技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種異型鋼管柱鋼筋混凝土環(huán)梁施工方法。

背景技術(shù)：

一般的，鋼管混凝土柱作為一種能充分發(fā)揮和利用鋼和混凝土材料特性的組合結(jié)構(gòu)在工程中得到了廣泛的應(yīng)用，提高了技術(shù)上的合理性和經(jīng)濟(jì)上優(yōu)越性。但作為鋼管混凝土柱中重要的梁柱節(jié)點(diǎn)，已由過(guò)去相對(duì)單一的鋼梁與鋼管混凝土柱連接或鋼筋混凝土梁與鋼管混凝土柱連接形式演變?yōu)橐粋€(gè)鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)既有鋼筋混凝土梁連接也有環(huán)梁連接，其受力和構(gòu)造復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種異型鋼管柱鋼筋混凝土環(huán)梁施工方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，該異型鋼管柱鋼筋混凝土環(huán)梁施工方法，該施工方法的步驟是：

鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土梁連接，節(jié)點(diǎn)處理采用環(huán)形牛腿的梁柱節(jié)點(diǎn)處理方法，在鋼管柱加工時(shí)增加相應(yīng)的鋼牛腿，鋼牛腿采用22mm厚的鋼板焊接而成，在鋼牛腿上綁扎環(huán)形梁和框架梁，梁主筋錨入環(huán)梁內(nèi)側(cè)主筋，澆筑框架梁及樓板混凝土；由于鋼牛腿位于環(huán)梁的中間部分，環(huán)梁下排主筋位于剛牛腿內(nèi)側(cè)，環(huán)梁鋼筋無(wú)法像常規(guī)的環(huán)梁那樣在加工場(chǎng)區(qū)綁扎完后再吊裝，采用現(xiàn)場(chǎng)綁扎的方式施工。

該施工方法的工藝流程包括：

施工順序：鋼管柱及鋼梁設(shè)計(jì)深化、孔洞預(yù)留→鋼管柱加工及吊裝→架體搭設(shè)→鋼管柱混凝土澆筑及鋼梁焊接→主筋及箍筋鋼筋精確放樣→下料→彎圓、標(biāo)識(shí)→驗(yàn)收合格運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)→環(huán)梁底?！惭b放置內(nèi)側(cè)主筋→箍筋綁扎→內(nèi)側(cè)主筋焊接→內(nèi)腰筋焊接→外側(cè)主筋綁扎焊接→內(nèi)箍筋綁扎焊接→外箍筋焊接→外腰筋綁扎焊接→拉勾綁扎→框架梁梁筋安裝→環(huán)梁驗(yàn)收→環(huán)梁側(cè)模安裝→樓板鋼筋綁扎→鋼筋隱蔽驗(yàn)收→樓板混凝土澆筑。

工藝流程中：

A、梁柱節(jié)點(diǎn)方案確定

框架梁通過(guò)大直徑的環(huán)梁與鋼管柱連接，

環(huán)梁采用圓形鋼管柱節(jié)點(diǎn)形式中的圓形環(huán)梁，

牛腿為矩形鋼管柱中的承重銷(xiāo)梁柱連接形式，在鋼柱上四個(gè)方向增加工字型鋼牛腿，鋼牛腿上方直接綁扎環(huán)梁，框架梁采用縱筋錨入環(huán)梁；

1、鋼筋混凝土環(huán)梁

環(huán)梁截面上皮高度宜比框架梁高度高50mm，環(huán)梁截面寬度不小于框架梁截面寬度，且滿足框架梁底部縱筋錨固長(zhǎng)度；

普通框架梁主筋錨入環(huán)梁內(nèi)側(cè)主筋內(nèi)；

2、框架梁縱筋優(yōu)化

雙曲面鋼管柱自下而上三個(gè)方向收縮，主筋需錨入環(huán)梁鋼柱邊向下彎折；

根據(jù)框架梁平面位置和截面高度對(duì)每一個(gè)梁柱節(jié)點(diǎn)計(jì)算鋼環(huán)梁鋼筋下料，便于環(huán)梁鋼筋下料加工；

