大型劲性钢骨梁与箍筋连接技术

【摘要】劲性钢骨梁总量大、跨度大，且截面形状复杂、尺寸变化多，针对钢骨梁箍筋密的特点及单肢箍与箍筋连接困难的施工难点，优化钢结构设计，合理的简化施工、降低难度、方便了施工现场的操作，同时节约了成本。

【关键词】劲性钢骨梁；箍筋连接。

1 概况

1.1 工程概况

购物中心结构为钢筋混凝土与钢结构结合的形式，钢骨梁总数为225根，跨度为11m～27m不等，不仅数量多、跨度大，而且截面形状复杂及尺寸变化多，截面尺寸分别为1400mm×2250mm、1400mm×2000mm、1390mm×2250mm等。钢骨梁采用主筋直径28mm、箍筋直径16mm钢筋进行外包，封闭箍筋间距100mm每道由内而外设置三层，单肢箍直径8mm间距400mm梅花形设置，将整个钢骨梁紧紧包裹其中。

1.2 劲性钢骨梁外包钢筋施工工艺

2 难点

近年来型钢混凝土结构已经有了广泛的应用，施工工艺也日益成熟，施工中对于这种箍筋需要穿过型钢梁腹板的情况，最常采用的是以下两种施工方法：

（1）箍筋通过在型钢骨腹板上预留的孔中穿过；

（2）箍筋焊接在型钢骨腹板或搭筋板上。

2.1 钢骨梁腹板预留孔洞

若采用预留孔洞方法，单肢箍一头弯成180°、一头直穿过腹板预留的孔洞，穿过腹板的单肢箍需要弯曲勾住钢筋，现场手工弯曲速度慢、尺寸不宜到位；如果单肢箍两头弯曲180°，这决定了预留在型钢骨腹板上的孔径必然较大，对结构受力必然会产生不良影响，设计不允许。

2.2 与型钢骨腹板或搭筋板焊接

2.2.1 截面尺寸及箍筋直径大

劲性钢骨梁的截面尺寸大、梁高度大（如截面：1400mm×2000mm），直接增加了焊接难度；且箍筋直径大、间距密（顶板劲性钢骨梁箍筋为HRB400Φ16@100）、刚度大，箍筋的就位安装施工难度大。

2.2.2 节点多，施工复杂

首先，拉钩与型钢骨腹板点焊不易牢固，焊接质量得不到保证。而且劲性钢骨梁的节点多且复杂，尤其是部分节点的钢筋多、分布密，现场施工工艺复杂、操作空间小。因相邻两道箍筋间距为100mm、箍筋直径为16mm，此时箍筋间的净间距为84mm，再加上箍筋绑扎时的不可避免偏差，实际可操作空间仅为80mm左右，拉钩与型钢骨腹板或搭筋板焊接困难，这种不易操作必然会造成施工缓慢、滞后，影响整个工程的施工进度。

2.2.3 拉钩焊接量大

搭筋板间距为135mm～150mm，宽度为90mm，厚度为14mm，拉钩@400mm呈梅花形布置。拉钩与型钢骨腹板或搭筋板焊接，焊接量会急剧增加，也必然会造成施工缓慢、影响工期。

3 制定解决措施

通过以上难点分析，我们必须另辟蹊径，寻找新的施工方法，降低施工难度、减少焊接量，在保证施工质量的前提下，达到加快施工进度的目的。

3.1 措施优化

在考虑到单肢箍与搭筋板焊接困难的基础上，我们对该方法进行了深化优化：调整腹板两侧的钢板尺寸（宽度40mm，厚度10mm）并在钢板上钻孔（孔径12mm），单肢箍一端与梁扭筋及箍筋绑扎连接、另一端直接勾住钢板上孔洞，最终形成新的单肢箍与钢骨连接方法如下图所示：

优化后施工图

3.2 措施分析

综合上述施工方法，我们进行了对比分析总结，如下表：

序号 方法 施工要点 优势 缺陷 经济效益

1 在型钢梁腹板上穿孔 1、根据图纸要求提前在型钢梁上穿好孔，孔径大于单肢箍直径2mm，间距400mm梅花形布置；

2、单肢箍穿过孔洞与另一端抗扭筋及箍筋连接。 1、施工简单，单肢箍直接穿过预留孔；

2、型钢骨梁上预先钻孔，可预先加工。

1、型钢腹板上穿大量孔洞，影响结构受力；

2、单肢箍一端穿过孔洞后需现场制作弯钩，耗时长且弯曲不宜到位。 减少部分用钢量，但增加了钻孔成本。

2 焊接在型钢骨腹板或搭筋板上 1、采用与搭筋板焊接的连接方式，需预先制作带有搭筋板的钢骨梁；

2、单肢箍一端勾住扭筋及箍筋，一端与型钢骨腹板或搭筋板焊接。 1、搭筋板在钢骨梁加工制作时一次性完成，无需现场加工；

2、型钢骨吊装完成后即可进行下道工序施工。

1、箍筋间距只有100mm，有效焊接空间小，不易焊接，无法保证单肢箍焊接质量；

2、焊接量大，增加施工周期。 搭筋板的设置增加了钢材的用量及费用，焊接费用也同时增加，不利于节省项目成本，不经济。

3 在型钢梁搭筋钢板上穿孔 1、加工带有钢板的钢骨梁，并在钢板上打孔，孔洞直径为12mm，钢板宽度为40mm、厚度为10mm。

2、单肢箍一端勾住扭筋及箍筋，一端勾住钢板上孔洞。 1、带有钢板（钢板上有孔洞）的钢骨梁在加工制作时一次性完成，无需现场加工；

2、施工简单，单肢箍一端直接勾在孔洞内，操作方便。

加工制作周期少量增加。 虽增加了部分钻孔工序，钢板截面尺寸的调整减少了钢材用量及费用，以及现场焊接工序，进而缩短劲性钢骨梁钢筋安装绑扎时间，为实现提前竣工创造了可能。

通过上述表格分析，单肢箍与钢骨梁连接虽然有很多方法，但是每种方法都有利弊，基于现场施工进度及质量要求我们选择在型钢梁钢板上穿孔这种方法。

4 施工工艺流程及实施效果

4.1 施工工艺流程

5 结语

大型劲性钢骨梁与箍筋的连接，在施工单位人员与业主、设计、监理多次沟通的基础上，通过钢结构的优化设计，最终确定为与钢板上预留孔连接，合理的简化施工、降低难度、方便了施工现场的操作，解决了梁箍筋密、直径大、不易施工的困难，为工程的如期完工创造了极为有利的条件。与此同时，钢板尺寸的调整也减少了钢材用量及费用，节约了成本。

参考文献：

[1] JGJ 138―2001 《型钢混凝土组合结构技术规程》.北京：中国建筑工业出版社出版，2002.

作者简介：

苏敬涛，男，1970年05月出生，高级工程师，中国建筑第二工程局有限公司上海分公司宁波罗蒙环球城项目部