钢管柱-混凝土梁连接环梁-环形牛腿串联组合节点施工技术

钢管柱-混凝土梁连接环梁-环形牛腿串联组合节点施工技术

何彬

湖南省第六工程公司410015

摘要：钢管混凝土柱目前已广泛用于各项工程项目中，它是将钢和混泥土材料的特性充分发挥的一种结合结构。在工程中能有效节约经济成本，提高工程项目质量。梁柱节点是钢管混凝土柱中重要组成部分，以往的连接形式是钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱连接或钢梁与钢管混凝土柱连接，随着时间的推进，逐渐演变为既有钢筋混凝土梁和环梁连接，又有钢梁穿心连接的钢管混凝土柱节点，此节点构造复杂，施工过程中需要将以下工序全部分开，如环梁钢筋的加工、节点的制作、钢管柱环梁模板的安装及楼盖梁板模板的安装等，各个工序分开有序进行。本研究重点介绍了环梁-环形牛腿串联组合节点的施工技术。

关键词：钢管柱；混凝土；梁-环形牛腿；施工技术

1工艺原理

钢管柱-混凝土梁连接环梁-环形牛腿串联组合节点是一个复杂的构造形式，钢管柱-混凝土梁不仅与环梁连接，还与钢骨梁穿心连接，此节点的优势在于优化了施工的工序和工艺，解决了过多的穿心钢骨构件导致环梁钢筋绑扎和模板安装的难点，使各道工序不用在狭小空间工作。此外，钢管柱-混凝土梁连接环梁-环形牛腿串联组合节点可与不同类型的任何方向的楼盖梁相连接，各项复杂工艺独立制作，最后有机结合。

2施工难点

2.1环梁环筋的制作

在钢管柱-混凝土梁连接环梁-环形牛腿串联组合节点中，环梁环筋主要采用Φ28和Φ32的钢筋，这两种直径的钢筋制作难度较高，且制作时间较长，因此常规的制作工艺无法满足要求，制作时需要特殊工艺才能保证尺寸和成型满足要求。

2.2钢筋混凝环梁与钢管柱连接

实际施工过程中，钢筋混凝环梁与钢管柱进行连接时，钢梁牛腿阻隔了二者的连接。因此连接件需要特别设计，连接件的结构要简单，且不会对环梁腰筋的相关性能产生影响。

2.3环梁钢筋的定位与绑扎

由于钢管柱-混凝土梁连接环梁-环形牛腿串联组合节点是一种结构复杂，连接形式多样的复杂节点，有着较多的穿心构件，实际操作中工作面较小，故要充分保证构件之间的连接，做好环梁钢筋的定位与绑扎，确保最后固定成型符合设计要求。

2.4钢管柱-混凝土梁连接环梁-环形牛腿串联组合节点的安装

节点安装过程中，所有安装工序如环梁钢筋的加工、节点的制作、钢管柱环梁模板的安装及楼盖梁板模板的安装等要分开制作，钢管柱节点采用环梁钢筋绑扎固定，拼装环梁模板和楼盖梁板模板时，要同时完成。所有的制作工艺需要采取特殊措施进行优化。

2.5环梁模板的加固

加固环梁模板时，环形紧固装置下方需要单独设计圆柱体混凝土构件模板用来确保加固过程中不会出现漏浆现象，还能将相邻模板间的高低差距最大程度缩小，保证模板顺利制作。

3施工流程

目前施工方法主要有以下几种：（1）先焊接好钢管柱节点，再使用钢筋绑扎节点。这种方法的缺点是施工难度较大、工序交叉施工，施工效率较低。（2）先将钢管柱节点运至施工现场，节点处用钢筋笼于地面绑扎，最后钢筋笼和节点整体焊接。这种方法虽然提高了施工效率，但节点处的钢筋多且密，重量大，吊装时对于吊重的要求较高。（3）通过弯锚形式将结构梁、板钢筋插入节点内部，节点钢筋和结构梁、板钢筋在节点位置同时进行绑扎，使纵筋的弯钩顺利锚入节点。这种方法与前两种方法比较优势明显，能很好的分离混凝和钢结构施工，同时降低了施工难度，提高了工作效果，也保证了施工质量。

