工藝工法QC環(huán)梁-環(huán)形牛腿鋼骨混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)施工工法（附圖）

1、.環(huán)梁-環(huán)形牛腿鋼骨混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)施工工法1、前言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)，已由過去相對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€鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)既有鋼筋混凝土梁和環(huán)梁連接，同時又有鋼梁穿心連接，其受力和構(gòu)造復(fù)雜，本工法結(jié)合了06SG524圖集中混凝土環(huán)梁-環(huán)形牛腿梁柱和內(nèi)隔式牛腿鋼梁柱兩種鋼管混凝土剛性連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的施工工藝。由于該節(jié)點(diǎn)存在的構(gòu)造復(fù)雜、穿心構(gòu)件多、操作空間小、安裝復(fù)雜以及各道工序繁多且在同一狹小空間完成等施工難

2、點(diǎn)，對此，我公司逐步研究和改進(jìn)，形成了一套針對環(huán)梁-環(huán)形牛腿鋼骨砼梁柱節(jié)點(diǎn)的施工方法，即將該節(jié)點(diǎn)復(fù)雜的工藝和工序從時間和空間上進(jìn)行分化，降低施工難度，提高工效，合理而安全經(jīng)濟(jì)地解決鋼梁-鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土梁穿心連接節(jié)點(diǎn)復(fù)雜構(gòu)造的施工難題。對日后這種節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的施工具有很好的推廣、借鑒和指導(dǎo)意義，并且工藝成熟，技術(shù)先進(jìn)，有明顯的社會和經(jīng)濟(jì)效益。2、工法特點(diǎn)2.1針對鋼管混凝土柱與鋼骨梁和混凝土梁連接的復(fù)雜節(jié)點(diǎn)，采用環(huán)梁-環(huán)形牛腿鋼骨混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)施工工藝，克服了該節(jié)點(diǎn)因過多穿心構(gòu)件連接造成環(huán)梁鋼筋綁扎和模板安裝的施工難點(diǎn)，相比較傳統(tǒng)的鋼管柱節(jié)點(diǎn)施工工藝，該方法科學(xué)地將施工工藝和工序分開，重新

3、進(jìn)行有機(jī)組合，避免了各道工序在同一狹小空間內(nèi)工作，大大提高了工作效率和施工進(jìn)度，質(zhì)量得到保證，觀感效果好，降低了人工成本，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。2.2 環(huán)梁的腰筋與鋼骨梁采用加勁板進(jìn)行連接，無需穿心連接，施工簡單。2.3 鋼管混凝土柱、環(huán)形梁、框架梁和鋼骨梁的組合使用均發(fā)揮了各自結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢和特點(diǎn)，發(fā)展前景看好。3、適用范圍本工法適用于工業(yè)與民用房屋建筑工程中的環(huán)梁-環(huán)形牛腿鋼骨砼梁柱復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的施工。4、工藝原理該工藝將環(huán)梁-環(huán)形牛腿鋼骨砼梁柱復(fù)雜節(jié)點(diǎn)中鋼管柱節(jié)點(diǎn)和環(huán)梁鋼筋單獨(dú)制作，現(xiàn)場環(huán)梁模板一次安裝成型，搭設(shè)胎架，水平擱置鋼管柱節(jié)點(diǎn)，在鋼管柱上綁扎環(huán)梁鋼筋，環(huán)梁綁扎于鋼管柱節(jié)點(diǎn)上隨鋼管柱吊裝入模

4、就位，克服了該節(jié)點(diǎn)工藝和工序的復(fù)雜，解決了由于過多的穿心鋼骨構(gòu)件造成環(huán)梁鋼筋綁扎和模板安裝的困難，避免了在狹小空間內(nèi)進(jìn)行施工，可與任意方向的不同類型的樓蓋梁相接，將復(fù)雜的工藝和工序分段獨(dú)立制作，然后再進(jìn)行有機(jī)組合，形成了一套分段施工、整體裝配、并行流水施工的工藝。5、施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1工藝流程帶牛腿鋼管柱節(jié)點(diǎn)、環(huán)梁鋼筋翻樣與制作環(huán)梁底模和側(cè)模安裝測量下層鋼管柱安裝誤差搭設(shè)胎架并安裝鋼管柱節(jié)點(diǎn)于胎架上吊裝帶環(huán)梁的鋼管柱節(jié)點(diǎn)入模在鋼管柱上定位環(huán)梁鋼筋并綁扎微調(diào)鋼管柱節(jié)點(diǎn)與下層鋼管柱對接就位與下層鋼管柱焊接成型環(huán)梁模架支撐加固成型環(huán)梁混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)圖5-1 工藝流程 5.2操作要點(diǎn)5.2