3、縱筋及腰筋的連接方式

由于梁柱節(jié)點(diǎn)上增加環(huán)形鋼牛腿，主筋直徑小于鋼牛腿直徑范圍內(nèi)采用半圓單面焊接的方式安裝，其余主筋采用整圓單面焊接的方式安裝，內(nèi)側(cè)腰筋采用半圓單面焊接的方式安裝，外側(cè)腰筋采用整圓單面焊接的方式安裝；

B、環(huán)梁鋼筋加工

環(huán)梁主筋采用 25mm的鋼筋，環(huán)梁主筋形狀為六根直徑不同的同心圓，所以環(huán)梁加工前需確定每一個(gè)環(huán)梁鋼筋的截面尺寸，編制鋼筋料表；

考慮到環(huán)梁施工方便，將環(huán)梁設(shè)計(jì)為兩個(gè)半圓和整圓兩種形式，用單面焊連接；利用對(duì)應(yīng)的模具，將現(xiàn)場(chǎng)下完料的鋼筋加工成半圓形，預(yù)留足夠的焊接長(zhǎng)度，并根據(jù)鋼筋料表編上號(hào)，環(huán)梁鋼筋運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后綁扎；

C、模板安裝

根據(jù)腳手架施工方案，搭設(shè)滿堂腳手架支撐系統(tǒng)，首先安裝環(huán)梁底模，為保證環(huán)梁混凝土觀感質(zhì)量，側(cè)模待環(huán)梁鋼筋綁扎完成后，采用定型圓模板，加固方式采用背楞及對(duì)拉螺栓固定；

D、梁柱節(jié)點(diǎn)鋼筋綁扎

環(huán)梁鋼筋綁扎：在綁扎過(guò)程中考慮上下排主筋、腰筋、箍筋及框架梁主筋的放置順序，由于梁柱節(jié)點(diǎn)上增加環(huán)形鋼牛腿，主筋及腰筋箍筋采用焊接方式；

E、混凝土澆筑

樓層板混凝土澆筑前，現(xiàn)場(chǎng)檢查，確認(rèn)無(wú)誤后再澆筑混凝土，由于梁柱節(jié)點(diǎn)處鋼筋較密，采用坍落度大于180-220mm的混凝土，采用細(xì)振搗棒振搗密實(shí)，環(huán)梁側(cè)面附以皮錘敲擊振搗；使混凝土得到充分振搗，環(huán)梁應(yīng)一次澆筑成型。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所產(chǎn)生的有益效果是：

該異型鋼管柱鋼筋混凝土環(huán)梁施工方法融合了圓形鋼管柱的環(huán)形梁和矩形鋼管混凝土柱鋼承重銷(xiāo)式梁柱連接方式，具有鋼牛腿截面尺寸大，環(huán)梁配筋密的特點(diǎn)。鋼筋混凝土梁與鋼管混凝土柱的連接節(jié)點(diǎn)處理是一項(xiàng)較為新穎的建筑施工技術(shù)，它與傳統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)不同，采用在鋼管柱上增加鋼牛腿用于抵抗剪力，鋼筋混凝土環(huán)梁用于抵抗彎矩。

本方法通過(guò)合理確定主筋及箍筋的連接方式，確保了環(huán)梁的施工質(zhì)量，解決了異型鋼管柱環(huán)梁的安裝成型難題，并降低了操作技術(shù)難度。

本方法通過(guò)確定主筋、箍筋及腰筋的綁扎順序，降低了鋼筋綁扎難度，提高了施工效率，保證了施工進(jìn)度。

本方法適用于鋼管柱鋼筋混凝土環(huán)梁及異型鋼管柱環(huán)形鋼牛腿鋼筋混凝土環(huán)梁的結(jié)構(gòu)施工。

本方法通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，解決了異型鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土（型鋼）結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接的難題，使用情況良好。該方法的應(yīng)用為進(jìn)一步研究和設(shè)計(jì)鋼管混凝土環(huán)梁節(jié)點(diǎn)提供了理論和實(shí)踐依據(jù)。