4施工工艺

4.1钢管柱分节

钢管柱分节的位置应高于环梁顶标50cm，这个位置不仅有利于钢筋笼的安装，也不会导致节点质量过大影响吊装。

4.2钢筋深化设计

钢筋深化设计需要注意以下几个方面：（1）优化复杂箍筋，确保复杂箍筋的肢数和直径不变，箍筋采用封闭式操作；（2）优化各类钢筋的弯钩构造和连接方式，钢筋受力要确保安全，同时还要对施工难度的降低进行优化；（3）模拟钢筋绑扎方法，保证各类钢筋相互协调工作。

4.3混凝土环梁环筋制作

环梁环筋的尺寸制作严格按照图纸进行，使半径符合设计要求，采用三辊卷板机制作环梁环筋。

4.4环梁底模和环梁侧模安装

环梁底面标高的计算主要依赖于混凝土环梁面标高，通过后者计算前者。测量下层钢管柱后，进行放样。钢管柱的安装要对位置进行仔细确认。此外，环梁底模安装依靠钢管柱的安装位置和环梁底面标高，安装完成后，进行环梁侧模安装，最后加固环梁侧模。

4.5钢管柱节点吊装准备

对钢管柱节点吊装进行准备，准备工作如下：（1）支撑胎架搭设；（2）内外吊耳的定位焊接；（3）环梁环形主筋就位；（4）钢管柱上环梁环筋定位与绑扎。

4.6带环梁的钢管柱节点吊装入模

胎架底部放置预埋拉环，增加胎架的稳定性，再将3个钢板吊耳焊接对称在钢管柱上端及钢骨梁牛腿两端。将钢绞线先穿过同侧的钢管柱上端及钢骨梁牛腿的吊耳，起吊呈45°时，再穿过另一侧的钢骨梁牛腿的吊耳，垂直起吊带牛腿的，最后钢管柱带环梁的钢管柱节点吊装入模。

4.7与下层钢管柱的精准对接与焊接成型

钢管柱在加工厂内要预先进行对接，确保对接借口处平整，尺寸偏差尽可能降至最小，施工工地中钢管柱入模后，采用水准仪对钢管柱的水平度和垂直度进行观察，发现偏差及时微调，与下层钢管柱的精准对接，最后按照设计要求进行焊接成型。

4.8环梁模板支撑体系加固成型

环梁模板支撑体系的加固包含两个部分，首先采用环形封堵模板对钢管柱进行卡紧，并与环梁底模紧密贴合，封堵钢管柱和环梁底模之间的间隙。再对环梁模板支撑体系进行加固。

4.9环梁混凝土浇筑和养护

做好环梁混凝土的浇筑和养护工作，混凝土浇筑时选择粒径为510mm的细石作为粗骨料，使混凝土入模更加流畅。环梁高度较高，混凝土浇筑时分次进行。混凝土水灰的比例要严格控制，浇筑完成后，养护工作必不可少。

5小结

钢管柱-混凝土梁连接环梁-环形牛腿串联组合节点施工技术能有效缩短工期，此项技术的关键是将施工工艺和工序进行分开，避免各道工序在狭小的空间内进行操作，因此使施工效率大幅度提高，也创造了更多的利润。我们对钢管柱-混凝土梁连接环梁-环形牛腿串联组合节点施工技术进行研究发现：（1）在环梁施工方法中，结构梁纵筋的锚固形式有着重要的影响力，纵筋采用直锚，环梁选择地面绑扎、现场吊装的施工方式；纵筋采用弯锚，环梁的绑扎位置需选择在节点处。（2）环梁的环形箍筋、纵筋、拉筋等各类钢筋都需要进行优化，同时各类钢筋之间的相互关系要重点考虑。（3）箍筋和拉筋的构造影响着环梁节点绑扎方式，因此在设计阶段要充分考虑箍筋和拉筋的构造。

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