是指在混凝土中主要配置型钢(轧制或焊接成型),并且配有一定的受力钢筋和构造钢筋的结构,是型钢与混凝土组合结构的一种主要形式。这种结构在英国、美国等西方国家称之为混凝土包钢结构,在前苏联称之为劲性混凝土结构,也有钢骨混凝土结构的俗称。它是分别继承了钢结构和钢筋混凝土结构的优点,同时又克服了二者缺点的新型结构体系。
        型钢混凝土组合结构以其出色的性能及价格优势已经逐渐在现代建筑施工中被广泛应用。目前这种组合结构形式多应用于框架结构体系中,在剪力墙和桁架体系中的应用多见于局部的空间转换结构。
        一、型钢混凝土组合结构体系的组成及应用
        1、型钢混凝土组合结构体系的组成
        型钢混凝土构件是采用型钢配以纵向钢筋和箍筋浇筑混凝土而成,其基本构件有型钢混凝土梁和柱。型钢混凝土构件中的型钢分为实腹式和空腹式两类,实腹式型钢由轧制的型钢或钢板焊成,空腹式型钢由缀板或缀条连接角钢或槽钢组成,因此也可称为格构式。实腹式型钢制作简便,承载能力大,空腹式型钢节省材料,但制作费用高。柱中型钢的截面形式有十字形、T形、L形和H形,梁中的型钢一般采用H型钢。郑州综合交通枢纽公路客运站主体站房工程中型钢柱的形式为:十字形和H形两种。
        型钢混凝土柱梁的连接形式【1】有:
        1)型钢混凝土柱与型钢混凝土梁的连接
        2)型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接;
        3)型钢混凝土柱与钢梁的连接
        而第三种(型钢混凝土柱与钢梁)可参考第一种(型钢混凝土柱与型钢混凝土梁的连接)。
        2、型钢混凝土组合结构体系的应用
        由于对于同等截面而言,型钢混凝土结构比普通钢筋混凝土结构的承载能力和刚度显著提高,尤其适合应用于大跨、重载及高层、超高层建筑中。另外,型钢混凝土结构还具有十分良好的延性和耗能能力,因而特别适用于地震区。相比钢结构建筑而言,型钢混凝土结构可大量节省钢材,降低造价,弥补了钢结构建筑防腐、防锈、防火性能差和维护费用高的弱点。目前这种组合结构形式多应用于框架结构体系中,在剪力墙和桁架体系中的应用多见于局部的空间转换结构。
        二、施工重点、难点分析
        1、选择有能力的分包单位
        型钢混凝土组合结构的组成和性质决定了,普通的钢结构施工单位和土建施工单位都无法独立完成对型钢混凝土结构施工的策划和施工,需要施工总承包单位协调管理。型钢的加工和安装应该由具有资质和设计能力的钢结构企业承担,优先选择有设计资质的企业。因此选择有能力的分包单位,是做好型钢混凝土组合结构质量控制的前提。
        2、型钢的深化设计与安装
        型钢梁和型钢柱的设计和安装质量,是型钢混凝土组合结构质量的关键因素。型钢在加工前,必须对型钢柱分节和连接节点的形成加工深化设计图。
        型钢的安装应严格执行相关质量标准、深化设计成果和施工方案。

型钢验收合格后方可进行钢筋的绑扎。
        三、质量控制要点及方法
        1、质量控制要点分析
        (1)整体质量控制要点分析
        型钢混凝土组合结构中的型钢施工,以型钢的深化设计、加工、安装质量为要点,执行《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205;型钢外的混凝土框架结构施工,以钢筋、模板、混凝土的质量为要点,执行《混凝土工程施工质量验收规范》GB50204;钢筋混凝土与型钢的结合,以梁柱节点处主筋与型钢的连接和锚固、梁柱主筋和箍筋排布为要点,执行《型钢混凝土组合结构技术规程》138的要求。
        (2)深化设计和施工方案质量
        1)型钢的深化设计是型钢加工的前提。
        2)钢筋的深化设计必不可少。包括梁柱主筋的放样分析、钢筋无法贯通型钢时连接锚固方式的确定、主筋分布对箍筋形状的影响分析等。
        3)合理的方案对型钢混凝土组合结构的施工质量至关重要。施工方案主要应结合型钢安装与钢筋模板施工的穿插作业为要点进行编制,还要兼顾型钢的分节重量是否适应现场起重机械的吊装能力等。
        (3)型钢工厂加工、现场安装质量
        1)型钢工厂加工,包括原材(焊材)质量、焊接质量、加工尺寸的准确性、引筋板和开孔位置的准确性等,都是直接影响型钢质量的重要因素。
        2)型钢现场安装,应确保型钢位置、垂直度和焊接质量满足设计和规范要求。由于型钢尺寸大,又受到现场预留插筋的约束,安装难度大于普通钢结构施工。
        2、质量控制方法
        (1)型钢深化设计质量控制
        1)型钢加工前,应由有设计能力和型钢混凝土结构设计经验的钢结构企业进行深化设计,设计成果需要经原结构设计师确认后方可进行型钢的加工。
        2)型钢的深化设计内容包括:型钢柱分节位置和连接节点、梁柱连接位置和连接节点、型钢梁柱加劲板的深化设计,梁柱节点处引筋板(钢筋连接板)、连接套筒(可焊接连接器)和钢筋预留孔位置的深化设计,以及螺栓孔位置的深化设计等。深化设计应以原结构施工图为依据,材料种类、板材厚度、焊口形式、焊缝等级均应符合原设计的要求。
        3)在型钢柱加工前需进行型钢梁柱主筋、箍筋位置的放样排布,注重两个方向梁主筋在梁柱节点处的排布次序,其层次和标高决定了连接钢筋用的引筋板(钢筋连接板)和连接套筒(可焊接连接器)的位置和标高。
        (2)施工方案编制质量控制
        施工方案应与深化设计同时进行,应以现场型钢柱、梁的吊装方法为主要编制内容,结合吊装机械的起吊能力和布设位置,将大截面型钢合理分节,并将分节详图和节点安装深化图报送结构设计师审核确认。合理安排型钢吊装次序,以及与土建施工插入点和交接点。并应编制吊装施工的安全专项方案。
        
        结  论
        型钢混凝土组合结构的梁柱节点,其施工难度远大于普通的钢筋混凝土结构和钢结构,其施工质量的控制是型钢混凝土组合结构质量控制的重点和难点。通过在本工程的实践,并结合前人的经验,对型钢混凝土组合结构的梁柱节点施工控制要点进行了分析,找到了梁端钢筋在节点处锚固与连接的较优方案。在对梁柱型钢进行深化设计的同时,也要对每个梁柱节点逐一进行钢筋排布的放样和深化。
        希望本工程中型钢混凝土组合结构施工的一点经验能给以后类似工程提供帮助,并且得到改进。
        参考文献
        【1】《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ138—2001
        【2】《浅谈钢骨混凝土工程质量控制要点》
        黑龙江正信建设工程管理有限公司  陈鹏
        【3】《型钢混凝土组合结构的节点构造及施工技术》
         中冶天工城建分公司  胡帅
        【4】《逆施混凝土梁钢筋与正施型钢柱组合连接技术》  
        中建八局有限公司天津分公司  杨红岩等
        
       
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