異型鋼管柱鋼筋混凝土環(huán)梁節(jié)點(diǎn)施工方法在工程中實(shí)踐檢驗(yàn)，解決了環(huán)梁節(jié)點(diǎn)鋼筋安裝難題，該方法確保安全、施工質(zhì)量好、速度快、綜合造價(jià)低，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的異型鋼管柱鋼筋混凝土環(huán)梁施工方法作以下詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明的異型鋼管柱鋼筋混凝土環(huán)梁施工方法的工藝原理：

鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土梁連接，節(jié)點(diǎn)處理采用環(huán)形牛腿的梁柱節(jié)點(diǎn)處理方法，在鋼管柱加工時(shí)增加相應(yīng)的鋼牛腿，鋼牛腿采用22mm厚的鋼板焊接而成，在鋼牛腿上綁扎環(huán)形梁和框架梁，梁主筋錨入環(huán)梁內(nèi)側(cè)主筋，澆筑框架梁及樓板混凝土。由于鋼牛腿位于環(huán)梁的中間部分，環(huán)梁下排主筋位于剛牛腿內(nèi)側(cè)，環(huán)梁鋼筋無(wú)法像常規(guī)的環(huán)梁那樣在加工場(chǎng)區(qū)綁扎完后再吊裝，只能采用現(xiàn)場(chǎng)綁扎的方式施工。

工藝流程：

施工順序：鋼管柱及鋼梁設(shè)計(jì)深化、孔洞預(yù)留→鋼管柱加工及吊裝→架體搭設(shè)→鋼管柱混凝土澆筑及鋼梁焊接→主筋及箍筋鋼筋精確放樣→下料→彎圓、標(biāo)識(shí)→ （驗(yàn)收合格）運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)→環(huán)梁底?！惭b放置內(nèi)側(cè)主筋→箍筋綁扎→內(nèi)側(cè)主筋焊接→內(nèi)腰筋焊接→外側(cè)主筋綁扎焊接→內(nèi)箍筋綁扎焊接→外箍筋焊接→外腰筋綁扎焊接→拉勾綁扎→框架梁梁筋安裝→環(huán)梁驗(yàn)收→環(huán)梁側(cè)模安裝→樓板鋼筋綁扎→鋼筋隱蔽驗(yàn)收→樓板混凝土澆筑

操作要點(diǎn)：

A、梁柱節(jié)點(diǎn)方案確定

框架梁通過(guò)大直徑的環(huán)梁與鋼管柱連接，參照06SG524中梁柱連接節(jié)點(diǎn)，異型鋼管柱的梁柱節(jié)點(diǎn)，不同于圓形鋼管柱和矩形鋼管柱的梁柱連接方式，環(huán)梁采用圓形鋼管柱節(jié)點(diǎn)形式中的圓形環(huán)梁，而牛腿為矩形鋼管柱中的承重銷(xiāo)梁柱連接形式，在鋼柱上四個(gè)方向增加工字型鋼牛腿，鋼牛腿上方直接綁扎環(huán)梁，框架梁采用縱筋錨入環(huán)梁。

1、鋼筋混凝土環(huán)梁

環(huán)梁截面上皮高度宜比框架梁高度高50mm，環(huán)梁截面寬度不小于框架梁截面寬度，且滿足框架梁底部縱筋錨固長(zhǎng)度，錨固長(zhǎng)度應(yīng)滿足GB50010-2010的規(guī)定，普通框架梁主筋應(yīng)錨入環(huán)梁內(nèi)側(cè)主筋內(nèi)。

