无梁楼盖结构中钢筋混凝土环梁施工技术要点

郭金宏　张泽沛　吉立夏

摘要：在超高层建筑的构造中，钢管混凝土柱因其良好的受力、变形性能及施工便利性，在钢结构一钢筋混凝土混合结构中应用十分广泛。钢管柱与无梁楼盖的连接节点大多数采用了钢筋混凝土环栗，该文以北京市奥体南OS-02#地块超高层项目为实例，剖析了钢筋混凝土环栗的施工难点，并详细阐述了钢管混凝土柱与无梁楼盖连接节点的整个施工工艺流程，主要包括模板的设计与加固、环栗钢筋的加工与绑扎、混凝土浇筑与养护等施工技术方面的实践及探讨。

关键词：钢筋混凝土环梁 无栗楼盖 梁柱节点 弧形

中图分类号：U44 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）04（a）-0036-03

北京市朝陽区（奥体南区2号地项目）B座商业办公楼总承包工程位于北京奥体文化商务区东部，东临安定路，西临规划奥体南区四号路，北接规划奥体南区一号路，南至规划奥体南区二号路，为大型商业办公楼，地下5层，地上31层，首层层高11.4m，标准层层高4.4 m，建筑高度为147.15 m，建筑最高点157.15 m，总建筑面积122151.1 m²，钢框架核心筒结构，核心筒为剪力墙结构，核心筒外16根钢管柱自地下4层生根，在地下室中通过环梁与四周柱帽或楼板连成整体，地上部分通过钢梁与核心筒连成一体，钢梁上铺设钢筋桁架楼承板浇筑C30混凝土。

1.钢筋混凝土环梁概况

目前国内钢管柱与钢筋混凝土无梁楼盖的连接节点大多采用环梁方式，地下各层的无梁楼盖通过钢筋混凝土环梁与钢管混凝土柱相连，从而将荷载通过混凝土环梁传递给钢管混凝土柱，这种节点钢管内没有任何穿心构件且没有方向性，制作简单、施工方便、造价合理，该节点需要钢管柱加工时在环梁与钢管的接触面即钢管外表面焊接一道或两道t≥16 mm的带状钢抗剪环或直径≥16mm的圆钢抗剪环，焊脚高度≥8mm，如图1。

该工程采用的是每个节点两道20 mm×40 mm带状抗剪环，焊脚高度10 mm该环梁尺寸由项目实际情况确定，内径为钢管柱的直径，梁宽由设计确定，梁高则根据四周楼板或柱帽的厚度确定，为最厚的楼板或柱帽厚度+50mm。

本工程共有此类型环梁13条，根据实际情况得出尺寸高度为350-550mm，内径1 400mm，梁宽800mm，由此得出环梁外径3 000 mm，钢筋混凝土环梁节点的施工，在搭设支撑脚手架、模板拼接加固、环形钢筋加工制作、现场钢筋绑扎、混凝土浇筑等方面的都将给施工造成一定的难度。因此控制好钢筋混凝土环梁的施工质量，对于该工程将会有重大的影响意义。

2.主要施工技术

2.1环梁模板支撑架

模板支架根据根据荷载实际情况进行搭设，无梁楼盖的环梁节点其厚度仅比楼板或柱帽高出50mm，荷载增加量有限，模板支架同周边楼板或柱帽形式相同。

具体操作方法：首先根据各楼层层高和各环梁梁高确定钢管的下料尺寸，在地面弹出环梁支撑的网格线交点上铺设垫板，搭设钢管支撑架，同时钢管架顶部使用可调式顶托，便于每根立杆高度的调整，为下一步铺设楞木创造有利条件，按方案要求设置扫地杆、水平杆、剪刀撑。

2.2弧形模板制作与加固

环梁的底模采用普通木模，次龙骨采用50 mm×100 mm木方，主龙骨采用θ48×3.0钢管。因环梁仅比柱帽厚50mm，柱帽平面尺寸为3 400 mm×3 400 mm，整个环梁是被柱帽或楼板包在内部的，侧模采用长度3000πmm、宽度50mm普通三合板弯曲成弧形，背部龙骨采用两道15mm厚多层板设置在侧模上下口，与三合板钉牢，拼装模板前对模板之间拼缝、模板与钢柱问的拼缝采用海绵条进行贴补防止漏浆，确保混凝土外观成型质量。

2.3环梁钢筋加工与绑扎

在钢筋下料前先利用BIM技术对环梁钢筋进行分离并逐个定位，按图集和图纸要求摆放每一根钢筋，将钢筋直径等影响因素消除后，精确计算钢筋下料长度（见图2）。

混凝土环梁的环形钢筋采用直螺纹机械连接的连接方式，在先对钢筋进行切割，再进行直螺纹加工，最后弯曲成弧形，因环梁弯曲完成后无法对钢筋进行直螺纹丝头加工，因此对环梁钢筋加工要求非常高。首先通过加工试验，获得加工制作后的偏差值，再调整钢筋下料长度。获得加工偏差数据和调整下料长度后，钢筋弯曲后，其起点离丝头应控制在60～80mm处，以便直螺纹顺利连接。表1为项目某一环梁受力钢筋下料表。

在钢筋正式安装前，首先进行预安装，在预安装过程中及时对不合理尺寸进行调整，保证正式安装时能够顺利进行。等操作工人对加工尺寸和安装顺序熟悉后可取消预安装环节，正式安装时，利用塔吊将钢筋按安装顺序调入现场，环形钢筋按内环和外环两种情况进行施工，外环直接套进钢管柱，内环分解成两个半圆进行，降低了安装难度，易操作施工；箍筋有序的进行分堆集中，待箍筋全部套进环梁主筋后再根据图纸要求的间距分散就位固定。

钢筋安装一般顺序为：环梁的上层钢筋-环梁箍筋安装-环梁箍筋分散开-环梁下层钢筋顺箍筋穿入-环梁腰筋穿入-绑扎受力筋与箍筋。

2.4混凝土浇筑及养护

环梁混凝土浇筑采用商品混凝土，与四周柱帽、板同时进行浇筑，在混凝土开盘前应检查模板内的积水、木屑以及其它垃圾等，及时清扫干净，以免导致夹渣等质量缺陷。混凝土浇筑过程中，优先采用小直径振捣棒进行振捣。按每400mm进行分层浇筑，振捣棒插入深度要到位，插点均匀，快插慢拔，不触碰模板、钢筋等，振捣时间应适宜，以混凝土不再下沉，不出现气泡，开始泛浆为宜。混凝土浇筑完成后应及时采用洒水、覆盖塑料膜等方法进行保湿保温养护。

2.5 BIM技术的应用

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。该工程使用了BIM技术，在钢筋混凝土环梁的施工中采用BIM软件进行建模，模拟混凝土环梁的整个施工过程，包括支撑架搭设、模板制作及安装、细部节点做法、钢筋安装至混凝土浇筑、拆模等过程，对工长、质检员和操作工人进行交底，让整个施工过程具备了可视性和直观性，更便于指导施工；对环梁处所用钢筋进行下料统计，混凝土量及模板用量进行计算，方便了材料的采购工作。

3.实施效果

在整个工程的地下室钢筋混凝土环梁的施工过程中，因编制了切实可行的施工方案，采取了有效的施工技术措施及手段，使钢筋混凝土环梁施工质量得到保证，64条环梁界面尺寸准确，偏差在规范允许范围之内，钢筋排布均匀，成型效果良好，获得了长城杯专家及业主的好评，减少了后期装修工作的麻烦，为项目部和企业积累了宝贵的经验。