高层建筑施工中型钢混凝土柱梁连接节点施工质量的提升探索

章艳平

摘 要：高层建筑对施工工艺要求较高，其中型钢混凝土柱梁连接点的施工尤其关键，因为连接点往往需要承受较大压力，也是容易发生问题的部位。该文结合实际建筑项目，介绍了当前型钢混凝土柱梁连接点施工方法，并具体分析了本项目中柱梁节点施工难度，在此基础上结合相关工艺对其进行优化，最终得到既能保证施工质量，又可以提高施工效率的方法，希望为相关人员提供一定的指导意义。

关键词：高层建筑 施工质量 型钢混凝土 柱梁连接点 方法

中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）01（b）-00-02

1 工程简介

南方某省一高层建筑项目，位于当地高新技术产业开发区，工程总体造价在1.85亿元，总建筑面积约65885m2。该建筑分为3个部分，其中主楼为框架结构，高20层，地下1层，地上19层。建筑总高度为80.8m。附属楼共4层，其中地上3层，地下1层，附属楼高度为18m，采用框架结构。实验中心共10层，其中地上9层，地下1层，实验中心高40.2m。实验楼依然采用框架结构。主楼、附属楼、实验楼3个建筑互相连接，形成一个完整的整体。

2 型钢砼柱与钢筋砼梁连接节点

根据施工要求，结合当地施工条件，该工程的框架基本采用型鋼混凝土组合结构柱，其中主楼需要建设21个框架柱，均采用型钢混凝土组合结构柱；附属楼共10个框架柱，根据其施工需要以及实际用途需求，其中6个为型钢混凝土组合结构柱，此外4个框架柱为普通钢筋混凝土梁，两者之间互相连接，但是型钢混凝土组合结构柱和普通钢筋混凝土梁之间不设置型钢牛腿梁。

3 型钢砼组合结构节点常用施工方法

3.1 打孔法

根据高层建筑对应部位施工的具体条例，高层建筑中型钢混凝土结构柱与钢筋混凝土梁之间的柱梁连接点必须采用刚性连接，也就是要求梁的钢筋必须深入柱子对应的节点，同时连接点必须满足钢筋锚的相关标准。为了保证连接点达到一定的承压能力和相关标准，需要保证柱内型钢的截面与梁的钢筋形式匹配，这样才能顺利完成梁穿入柱子内。在具体施工过程中，还需要尽量减少纵梁穿过横柱的数量，同时需要避免纵梁穿过型钢的边缘。在连接点的施工过程中，需要避免纵梁与柱内型钢的直接焊接。

3.2 钢牛腿连接法

在实施钢牛腿连接的过程中，要注意做好钢筋的保护，此外横梁与纵梁在打孔实施贯通过程中需要将其在高度上尽量错开，避免两个方向的梁纵筋出现冲突，给施工带来困难。钢牛腿连接需要在柱子主要钢筋通过的地方实施开孔。

在具体施工过程中，必须充分保证横梁与纵梁结构的稳定性，在两者连接的部位往往需要使用大量钢筋，可以通过与相关方的沟通交流，在保证其建筑强度和稳定性的基础上对钢筋实施强代换或者对钢筋具体分布进行科学调整。

3.3 钢筋连接套筒

钢筋连接套筒在施工过程中对使用的钢材具有一定要求，这种连接方法可以弥补钢牛腿连接方式中需要耗费大量钢材的问题。基于此，钢筋连接套筒能够加速施工进度，同时还可以降低施工成本，其缺点在于对施工工艺要求很高，由于套筒与型钢柱之间承受压力较大，因此这一部位的焊接需要达到一个较高标准，增加了施工难度，对施工工艺的要求也提高到新的水平。

4 该工程型钢砼柱与钢筋砼梁节点施工中的设计优化

4.1 原节点设计方案

普通钢筋混凝土梁在型钢混凝土组合结构柱，普通钢筋混凝土梁连接节点位置上部与下部分别包含8根钢筋。梁宽与型钢混泥土组合结构柱翼缘宽度的差值将决定采用何种连接方式，一般情况下当两者差值为负，普通钢筋混凝土梁主筋通过钢牛腿与型钢混凝土组合结构柱柱连接。

4.2 原设计方案不足之处

（1）型钢混凝土组合结构柱与普通钢筋混凝土梁连接节点工作面狭窄。尤其需要关注的是在施工过程中需要进行仰焊操作，由于仰焊操作在具体施工过程中存在一定难度，同时仰焊往往难以保证其施工效果，容易影响到建筑的最终使用效果。

