超高层劲性混凝土梁柱节点施工技术方案

超高层劲性混凝土梁柱节点施工技术方案

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时间:2018-07-22

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1、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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、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

8、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,

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