5、.1帶牛腿鋼管柱節(jié)點(diǎn)、環(huán)梁鋼筋翻樣與制作（1）環(huán)梁-環(huán)形牛腿節(jié)點(diǎn)制作采用TEKLA軟件建模進(jìn)行鋼管柱分節(jié)深化時，應(yīng)考慮單個帶牛腿鋼管柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)件加環(huán)梁鋼筋的總重小于塔吊的最小起重重量，其高度一般為樓層的1層高度為宜。帶牛腿鋼管柱節(jié)點(diǎn)制作應(yīng)按照深化圖紙要求在鋼結(jié)構(gòu)加工廠進(jìn)行制作，制作過程中應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計和深化要求執(zhí)行，其中鋼骨梁牛腿以及加強(qiáng)環(huán)和肋板的焊接等重要節(jié)點(diǎn)的焊接均在加工廠內(nèi)完成。圖5.2.1-1 帶牛腿鋼管柱節(jié)點(diǎn)立體圖 圖5.2.1-2 帶牛腿鋼管柱節(jié)點(diǎn)圖（2）混凝土環(huán)梁環(huán)筋制作 混凝土環(huán)梁環(huán)筋在加工廠采用三輥卷板機(jī)來完成，其原理是通過卷板機(jī)的三根工作輥(二根下輥、一根上輥)之間，借助上輥的

6、下壓及下輥的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，使直鋼筋經(jīng)過多道次連續(xù)彎曲，產(chǎn)生永久性的塑性變形，使其成圓，半徑以達(dá)到設(shè)計要求。環(huán)梁環(huán)筋通過直鋼筋成圓工藝的制作過程通過八步完成，如下：表5.2.1 環(huán)梁環(huán)筋施工工藝表第一步：依據(jù)環(huán)筋半徑，確定下料鋼筋長度，送入卷板機(jī)內(nèi)對料第二步：卷板機(jī)下輥水平移動至X位置，上輥下降至Y1位置，下輥反轉(zhuǎn)，使鋼筋至成形位置第三步：上輥壓下一定量后，下輥開始正轉(zhuǎn)第四步：上輥壓下至Y2位置停下，下輥連續(xù)正轉(zhuǎn)第五步，至鋼筋的端部停止，上輥壓下至Y3停止，對鋼筋的端部直接加壓預(yù)彎第六步：上輥提升，下輥水平移至X位置，上輥壓下同位置Y2，下輥正轉(zhuǎn)第七步：至鋼筋的端部停止，上輥壓下Y3位置停止，對鋼筋

7、的端部直接加壓預(yù)彎第八步：下輥移至中位，上輥壓下至Y4位置，輥?zhàn)诱崔D(zhuǎn)，進(jìn)行補(bǔ)償彎曲5.2.2環(huán)梁底模和側(cè)模安裝通過混凝土環(huán)梁面標(biāo)高計算并確定環(huán)梁底面標(biāo)高，然后通過對下層成型鋼管柱實(shí)際測量和放樣，確定本層對應(yīng)需要吊裝的鋼管柱安裝位置，根據(jù)混凝土環(huán)梁底面標(biāo)高和本層鋼管柱位置安裝環(huán)梁底模。底模為圓環(huán)狀，內(nèi)圓直徑為鋼管柱直徑另加50mm，其中50mm是為了控制鋼管柱安裝過程中垂直度誤差以及軸線位置調(diào)整就位。環(huán)梁底模完成后，進(jìn)行混凝土環(huán)梁側(cè)模安裝和加固。環(huán)梁底模和側(cè)模見下圖5.2.2-1和圖5.2.2-2。圖5.2.2-1 環(huán)梁底模安裝示意圖 圖5.2.2-2環(huán)梁側(cè)模安裝示意圖5.2.3測量下層鋼管柱