（2）普通钢筋混凝土梁现场绑扎后主筋位置存在一定安装偏差，型钢混凝土组合结构柱牛腿板若事先已在工厂完成焊接，那么在后续施工过程中两者之间的焊接质量往往难以得到有效保证，影响到建筑的使用效果。

（3）建筑施工过程中两者大多采用牛腿板的方式连接，这使得牛腿板的焊接效果将直接影响到最终使用效果，如果牛腿板部位发生问题，哪怕是牛腿板部位的一点问题将直接影响到整体施工效果。

4.3 优化后的设计方案

（1）为了有效保证建筑强度，同时尽量减少钢筋使用量，通过采用普通钢筋替换，达到预期目的，这种操作不会影响到建筑承载能力。

（2）当普通钢筋混凝土梁梁宽与型钢混凝土组合结构柱翼缘宽度差值大于120mm，普通钢筋混凝土梁梁角部钢筋深入柱内锚固，中间钢筋穿入型钢混凝土组合结构柱柱翼缘孔内。

（3）当普通钢筋混凝土梁梁宽与型钢混凝土组合结构柱柱翼缘宽度差值小于120mm或普通钢筋混凝土梁梁宽小于型钢混凝土组合结构柱柱翼缘宽度时，普通钢筋混凝土梁梁角部钢筋通过优化后的钢牛腿与型钢混凝土组合结构柱连接，中间钢筋穿入型钢混凝土组合结构柱柱翼缘孔内。

（4）进一步优化牛腿板，具体措施为将角部钢筋焊接于竖向牛腿板，这一操作有助于增加工作面空间，降低焊接难度，进而保证焊接质量。

（5）在施工过程中为了减少主筋安装容易出现的偏差，可以根据施工需要适当地调整普通钢筋混泥土梁主筋的捆扎顺序，需要注意在调整绑扎顺序的时候必须保证型钢混凝土组合结构柱牛腿板提前得到有效焊接。

（6）为了提高施工效率，可以针对型钢混凝土组合结构柱在工厂生产阶段进行对应设计，注意在翼缘板主梁钢筋穿入位置预先采用机械式开孔。

（7）改变牛腿板构造为柱梁节点的连接提供了工作空间，有助于保证柱梁节点的施工质量。

（8）通过改进，大幅缩减了现场焊接工作量，从而减少了工程施工总量，缩短工程关键工序的工期，有助于实现工期目标。

（9）缩减了人工和材料费，节约了施工成本。

5 结语

该研究针对南方某省一高层建筑项目的施工过程进行分析，根据施工要求，结合建筑具体用途及其施工要求，充分考虑到当地施工条件以及本项目内在要求，决定该工程的框架基本采用型鋼混凝土组合结构柱，主楼为框架结构，高20层，其中地下1层，地上19层，为了满足其实际需要，主楼需要建设21个框架柱，均采用型钢混凝土组合结构柱；附属楼共10个框架柱，根据其施工需要以及实际用途需求，其中6个为型钢混凝土组合结构柱，此外4个框架柱为普通钢筋混凝土梁，两者之间互相连接，但是型钢混凝土组合结构柱和普通钢筋混凝土梁之间不设置型钢牛腿梁。在最初的设计方案中，决定采用普通钢筋混凝土梁在型钢混凝土组合结构柱，普通钢筋混凝土梁连接节点位置上部与下部分别包含8根钢筋。梁宽与型钢混泥土组合结构柱翼缘宽度的差值将决定采用何种连接方式，一般情况下当两者差值为负，普通钢筋混凝土梁主筋通过钢牛腿与型钢混凝土组合结构柱连接。但是这种连接方式存在一定局限性，决定对其进行优化，优化后有效降低了施工难度、减少了相关材料的使用，同时保证了施工效率和质量，达到良好的经济效益和社会效益。

该文介绍了柱梁连接点的常用施工方法和工艺，具体包括打孔法、钢牛腿连接法、钢筋连接套筒、普通钢筋混凝土梁等，每种方法都有其优势和不足，需要在实际应用过程中结合工程实际和施工需要进行科学选择。该文结合具体工程项目，分析了其连接方法中存在的不足，进而实施针对性改进措施，最终得出易于施工、节约成本、提高施工效率、保证施工质量的方法，取得良好施工效果。

参考文献

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