型钢混凝土结构钢骨柱安装的控制

型钢混凝土组合结构在高层建筑中的应用逐步广泛，由于在钢筋混凝土中增加了型钢，型钢、钢筋、混凝土组合在一起使型钢混凝土结构具备了比传统钢筋混凝土结构承载力大、刚度大、抗震性能好的优点，可以显著减小构建截面，增加可利用空间。

但型钢混凝土柱与钢混梁节点安装难度较大，会对主体的施工和质量带来较大的影响，导致主体结构安全性、抗震性不能达到设计要求，为主体结构质量埋下 隐患。

1   工程概况

本工程位于石家庄市，为框架——剪力墙结构，房屋建筑高度99.44m。采用内置H型钢柱的钢筋混凝土柱构件共300余根，型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁相连接，钢骨柱材质为Q345B，地脚锚栓材质为Q235。

2   工程特点

本工程钢骨柱施工区域较大，安装时需与土建施工单位密切配合，本工程现场可供施工作业面较少，现场内置柱吊装使用塔式起重机配合吊装。安装难点在于：钢骨柱与混凝土梁钢筋、柱纵筋、箍筋连接时钢筋摆放位置及节点处理方法。如图1所示。

图 1??型钢柱与梁节点示意

3   型钢混凝土柱施工设计深化及方案优化

3.1   节点连接深化设计

应用BIM深化钢结构设计。BIM技术具有强大的三维设计功能，具有三维可视化、协同性和信息可提取性的特点。本工程结构中，对复杂节点运用BIM工具软件Autodesk Revit进行钢结构开孔、连接板、钢筋排布设计，对复杂节点进行钢筋碰撞检查, 提高对施工过程的预排查能力和问题预处理能力。如图2所示。

图2??钢结构深化设计BIM模型

同时，深化设计如下：

（1）因钢骨柱上竖向连接板会导致此部分柱箍筋全部断开后再次焊接，故取消竖向连接板。如图3所示。

图3??节点深化设计示意

（2）根据设计变更，四周分别设置水平连接板，单层板长度为200?mm（双层按照上200?mm、下400?mm水平长度设置），连接板通过焊接固定钢筋，焊缝按照三级焊缝要求施工。

（3）梁柱节点区 x 、 y 两个方向的穿梁钢筋孔扩大留设，保证钢筋顺利通过，且截面损失率小于40%。如图4所示。

图4??水平连接板现场

3.2   柱梁节点主筋安装原则

（1） x 向、 y 向梁均居中：一个方向钢筋能通则通，不能贯通的，焊接在水平连接板上（满足双面焊8d要求），其余钢筋及不方便设置水平连接板的部位在翼缘板处弯锚;另一个方向同理。如图5所示。

图5??钢筋弯锚示意

（2） x 向、 y 向一个方向居中，一个方向偏心：居中方向能通则通，不能贯通的，焊接在水平连接板上（满足双面焊8d要求），其余钢筋在翼缘板处弯锚；偏心方向能通则通，不能贯通的，在翼缘板处弯锚。如图6所示。

图6节点连接设计示意

（3） x 向、 y 向均偏心:一个方向钢筋能通则通,不能贯通的,在翼缘板处弯锚;另一个方向同理。

（4）型钢骨柱、混凝土梁节点处柱箍筋采用两个U形开口箍安装,采用搭接焊为整体施工。

3.3   柱箍筋设计方案改进优化

因型钢柱钢筋排布复杂，箍筋直径较大且较密，为保证施工质量，需根据图集《12SG904-1型钢混凝土结构施工钢筋排布规则及构造详图》对型钢混凝土柱箍筋进行调整。

4   结束语

型钢混凝土组合结构施工过程中，与土建交叉施工较频繁。在本工程中，尤其是型钢混凝土柱与钢混梁节点连接工艺十分复杂，在实际施工中不易实施，返工频率较高，因此，节点连接是本工程型钢组合结构施工的质量控制关键。通过对节点连接深化设计、确定柱梁节点主筋安装原则、柱箍筋设计方案改进优化等一系列措施的实施，型钢混凝土结构钢骨柱安装的一次验收合格率达到了96%，可为类似工程提供参考。