8、安裝誤差下層鋼管柱的安裝誤差包括兩個方面：柱頂標(biāo)高誤差和柱軸線誤差。測量并用表格記錄下層每根鋼管柱的柱頂標(biāo)高，為確定本層鋼管柱環(huán)梁鋼筋位置提供依據(jù)；測量柱軸線誤差可以控制鋼管柱吊裝過程中的垂直度誤差。5.2.4 搭設(shè)胎架并安裝鋼管柱節(jié)點(diǎn)于胎架上根據(jù)受力、限位、帶牛腿鋼管柱節(jié)點(diǎn)以及環(huán)梁綁扎操作空間等要求，設(shè)計鋼管柱水平支撐胎架，其胎架剖面形狀呈“凹”字形，其“凹”字形面的寬度略大于鋼管柱直徑20mm30mm，方便鋼管柱在胎架上固定和反復(fù)吊裝。然后將兩個單獨(dú)的胎架根據(jù)帶牛腿鋼管柱節(jié)點(diǎn)位置和鋼管柱長度在平整的地面上放置好胎架，同時兩個胎架之間的間距必須滿足鋼管柱加環(huán)梁鋼筋總重量以及環(huán)梁鋼筋綁扎舒適操

9、作空間的要求。最后將帶牛腿鋼管柱節(jié)點(diǎn)吊裝水平放置在支撐胎架上。見圖5.2.4。圖5.2.4鋼管柱安裝在胎架上示意圖5.2.5吊裝帶環(huán)梁的鋼管柱節(jié)點(diǎn)入模先在鋼管柱上端部同一高度處對稱焊接兩個鋼板吊耳，安裝時用鋼絞繩穿過吊耳，起吊帶環(huán)梁和帶牛腿的鋼管柱節(jié)點(diǎn)緩緩入模就位。該節(jié)點(diǎn)在入模之前，套入等于鋼管柱直徑、寬度為5cm的薄夾板圓環(huán)，防止環(huán)梁模板與鋼管柱之間在澆筑混凝土?xí)r出現(xiàn)空隙。見圖5.2.5圖5.2.5 用塔吊將環(huán)形牛腿鋼筋調(diào)入模板內(nèi)示意圖5.2.6在鋼管柱上定位環(huán)梁鋼筋并綁扎（1）依據(jù)環(huán)梁底模與下層鋼管柱柱頂標(biāo)高的實(shí)際高差，確定本層準(zhǔn)備吊裝帶牛腿鋼管柱節(jié)點(diǎn)上環(huán)梁底面和頂面的位置，并根據(jù)設(shè)計圖在

10、帶牛腿鋼管柱節(jié)點(diǎn)上標(biāo)示出環(huán)梁各層環(huán)筋的精確位置。（2）將帶牛腿鋼管柱節(jié)點(diǎn)上部一端緩緩吊起，依次穿入上部環(huán)筋。用同樣的方法將鋼管柱下部一端吊起，穿入下部環(huán)筋。（3）根據(jù)環(huán)梁上部環(huán)筋和下部環(huán)筋的設(shè)計位置和保護(hù)層的要求，確定上部和下部環(huán)筋定位固定支撐筋在帶牛腿鋼管柱節(jié)點(diǎn)上的平面位置，完成該定位固定支撐筋焊接，每一層環(huán)筋平面內(nèi)沿徑向焊接三根直徑大于25的支撐鋼筋，三根支撐筋以鋼管柱圓心為圓心互成1200角，見圖5.2.6-1。在焊接支撐鋼筋之前，應(yīng)根據(jù)上部和下部環(huán)筋單層或多層設(shè)計施工圖的分布情況，在相應(yīng)固定支撐筋兩側(cè)來布置環(huán)筋。 圖5.2.6-1環(huán)筋定位固定支撐筋焊接示意圖（4）對照設(shè)計施工圖中各個環(huán)

11、筋大小、規(guī)格以及位置分布情況，將套入鋼管柱節(jié)點(diǎn)的環(huán)筋進(jìn)行分類，分別在固定支撐筋上標(biāo)出每根環(huán)筋的位置，然后在支撐鋼筋標(biāo)示的位置點(diǎn)上焊接每根環(huán)筋，從而完成環(huán)梁上部和下部主筋定位焊接安裝，見下圖5.2.6-2和5.2.6-3。圖5.2.6-2環(huán)筋在定位固定支撐筋上的標(biāo)示 圖5.2.6-3環(huán)筋定位焊接示意圖（5）鋼管柱上鋼骨梁牛腿處于環(huán)梁高度范圍內(nèi)，在綁扎環(huán)梁腰筋時，先根據(jù)腰筋沿環(huán)梁高度分布情況在鋼管柱上標(biāo)示出腰筋所處平面位置，然后根據(jù)環(huán)梁腰筋所在平面是否有鋼骨梁牛腿以及有牛腿的個數(shù)可將環(huán)形腰筋分段切割進(jìn)行焊接綁扎，分段個數(shù)等于腰筋所在平面內(nèi)鋼骨梁牛腿的個數(shù)，分段下料長度應(yīng)為對應(yīng)環(huán)形腰筋在牛腿腹板之間

