钢管混凝土柱环梁节点施工技术

钢管混凝土柱环梁节点施工技术

邵永峰

身份证号码： 230103197906273910 黑龙江省哈尔滨市 150000

摘要：目前，在高层建筑中钢管混凝土柱已得到普遍应用，但钢筋混凝土与钢管混凝土柱连接节点处理是一大难点。按传统节点做法，框架梁钢筋穿过钢管柱时需在钢管柱上开孔，该做法不仅会削弱柱的承载力且施工难度大，质量无法保证。因此，采用抗剪环的钢管混凝土环梁节点施工技术，施工简便，提高了钢筋加工成型工效，降底了操作难度，缩短了施工工期，节省了工程造价并保证了钢管柱环梁节点的施工质量。本文对钢管混凝土柱环梁节点施工技术进行简要分析，并给出相应对策。

关键词：钢管混凝土柱；环梁节点；施工技术

一、钢管混凝土梁柱节点形式

现有钢管柱设计及施工规程中提出了如下节点: 1）上下环板节点。采用钢牛腿来实现梁端剪力的传递 ,设计需要时 ,牛腿的腹板需穿过钢管心 ,对混凝土施工有一定影响。2）双梁局部加宽节点纵向钢筋连续绕过钢管 ,但是仍然需要钢牛腿来实现梁端剪力的传递 ,节点构造复杂且施工不便。3）变宽度梁节点。此类节点构造虽比双梁节点稍微简单 ,但是仍然没有解决其剪力传递的缺点。该节点无需穿心构件，钢管内、外无需设置加劲环，不影响钢管内混凝土浇注，环梁箍筋无方向性，便于与任意角度的混凝土梁连接。

二、环梁节点的受力机理

二、梁端剪力传递

框架梁梁端剪力主要通过三个途径传递给钢管混凝土柱：1）通过环梁混凝土与抗剪环接触面的局部承压作用力将剪力由环梁传递到抗剪环上，并通过抗剪环与钢管间的焊缝将剪力传递到钢管上。由于抗剪环钢筋直径一般不大，由剪力引起的对钢管壁的局部弯矩很小。由于焊缝作用力可以保证，设计时以抗剪环的作用力为主进行抗剪验算。2）环梁混凝土与钢管之间的粘结作用。粘结作用力虽然很大，但在地震作用下难以保证，一般不予考虑，仅作为安全储备。3）梁端弯矩引起环梁上（或下）端挤压钢管混凝土柱而产生的静摩擦力。一般情况下，静摩擦力很大，可以满足抗剪要求。

2.梁端弯矩传递

框架梁端弯矩作用于环梁上，使环梁产生扭矩。当框架梁端为负弯矩时，环梁下端挤压钢管混凝土柱，其反作用力将产生对环梁的抵抗扭矩，这将大大降低对环梁的抗扭要求。楼板在平面内对环梁上部有很大的约束作用，减小了扭转产生的环梁与柱之间的相对脱离，由变形与内力关系可知，环梁的扭矩也会进一步减小。框架梁端为正弯矩时，略为不利，因为没有楼板的约束作用。

对环梁传递弯矩的机理更为简明的解释是：将框架梁端负弯矩分解为环梁上部和下部的一对拉力和压力，拉力由环梁上部环筋与楼板共同承担，压力由环梁下部的混凝土承担并传递扩散至钢管混凝土柱上。试验证明，这一设想与实际受力情况基本吻合。

三、施工方法技术方法

1.抗剪环箍的制作

制作前施工单位根据设计图纸要求 ,将抗剪环箍在各层处标高提供给专业厂家 ,在工厂内完成制作 ,环箍材料为直径为25(或更大直径 ,但要求是圆钢) 钢筋,要求采用连续埋弧焊与钢管焊接 , 双面施焊 , 焊条采用E50 ,焊缝质量要求达到二级焊缝质量标准。现场应检查其焊缝饱满度、焊缝厚度及有无夹渣、气泡等。