2、框架梁縱筋優(yōu)化

因雙曲面鋼管柱自下而上三個(gè)方向收縮，若采用框架梁主筋貫穿鋼管柱的方法，需要在鋼柱上開(kāi)許多孔洞，對(duì)鋼柱承載力有影響，故設(shè)計(jì)通過(guò)計(jì)算，主筋需錨入環(huán)梁鋼柱邊向下彎折15d。根據(jù)框架梁平面位置和截面高度需對(duì)每一個(gè)梁柱節(jié)點(diǎn)出詳細(xì)的鋼環(huán)梁鋼筋下料單，便于環(huán)梁鋼筋下料加工。

3、縱筋及腰筋的連接方式

由于梁柱節(jié)點(diǎn)上增加環(huán)形鋼牛腿，環(huán)梁縱筋無(wú)法采用直接套入鋼管柱中，主筋直徑小于鋼牛腿直徑范圍內(nèi)采用半圓單面焊接的方式安裝，其余主筋采用整圓單面焊接的方式安裝，內(nèi)側(cè)腰筋采用半圓單面焊接的方式安裝，外側(cè)腰筋采用整圓單面焊接的方式安裝。

B、環(huán)梁鋼筋加工

環(huán)梁主筋采用 25mm的鋼筋，環(huán)梁主筋形狀為六根直徑不同的同心圓，所以環(huán)梁加工前需確定每一個(gè)環(huán)梁鋼筋的截面尺寸，編制鋼筋料表?？紤]到環(huán)梁施工方便，將環(huán)梁設(shè)計(jì)為兩個(gè)半圓和整圓兩種形式，用單面焊連接。利用自制的模具，將現(xiàn)場(chǎng)下完料的鋼筋加工成半圓形，預(yù)留足夠的焊接長(zhǎng)度，并根據(jù)鋼筋料表編上號(hào)，環(huán)梁鋼筋運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后綁扎。

C、模板安裝

根據(jù)腳手架施工方案，搭設(shè)滿堂腳手架支撐系統(tǒng)，首先安裝環(huán)梁底模，考慮到環(huán)梁鋼筋數(shù)量較多，直徑較大，加工和安裝有一定的誤差，為保證環(huán)梁混凝土觀感質(zhì)量，側(cè)模待環(huán)梁鋼筋綁扎完成后，采用定型圓模板，加固方式采用背楞及對(duì)拉螺栓固定。

D、梁柱節(jié)點(diǎn)鋼筋綁扎

環(huán)梁鋼筋綁扎困難而又復(fù)雜，在綁扎過(guò)程中考慮上下排主筋、腰筋、箍筋及框架梁主筋的放置順序，由于梁柱節(jié)點(diǎn)上增加環(huán)形鋼牛腿，環(huán)梁縱筋無(wú)法采用直接套入，采用直螺紋連接的方式安裝也無(wú)法完成，綜合考慮主筋及腰筋箍筋采用焊接方式比較可行。

E、混凝土澆筑

樓層板混凝土澆筑前，設(shè)計(jì)、監(jiān)理及施工單位技術(shù)人員需現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查，確認(rèn)無(wú)誤后再澆筑混凝土，由于梁柱節(jié)點(diǎn)處鋼筋較密，采用坍落度大于180-220mm的混凝土，采用較細(xì)的振搗棒振搗密實(shí)，環(huán)梁側(cè)面附以皮錘敲擊振搗。使混凝土得到充分振搗，環(huán)梁應(yīng)一次澆筑成型，不留施工縫。

質(zhì)量控制：

針對(duì)HRB400鋼筋，焊條采用E5003及以上級(jí)；

焊劑應(yīng)存放在干燥的庫(kù)房?jī)?nèi)，若受潮時(shí)，在使用前應(yīng)經(jīng)250～300度烘培2小時(shí)；

綁扎過(guò)程中環(huán)梁的主筋、腰筋及箍筋接頭應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)50%；