12、所夾角度形成的圓弧長度。在焊接分段腰筋時，為了使腰筋與鋼骨梁牛腿腹板的焊接滿足規(guī)范要求，在鋼骨梁牛腿腹板兩側(cè)環(huán)梁腰筋所在平面位置上各焊接加肋托板，分段分圓弧腰筋再與托板面焊接形成圓形腰筋，見圖5.2.6-4。 圖5.2.6-4鋼骨梁牛腿腹板兩側(cè)加肋托板示意圖（6）綁扎環(huán)梁箍筋，箍筋直徑和間距按照設(shè)計要求進(jìn)行配置和綁扎，在胎架上完成環(huán)梁鋼筋綁扎。5.2.8微調(diào)鋼管柱節(jié)點(diǎn)與下層鋼管柱對接就位鋼管柱入模就位后，用水準(zhǔn)儀觀察并調(diào)節(jié)鋼管柱垂直度。5.2.9與下層鋼管柱焊接成型與下層鋼管柱按照設(shè)計和深化圖的要求焊接成型。5.2.10環(huán)梁模板支撐體系加固成型 環(huán)梁模板支撐體系加固分成兩部分：先完成環(huán)梁底模支

13、撐體系加固，注意模架必須抱柱連接，同時與周邊框架結(jié)構(gòu)支撐架體通長連接；最后運(yùn)用圓柱模板支撐環(huán)形緊固裝置完成側(cè)模的加固。5.2.11環(huán)梁混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)由于環(huán)梁高寬比較大、鋼筋密集，為確?；炷琳駬v密實(shí)，采用粒徑為510mm的瓜米石保證混凝土流暢入模，同時對于現(xiàn)場的混凝土水灰比也要控制，其塌落度160mm且200mm為宜?；炷翝仓瓿珊笠龊灭B(yǎng)護(hù)，以防止混凝土因暴曬而碳化和縮水龜裂，澆水養(yǎng)護(hù)應(yīng)超過14d。6、材料與設(shè)備表6-1 主要材料和機(jī)具設(shè)備一覽表序號名稱數(shù)量用途1塔吊2座調(diào)運(yùn)鋼筋，吊裝鋼管柱2水準(zhǔn)儀1臺測量和控制標(biāo)高3經(jīng)緯儀1臺控制鋼管柱垂直度425鋼筋若干作為主筋支撐鋼筋5電焊機(jī)1臺焊

14、接鋼筋6氧氣焊割機(jī)1臺焊割鋼筋748鋼管（帶扣件）若干搭設(shè)支撐架體8鋼卷尺1把測量長度定位9加肋托板若干鋼骨梁牛腿腹板與環(huán)梁腰筋連接件102cm厚鋼板吊耳若干起吊鋼管柱7、質(zhì)量控制7.1鋼管柱制作安裝執(zhí)行鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程（CECS 28:90）標(biāo)準(zhǔn)。7.2鋼管柱內(nèi)混凝土澆筑執(zhí)行鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程（CECS 28:90）標(biāo)準(zhǔn)。7.3環(huán)梁骨架鋼筋制作安裝執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)（1）環(huán)筋制作執(zhí)行企業(yè)自定標(biāo)準(zhǔn)見表7.3。表7.3 環(huán)筋制作標(biāo)準(zhǔn)序號檢測項目允許偏差（mm）備注1環(huán)筋橢圓度f32環(huán)筋兩端合攏對不齊a53環(huán)筋兩端合攏時，上下開口b24環(huán)筋下料長度誤差5按L=2R計算5環(huán)筋整體翹曲56

15、環(huán)筋局部凹凸5（2）環(huán)筋骨架制作成型及安裝執(zhí)行混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB502042002）中的鋼筋分項工程5.1、5.2、5.3、5.4、5.5標(biāo)準(zhǔn)條款。7.4模板及混凝土工程執(zhí)行GB502042002規(guī)范中相應(yīng)的規(guī)定。7.5環(huán)梁底模內(nèi)圓直徑比對應(yīng)入模鋼管柱直徑大50mm4mm。7.6環(huán)梁主筋支撐鋼筋位置的確定誤差為5mm。7.7鋼管柱吊裝執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)見表7.7。表7.7 鋼管柱吊裝的允許偏差項目允許偏差（mm）備注底層柱柱底軸線對定位軸線偏移3.0鋼管柱定位軸線1.0單節(jié)柱的垂直度h/1000，且不應(yīng)大于10.08、安全措施8.1鋼管柱胎架要嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行搭設(shè)。嚴(yán)禁私自改變架體