2.环梁钢筋放大样及制作

为方便施工 ,环梁钢筋可先制作足尺模型大样 ,确定各种钢筋的立体空间位置 ,尤其是与钢筋混凝土梁交接处钢筋位置。制作时先将上、下环筋点焊固定,再进行第 2 排环筋与箍筋的绑扎与固定。制作时应注意大小箍筋的均匀放置 ,尤其对附加箍筋与其它箍筋的位置处理要均匀 ,所有箍筋均需点焊牢固。制作完毕的环梁钢筋笼应牢固可靠 ,保证吊装过程中不变形。

3.环梁钢筋绑扎

在加工厂采用弯圆弯弧钢筋加工环梁钢筋后，待钢管柱钢筋绑扎到环梁底部时开始绑扎环梁钢筋。因圆管柱钢结构部分已提前安装一层，环梁钢筋难以从顶部往下套装，故在钢筋加工时将环梁主筋改为两个半圆形，安装完成后进行单面10 d（d为钢筋直径）焊接，接头按 50% 接头率错开。主筋安装到位后安装箍筋，箍筋内侧采用绑扎，外侧采用单面焊 10 d。 如图1

环梁钢筋绑扎完成 图1

4.环梁底模安装及环梁侧模支设

环梁钢筋绑扎完成后开始支设环梁底模，底模采用木模板，下部由钢管加方木支撑，用短钢管将支撑连成整体。环梁侧模支设是施工的难点 ,由于受梁高及位置的变化影响 ,施工中制作定型木模进行施工 ,定型木模采用小夹板拼装 ,面覆光滑的薄胶合板 ,拼装时应注意接缝严密 ,表面弧度光滑流畅。如图2

支设环梁侧模 图2

5.环梁混凝土施工

在对环梁钢筋、模板验收合格后，要对混凝土进行浇筑。当发现混凝土到达现场的时候，需要更为详细的分析坍落度。实际施工中，最为明显的工作为环梁混凝土和板之间的同时浇筑，因此，在实际执行过程中，需要利用小直径的振捣棒对其振捣。同时，也要对其分层次浇筑，确保其规格为400毫米。当振捣棒插入后，其深度要控制在一定范围内，保证插点的均匀性，其实际的移动位置控制在50厘米。不仅如此，在实际工作中，还需要对混凝土的振捣密度予以控制，避免其与模板、钢筋等保持一段距离，促使振捣时间在合理范围内。当发现混凝土不再下沉、没有产生气泡，并且出现浆的时候，可以在混凝土施工工作中，促进一次性浇筑工作的完成，禁止环梁内产生施工缝。在完成浇筑工作后，也要对其进行有效的温度、湿度养护工作。在这种施工条件下，不仅能促进工程的质量，也能实现施工技术的充分应用。

三、质量控制措施

1）制作好的环梁钢筋笼应放置平整 ,避免变形。2) 混凝土梁与环梁相交处节点钢筋密集 ,由于钢筋笼已经定型，第2排钢筋的穿插入环梁施工具有一定难度 ,施工时必须先将环梁处框架梁底面筋先穿插入环梁 ,再绑扎其他部位框架梁 ,梁口处附加箍先不绑扎 ,待梁筋穿插完毕后再进行调整及焊接。3) 在绑扎过程中 ,当框架梁在环梁之上或之下位置时 ,仅有部分梁与钢管相连 ,框架梁在环梁内部分箍筋的绑扎采用开口箍 ,成型后焊接或保证锚固即可。4) 在施工实践中发现 ,附加箍筋的 135°弯勾 ,由于其与第 2 排主筋及大、小箍筋的位置交叉密集 ,施工中较难保证质量 ,因此附加箍筋可采用 90°弯勾 ,搭接处采用焊接 ,焊缝长度 10 d ,1 根箍筋只能有 1 道焊缝。5) 施工中应认真复核环梁的标高 ,确保抗剪环箍的位置。

结束语：在环梁节点施工工作中，将其应用到建筑结构中，需要在具体的工作执行下，对建筑工程进行设计。还需要将建筑的整体稳定性、可靠性作为要点，保证各个结构优势的充分发挥与实现，实现多个方面的相互结合与发展，这样在环梁节点结构设计中，才能对其条件充分应用，确保施工要点的完善性，以确保在整体上获得更完善的工程建设效果。

参考文献：

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