加工環(huán)梁縱筋時(shí)應(yīng)考慮焊縫的長(zhǎng)度；

箍筋彎曲末端應(yīng)為135度彎鉤，彎鉤長(zhǎng)度為10倍的箍筋直徑，由于箍筋骨架較高，施工時(shí)先搭接15d，然后再單面焊接10d；

鋼筋加工及安裝尺寸偏差允許值；

鋼筋焊接施工前，應(yīng)清除鋼筋焊接部位以及鋼筋與電極接觸處表面上的銹斑、油污、雜物等，鋼筋端部當(dāng)有彎折扭曲時(shí)，應(yīng)于以矯直或切除；

焊接時(shí)應(yīng)在搭接焊形成焊縫中引弧，在端頭收弧前應(yīng)填滿弧坑，并應(yīng)使主焊縫與定位焊縫的始端和終端熔合，焊縫應(yīng)飽滿；

鋼筋電弧焊接頭尺寸偏差及缺陷允許值。

安全措施：

柱梁連接節(jié)點(diǎn)安裝前做好安全技術(shù)交底，特殊工種持證上崗；

施工前，先檢查操作環(huán)境是否安全，腳手架和腳手板是否牢固，機(jī)具是否完好，安全設(shè)施和安全用品是否齊全；

焊接作業(yè)時(shí)，周?chē)辉S有可燃物質(zhì)，需設(shè)專(zhuān)人防火，并備消防器材，滅火器等；

遇到六級(jí)以上大風(fēng)時(shí)，禁止室外高空作業(yè)，雨后應(yīng)先清掃施工現(xiàn)場(chǎng)，面層不滑后再進(jìn)行施工，雷雨時(shí)，應(yīng)停止露天焊接作業(yè)；

電焊、氣焊作業(yè)應(yīng)注意焊機(jī)、氧氣瓶、乙炔瓶擺放位置，不應(yīng)太遠(yuǎn)，注意電焊二次接線，要有序、安全；

鋼筋在制作、焊接過(guò)程中，有問(wèn)題直接與電工聯(lián)系，不得私拉亂接；

高空作業(yè)必須掛好安全帶，安全帶高掛低用。不得用不穩(wěn)固的工具或物體在腳手板上墊高作業(yè)；

搬運(yùn)鋼筋應(yīng)注意附近有無(wú)障礙物、架空線和其他臨時(shí)電器設(shè)備，防止鋼筋在回轉(zhuǎn)時(shí)碰撞電線或發(fā)生觸電事故。

安全管理人員應(yīng)負(fù)責(zé)核查焊接作業(yè)人員所要求的資格；將焊接可能引起的安全事故告知操作人員。建立必要的安全措施、操作規(guī)則和預(yù)防措施。保證使用合格的設(shè)備；保證各類(lèi)防護(hù)用品的合理使用；在現(xiàn)場(chǎng)配置防火、滅火設(shè)備，指派火災(zāi)警戒人員。

環(huán)保措施：

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置環(huán)形硬化道路，對(duì)衛(wèi)生實(shí)行責(zé)任分區(qū)，定期檢查，設(shè)置可回收利用和不可回收利用的垃圾站，分類(lèi)處理各種建筑垃圾。焊接作業(yè)的焊渣及時(shí)清理，利用焊劑回收料斗，把焊劑及時(shí)回收，防止浪費(fèi)，減少電焊煙塵污染。做好現(xiàn)場(chǎng)防火工作。

效益分析：

通過(guò)對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)的提前策劃、優(yōu)化，把比較困難的技術(shù)問(wèn)題提前消化，分解各個(gè)工序，將精度和難度較大的工序簡(jiǎn)化為較為常規(guī)的施工工藝，對(duì)施工質(zhì)量控制有了保證，也降低了施工造價(jià)。

本方法施工速度快，技術(shù)先進(jìn)，質(zhì)量?jī)?yōu)良，在建筑行業(yè)起到標(biāo)準(zhǔn)示范作用，社會(huì)反映良好，為同類(lèi)工程的施工提供了更多的技術(shù)參考，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。