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1、超高层劲性结构型钢与钢筋连接施工工法 关键技术鉴定报告 江苏南通二建集团有限公司二0一五年十二月 1 超高层劲性结构型钢与钢筋连接施工工法 1 前言随着我国市场经济的发展和科技的进步 建筑市场的需求不断提高 高层 超高层结构越来越多 而高层建筑为了满足承载力要求 普通钢筋混凝土结构会相应的增加柱网的密度以及梁柱的截面尺寸 这不仅会降低结构的抗震性能 同时也会大大降低建筑本身的使用功能和可用面积百分率 因此劲性结构应运而生并应用越来越广泛 而劲性结构中型钢梁柱节点与钢筋如何能方便可靠连接一直是争议的话题 该工法使型钢梁柱节点与钢筋连接 梁筋与型钢柱连接 柱筋与型钢梁连接 得到了有效解决 江苏南通
2、二建集团有限公司 2 超高层劲性结构型钢与钢筋连接施工工法 2 工法特点2 1解决了劲性结构梁柱节点处因钢筋密度大不能有效连接难题 2 2降低了工人施工难度 方便节点处钢筋绑扎 保证施工质量并提高施工进度 2 3减轻了型钢与钢筋连接的施工强度 提高了工作效率 缩短了工期 3 适用范围宜用于劲性结构中的框架结构 框架一剪力墙结构 底部大空间剪力墙结构 框架一核心筒结构 筒中筒结构等结构体系 4 工艺原理4 1在原图纸设计的基础上按照规范进行优化设计 确保该工艺可行 4 2在原设计的基础上重点对型钢梁柱节点进行优化设计 梁主筋与柱采用在型钢柱上焊接直螺纹套筒进行连接 江苏南通二建集团有限公司 3
3、超高层劲性结构型钢与钢筋连接施工工法 4 3梁柱节点处在型钢柱上焊接托板与梁主筋进行双面焊连接 确保梁主筋两边分别为套筒连接和焊接 方便梁钢筋绑扎 提高工程质量和施工进度 4 4梁柱节点处通过柱腹板的梁主筋通过在腹板上开孔 梁主筋直接穿过腹板在梁中和梁端套筒连接 4 5节点处的套筒 托板以及开孔全在工厂加工 确保节点的工程质量 减少现场工作量 加快工程进度 5 材料与设备5 1材料5 1 1钢材采用低合金高强度结构钢热轧厚钢板且有Z向性能要求的Q345B钢板5 1 2焊材采用ER50 6焊丝 CO2气体保护焊 HJ101焊丝 埋弧焊焊材 江苏南通二建集团有限公司 4 超高层劲性结构型钢与钢筋连
4、接施工工法 5 1 3套筒采用HRB400强度的套筒 5 1 4高强螺栓采用10 9级摩擦扭剪型 摩擦面的抗滑移系数Q235为0 45 Q345以上为0 50 5 2设备情况 手工电焊机 CO2气体保护焊机 交流电焊机 FS7032塔吊 超声波探伤仪器 经纬仪 水平仪 长度检测工具 力矩扳手 6 施工工艺流程及操作要点6 1工艺流程 深化设计各节点图 工厂加工制作 运输 地脚螺栓与预埋底板埋设 基础板混凝土浇筑 预埋底板与钢柱焊接连接 焊缝处理 超声波探伤检验 合格后外围柱子钢筋绑扎 型钢梁安装 超声波探伤检验 合格后支设模板 钢筋绑扎 验收 浇筑砼 江苏南通二建集团有限公司 5 超高层劲性结
5、构型钢与钢筋连接施工工法 6 2操作要点 6 2 1梁柱节点深化设计在考虑现场施工难度及施工规范允许的前提下 对型钢梁柱节点处与钢筋的连接方式进行优化设计 6 2 2梁 柱节点的钢筋的处理梁柱主筋均穿过型钢 且梁柱钢筋相互交错 这使施工难度增加 阳光城国际广场项目属于超高层结构 钢筋直径较大且钢筋比较密集 常规的处理方式解决不了钢筋无法安放等问题 在型钢优化的基础上 专门针对型钢梁柱节点做如下处理 江苏南通二建集团有限公司 6 超高层劲性结构型钢与钢筋连接施工工法 6 2操作要点 6 2 1梁柱节点深化设计在考虑现场施工难度及施工规范允许的前提下 对型钢梁柱节点处与钢筋的连接方式进行优化设计
6、同时进行三维建模 以保证设计真实可靠 型钢深化设计节点图 江苏南通二建集团有限公司 柱上焊接套筒 柱上腹板开孔 柱上焊接托板 7 超高层劲性结构型钢与钢筋连接施工工法 型钢三维建模图型钢柱柱上焊接托板 江苏南通二建集团有限公司 8 超高层劲性结构型钢与钢筋连接施工工法 型钢柱上焊接套筒 江苏南通二建集团有限公司 9 超高层劲性结构型钢与钢筋连接施工工法 型钢翼缘板处开孔 江苏南通二建集团有限公司 10 超高层劲性结构型钢与钢筋连接施工工法 6 2 2梁 柱节点的钢筋的处理梁柱主筋均穿过型钢 且梁柱钢筋相互交错 这使施工难度增加 阳光城国际广场项目属于超高层结构 钢筋直径较大且钢筋比较密集 常规