16、鋼管之間的橫距和縱距。8.2鋼管柱吊放至支撐架體過程中，除工作人員外，架體周圍3m范圍內(nèi)嚴(yán)禁聚集閑雜人員。8.3環(huán)梁綁扎完畢后，在鋼管柱的吊裝和落位過程中鋼管柱必須綁扎牢固，吊裝過程要保持平穩(wěn)，以防止高空滑落損人傷物。8.4各種電動工具應(yīng)具有漏電保護(hù)器，上架人員應(yīng)穿絕緣防滑鞋。8.5嚴(yán)禁夜間進(jìn)行環(huán)梁綁扎和鋼管柱吊裝。暑期施工注意防暑降溫，冬季施工注意防凍防滑。9、環(huán)保措施9.1施工過程中應(yīng)遵守國家的環(huán)境管理體系要求及使用指南等國家和地方有關(guān)施工現(xiàn)場環(huán)境保護(hù)管理規(guī)定。9.2 根據(jù)工程特點(diǎn)編制環(huán)境保護(hù)操作手冊及注意事項，并作好對現(xiàn)場操作人員及管理人員的環(huán)保措施交底工作。鋼材堆放處砌筑圍墻，搭設(shè)雨棚

17、，防止鋼材銹蝕。9.3制定切實(shí)可行的廢舊模板、剩余鋼材、脫模劑以及其它施工過程中垃圾的回收處理措施。9.4場內(nèi)采用低噪音機(jī)械，一般情況晚上10點(diǎn)以后及午休時不施工。材料裝卸采用人工傳遞，嚴(yán)禁拋擲或汽車一次性翻斗下料。嚴(yán)禁汽車高音鳴笛。10、效益分析10.1采用本工法調(diào)整施工工序，加快了施工進(jìn)度，和以前的鋼管混凝土柱與混凝土環(huán)梁組合框架節(jié)點(diǎn)施工方法相比避開了交叉作業(yè)，大大減少了施工難度，提高20%30%工效，達(dá)到了拆分工程關(guān)鍵工期線路，提前進(jìn)度近一個月，為該節(jié)點(diǎn)的施工工藝開辟了新的思路。10.2通過施工工藝的改進(jìn)與創(chuàng)新，注意節(jié)點(diǎn)的細(xì)部控制，提高了工程質(zhì)量，也取得了很好的混凝土觀感效果。10.3通

18、過對環(huán)梁-環(huán)形牛腿鋼骨砼梁柱節(jié)點(diǎn)施工技術(shù)的應(yīng)用，積累了復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的施工經(jīng)驗(yàn)，相比采用定型鋼模的價格，該施工技術(shù)節(jié)約材料成本近17t（鋼模）6000元/t（鋼模制作費(fèi)）=10.2萬元，節(jié)約人工費(fèi)20工日（單個環(huán)梁）47個（環(huán)梁）120元/工日（人工單價）=11.28萬元，共計21.48萬元，大大的加快了施工進(jìn)度并且以該項技術(shù)為核心內(nèi)容編制了作用指導(dǎo)書，培養(yǎng)了一批人才，鍛煉了一支隊伍，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。11、應(yīng)用實(shí)例11.1武漢廣播電視中心（西區(qū)）武漢廣播電視中心工程位于漢口建設(shè)大道青年路口，其結(jié)構(gòu)型式為框架筒體結(jié)構(gòu)，主樓30層、地下室2層，裙房5層。主樓部分平面呈橢圓形，在橢圓四周設(shè)計有12根環(huán)梁-環(huán)形牛腿鋼骨混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)，鋼管砼柱設(shè)計有800，16Mn鋼管，設(shè)計要求混凝土耐久性為100年，強(qiáng)度等級為C70。目前該工程已交付武漢市廣電局使用，業(yè)主反映良好。11.2辛亥革命博物館新建工程辛亥革命博物館新建工程是武漢市為慶祝辛亥革命起義100周年盛典的重點(diǎn)工程。該工程位于武漢市武昌區(qū)首義文化園內(nèi)?？偨ㄖ娣e22138m2，為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架（局部鋼管柱）