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北大医院型钢柱与混凝土大梁节点连接施工技术北大医院项目中,型钢柱与混凝土大梁节点的连接采用了先进的施工技术。该技术结合了型钢柱的高强度和混凝土结构的整体性优势,确保建筑物的安全性和稳定性。
施工步骤:
1.预埋件安装:在基础阶段模板(碗扣式)专项施工方案_(1),预先在混凝土大梁上安装固定型钢柱的预埋件。
2.节点设计:根据建筑力学要求,设计合理的节点连接方式,保证型钢柱与大梁之间的受力均匀分布。
3.焊接处理:使用高强度焊条对型钢柱和预埋件进行精确焊接,确保连接处无明显缝隙。
4.灌浆加固:在焊接完成后,向节点区域注入特种混凝土或砂浆,进一步增强连接强度。
5.质量检测:施工结束后,通过超声波探伤等方法检查节点的密实度和焊缝质量。
技术特点:
高强度与高韧性结合:型钢柱提供了良好的抗压性能,而混凝土大梁则保证了结构的整体稳定性和耐久性。
精确控制:采用先进的测量技术和设备,确保每个连接点的精准定位和焊接质量。
绿色环保:选用环保材料,并在施工过程中严格遵守环境保护规定。
通过上述技术的应用,北大医院项目中的型钢柱与混凝土大梁节点实现了高效、安全、可靠的连接。
1.1混凝土梁底筋与面筋穿过型钢柱
以负二层与十字型钢柱连接的纵向梁为例。混凝土梁支座面筋为20C28 8/8/4,底筋为15C28 5/10。如果采取主筋穿过连接,根据《04SG523型钢混凝土组合结构构造》图集表6.6,十字型钢腹板及翼缘开孔大小为36mm。则扣除保护层厚度及穿过型钢外的钢筋根数,面筋十字型钢翼缘削弱率为32%,腹板削弱率为24%,底筋型钢翼缘削弱率为40%,腹板削弱率为300%,根据规范要求在连接腹板处需要焊接加劲肋。由于混凝土梁二排筋及三排筋的影响,为了错开两个方向的钢筋以使钢筋能在节点区顺利连接,需要在型钢柱上开多达三排且互相错开的孔洞,因此施工质量难以控制,考虑到现场的不确定性以及操作工人技能因素,钢柱的施工质量会受到很大的影响,因此钢筋穿过型钢不可行。
1.2混凝土梁筋通过焊接机械接头与型钢柱连接
鉴于以前工程经验提出此方案,通过将与钢筋相连接的机械直螺纹接头焊接在型钢柱上,再将钢筋与直螺纹接头连接拧紧。此方案优点为直螺纹接头与钢筋连接可靠,技术成熟,现场钢筋工操作方便。缺点为地下二层与型钢柱相连的梁宽度仅为600,钢筋直径为28mm,与之相连的直螺纹套筒的直径根据规范宜取为44mm。,扣除保护层厚度后每个直螺纹接头焊接区域有限,且三排筋均需焊接直螺纹接头,焊接区域交错。因此焊接直螺纹连接接头方案不可行。
1.3型钢柱周边焊接环板与钢筋连接
与型钢柱相连的钢筋均在型钢翼缘上,因此在翼缘上焊接环板,钢筋与环板焊接连接,从而达到连接目的。此方案优点为型钢柱不削弱;环板在加工厂通过全熔透焊缝于翼缘连接,质量有保证;现场钢筋与环板连接采用双面焊,工艺成熟,质量有保证;因此选择在型钢柱周边焊接环板方式连接节点钢筋。
在型钢加工厂加工好十字型钢后通过计算确定需要在焊接环板部位并焊接完毕。环板厚度、长度、焊缝等均由计算及工程经验确定。
2.2 环板及焊缝尺寸
护层厚度及保证钢筋焊接边缘有一定距离,以地下室负二层与型钢柱相连的梁为例:梁尺寸为600×1000,面筋为20C28 8/8/4,底筋为15C28 5/10。环板厚度取25mm厚,为了控制梁两侧保护层厚度及保证钢筋焊接边缘有一定距离,环板长度取550mm。面筋三排筋及底筋二排筋处上下环板间距取80mm以便于钢筋焊接操作及受力要求。环板与型钢翼缘采用全熔透焊缝焊接连接,为保证施工质量,全熔透焊缝的施工在型钢加工厂进行,焊缝厚度取12mm,经验算符合设计及规范要求。现场焊接图如右图三所示。
用于连接的钢筋必须具有质量证明书和检验报告,其级别、
直径必须符合设计要求和国家现行标准《钢筋混凝土用热轧带
肋钢筋》GB1499及《钢筋混凝土用余热处理钢筋》
洛阳市新区牡丹大道工程投资概算书GB13014的要求。
钢筋焊接采用双面焊。由于焊接在空中进行,且为了保证钢筋受力要求环板间距较小,挑选经验丰富的焊工进行施工,钢筋焊接应能保证焊接强度不小于钢筋屈服强度。当发现钢筋脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等现象,应对该批钢筋进行化学检验或其他专项检验。不得过早拆卸焊接夹具和敲渣壳,以防止接头弯曲变形。敲渣壳时,不得采用尖硬物品猛烈撞击焊包,以防止焊包受破坏,焊渣应敲干净。钢筋焊好后,其上部应采取临时固定措施,以防止钢筋弯曲。
1、地下室梁板等构件选用高性能膨胀抗裂剂产品,根据限制膨胀率和干缩率通过试验确定膨胀剂参量。以此控制裂缝的产生。
2、所有外加剂均应符合国家或行业标准一等品及以上的质量要求,外加剂质量及应用技术应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076、《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119等和有关环境保护的规定。
钢筋绑扎完成经监理验收后可以浇筑混凝土,混凝土应以后浇带为分界梁板柱一次浇筑完成,梁柱节点钢筋较密时关于“三宝”、“四口”防护标准有关规定,浇筑此处混凝土时宜用小粒径石子同强度等级的混凝土浇筑,并用小直径振动棒振捣,混凝土应振动到位以避免蜂窝麻面等缺陷。浇筑完成后设专人及时进行浇水养护。
型钢柱与梁的连接为梁柱连接质量控制的重点,节点连接处结构受力复杂,通过在型钢柱上焊接环板连接钢筋使型钢柱及梁的施工质量得到了很好的控制,满足了结构的受力要求。同时采用此方法节省了工期及造价,为工程的顺利进行创造了良好的条件。工程中的情况千变万化,在不同的条件下采取不同的施工方法是工程建设的需要,这要求工程技术人员有扎实的理论基础与丰富的现场知识。工程技术人员只有在遇到问题时敢于思考敢于创新才能适应现代社会工程建设的发展步伐。