浅谈劲性钢结构与密集钢筋群的多种节点处理方式

顾海然 兰毛古 肖传丰 肖毕江 郭赟杰

【摘要】本文介绍了型钢混凝土结构涉及复杂节点较多，内部钢筋数量多，深化设计时需全面考虑各种因素，特别是当混凝土梁或者钢骨梁钢柱连接时，往往不可避免地要遇到型钢柱阻碍钢筋穿插，节点处理需提前与土建、机电等各专业沟通协调，优化钢筋节点设计，以避免造成不必要的损失。

【关键词】型钢混凝土结构;交叉节点;密集钢筋;钢骨柱;穿孔

1.工程概况

背景工程位于北京丰台区，为SOHO中国在丽泽商务区的开篇之作，位于紧邻二环的丽泽路南侧，建成后将为北京西部新地标，建筑面积172800m2，地下四层，地上四十五层，建筑高度199.99m。由两个反对称复杂双塔用跨度9-38m弧形钢连廊连接组成，是筒体-单侧弧形框架的两个单塔与椭圆腰桁架组成的结构体系。

地下室一、二层外框柱为劲性钢骨柱，总计34根，为内灌外包混凝土结构，单个核心筒钢柱总计24根，钢骨梁26根。

2.钢筋与劲性结构主要连接形式

型钢-混凝土施工较复杂，主要体现在钢筋与钢结构的交叉作业，此方面不仅对深化水平要求高，同时对现场安装精度都提出更高要求，目前，常用的交叉节点处理主要包括以下几方面：

2.1于型钢翼缘焊接搭筋板，搭筋板与钢筋焊接处理;

2.2翼缘焊接套筒，套筒与钢筋连接;

2.3梁纵筋贯穿，柱腹板开孔;

2.4钢筋加腋错开。

各种节点处理比较与适用范围见表1。

3.密集钢筋群与劲性结构施工

3.1核心筒钢筋数量密集，型钢柱及钢骨梁数量多，存在许多纵筋与纵筋加劲板碰撞，钢柱与钢筋交叉复杂

丽泽SOHO项目单个核心筒纵筋约2500根，纵筋最大直径为￠32，核心筒钢柱与钢骨梁、楼层梁采用牛腿及埋件连接，纵筋与牛腿碰撞处地下室阶段采用开孔处理，按照规范要求，直径32钢筋，开孔直径最大可达偏差8mm，实际施工过程中，钢筋位置与图纸标注的钢筋定位尺寸往往存在偏差，当偏差过大时，就存在纵筋无法从牛腿孔穿过的现象，为避免上述此类情况发生，地上节点设计过程中，于牛腿下翼缘设置搭筋板，上翼缘设置套筒（具体见图2），此设计增加了现场焊接量及少量钢板原材，但是完全避免了钢筋与穿筋孔不对齐的问题，解决现场扩孔现象。

1.搭筋板;2.套筒;3.加劲板

纵筋从型钢柱加劲板内侧插入的钢筋为避免碰撞，主要从以下三方面进行控制：

3.1.1深化上首先嚴格按照设计图进行定位，确保深化首节柱、二节柱及后续钢柱纵筋孔位置一致;

3.1.2考虑纵筋不是从主结构受力板穿孔，与设计沟通，将开孔尺寸与钢筋的直径偏差加大12mm，保证钢筋的穿插;

3.1.3施工过程中，控制钢柱安装精度，保证钢柱偏差在±5mm内;

3.1.4积极与土建进行进行沟通协调，保证首节柱钢筋施工时的精度。

3.2核心筒组合柱角部区域预埋节点大，钢筋与组合柱交叉难处理

核心筒钢骨柱与外框钢梁铰接节点连接通过预埋件，角部存在四根长度1000mm，宽400mm，板厚50mm组合柱，组合柱预埋件节点内局部存在水平加劲板，钢筋施工过程中势必与预埋件钢板碰撞，为避免此问题，现场采用如下方式处理：

3.2.1十字柱与外框连接的预埋件设置成竖向加劲板，保证纵筋的穿插，具体见图3;

3.2.2组合柱角部预埋件设置过焊孔加大，此过焊孔设置不仅可当灌浆孔使用，保证加劲板内侧混凝土浇灌质量，又可当纵筋穿孔使用（具体见图4）。

3.3箍筋数量多，与型钢柱碰撞频繁，处理难度大

核心筒内箍筋数量多，纵多箍筋与型钢柱腹板碰撞，箍筋穿孔难度大，钢柱现场安装质量要求高，为保证施工质量及进度，现场十字柱箍筋处理采用设置弯钩的方式方式处理，组合柱箍筋采用设置￠16的架力筋处理，箍筋与预埋件碰撞，采用箍筋做弯拐与预埋件板焊接处理，避免钢柱与箍筋的交叉，具体见图5。

3.4核心筒钢骨梁与钢筋碰撞穿插，钢骨梁安装进度受影响大

单个核心筒中，内侧存在钢骨梁总计26根，其与纵筋、箍筋及拉筋等交叉多，且钢骨梁通过埋件与钢梁焊接连接，钢梁腹板厚度最大t=50mm，现场焊接量大，为保证现场安装进度，现场一开始采用预埋件与钢骨梁于地面焊接，整体吊装的方式处理，此方式虽大大节省安装时间，但是焊接量大。为此，项目部积极与设计院沟通，设计一种梭型梁的方式（具体见图6），此方法不仅能有效避免钢骨梁与钢筋的碰撞，且大大节省现场焊接量，提高安装精度。

4.结语

丽泽SOHO项目核心筒型钢结构及钢筋数量多，穿插频繁，通过施工过程中经验不断的积累及研究，基本上克服了型钢柱与钢筋的交叉问题，在工程实践中理想的成效并总结出节约改进的方法：

4.1纵筋的穿插，应有效的利用钢柱过焊孔，可适当将其加大，此即可以解决混凝土灌浆不密实的现象，又可解决纵筋穿插问题。

4.2钢骨柱牛腿处与纵筋碰撞时，尽量采用下面搭筋板，上面套筒的连接方式，此可规避纵筋与孔对不齐的问题。

4.3核心筒涉及钢骨梁的，应采用钢梁整根设计预埋核心筒内，减少埋件与钢梁焊接的方式，即可规避焊接，又可极大的提高工程进度。

参考文献

[1]聂建国.《钢-混凝土组合结构》.中国建筑工业出版社，2005;

[2]周学军，王敦强.《钢与混凝土组合结构设计与施工》.山东科学技术出版社，2004;

[3]陶兵，彭伟，杨雨嘉.《国内外型钢混凝土结构设计方法的比较》，四川建筑，2008;

[4]李焱，杨建江，秘志伟.《型钢混凝土梁柱节点的研究和应用》.第十一届全国工程学术会议论文集第I卷，2002。

（作者单位：中国建筑第八工程局有限公司钢结构工程公司）

【中图分类号】TU393.2

【文献标识码】A

【文章编号】1671-3362（2020）02-0064-03