7、的处理方式解决不了钢筋无法安放等问题 在型钢优化的基础上 专门针对型钢梁柱节点做如下处理 江苏南通二建集团有限公司 11 超高层劲性结构型钢与钢筋连接施工工法 6 2 2 1型钢梁柱节点处柱钢筋的处理1 由于本工程柱箍筋采用的多为HRB400 14的箍筋 钢筋绑扎的过程中特别是在型钢梁柱节点处箍筋需要穿过梁柱型钢 施工难度较大 在设计同意的基础上本工程采用将箍筋制作成为U型穿过钢柱腹板后焊接 型钢柱布置示意图柱箍筋开口示意 10d搭接焊 江苏南通二建集团有限公司 12 超高层劲性结构型钢与钢筋连接施工工法 2 当型钢柱的主筋较密集 每个型钢梁翼缘板处约有两根柱主筋 如果将柱主筋从型钢梁两边偏移
8、 造成型钢梁两边的钢筋密集且柱主筋间距错位 该处的模板也不好支设 在设计同意的基础上在型钢梁柱主筋通过位置焊接套筒与柱主筋连接 柱筋与型钢梁套筒连接 江苏南通二建集团有限公司 13 超高层劲性结构型钢与钢筋连接施工工法 6 2 2 2型钢梁柱节点处梁钢筋的处理1 当型钢梁主筋穿过型钢柱翼缘板时 在通过型钢柱翼缘板的梁主筋处焊接套筒与梁筋连接 梁筋与型钢柱套筒连接 江苏南通二建集团有限公司 14 超高层劲性结构型钢与钢筋连接施工工法 2 型钢梁柱节点处穿过型钢柱翼缘板的梁筋 在梁的另一端穿过型钢翼缘板的主筋采用在型钢柱上焊接托板 梁主筋通过与托板双面焊与型钢柱连接 梁筋与型钢柱托板焊接 江苏南通
9、二建集团有限公司 15 超高层劲性结构型钢与钢筋连接施工工法 3 梁柱节点处梁主筋穿过型钢柱腹板时 采用腹板在加工厂直接机械开孔且无需补强 梁主筋通过开孔深入梁中和梁端1 3处套筒连接或是穿过开孔后直锚 梁筋穿过腹板连接 江苏南通二建集团有限公司 16 超高层劲性结构型钢与钢筋连接施工工法 6 2 2 3型钢梁柱节点处钢筋安装注意事项 1 钢筋绑扎前 跟据型钢梁柱节点优化 控制好梁柱主筋下料长度 尽量避免因长度问题造成二次返工 2 型钢梁钢筋绑扎时 先绑扎有套筒一端梁筋 完成后再绑扎托板焊接端梁筋 3 当型钢柱为端柱时 直锚长度不够而必须弯锚的情况下 梁直接弯锚很难穿过腹板 因此梁主筋穿过型钢
10、柱腹板后与预制钢筋弯头焊接 4 梁柱节点处的柱箍筋 U型箍下料时 短边保证为1 3b 长边为2 3b 10d b为断开一边箍筋长度 尽量保证在利于焊接的一边断开 箍筋绑扎时尽量长短边交错开 5 梁柱节点处箍筋焊接时 采用CO2气体保护焊及ER50 6焊丝进行焊接 6 节点处型钢柱腹板开孔比穿过的梁筋大一个标号 在工厂机械开孔 严禁现场开孔 江苏南通二建集团有限公司 17 超高层劲性结构型钢与钢筋连接施工工法 7 效益分析7 1阳光城国际广场项目使用该工法前 不仅解决不了型钢与钢筋的连接问题 还无法满足工期要求 经过该工法运用 从每10d c降低至每7d c 综合节约工期约60天 大大的节约了周
11、转材料和各种设备租赁费及管理成本 7 2通过节点的优化 降低了施工难度 减轻了施工强度 提高了工作效率 7 3阳光城国际广场共使用 25套筒14008个 每个套筒成本2 9元 焊接每个3 0元 共计14008 2 9 3 0 82647 2元 跟据2013年市场价显示 HRB400直径25钢筋3750元 t 按照一级抗震使用C35混凝土 钢筋每根锚固长度为37d 37 0 025 0 925m每根锚固钢筋价格 3750 0 925 0 00617 25 1000 13 38元 14008个接头共计14008 13 38 187427 04元 综上阳光城国际广场共计节约187427 04 82647 2 104779 84元 江苏南通二建集团有限公司 18 超高层劲性结构型钢与钢筋连接施工工法 8 实景图片 江苏南通二建集团有限公司 19 超高层劲性结构型钢与钢筋连接施工工法 江苏南通二建集团有限公司 20 超高层劲性结构型钢与钢筋连接施工工法 江苏南通二建集团有限公司 21
