一种预应力柱与钢梁连接节点应用

发表时间:2020/5/15   来源:《基层建设》2019年第33期   作者:薛鸣鹤 冯雁波 夏春阳
[导读] 摘要:在全装配式建筑中梁柱的节点连接及施工是质量控制重点,由于构件的全装配,因节点施工定位问题易造成构件定位的累计误差。
        中建二局第一建筑工程有限公司
        摘要:在全装配式建筑中梁柱的节点连接及施工是质量控制重点,由于构件的全装配,因节点施工定位问题易造成构件定位的累计误差。本文以深圳市坪山区实验学校项目为依托,经过研究和实践,总结出一种安装简单便捷的施工连接节点,消除了预制柱施工定位的累计误差,钢梁施工便捷快速、质量优异,有一定的推广应用价值。
        关键词:装配式建筑;梁柱节点;施工定位
        1 工程概述
        本工程位于深圳市坪山区,坪山大道与龙坪路交汇处,西面为深圳坪山站,西南为坪山汽车站。项目占地面积约 33187.41 ㎡,总建筑面积约101497.6㎡,地上面积约76853.6㎡,地下面积约24644㎡,主要建设内容包括实验学校南校区二期,建筑主体包括地下室、01栋宿舍楼、02栋、03栋教学楼及裙房。
        项目2#、3#教学楼1-4层层高4米,5-6层层高3.5米,单体建筑正负0标高以上为装配式框架结构,其主要预制构件种类包括:预制柱、装配式钢梁、预制预应力叠合板、预制阳台及预制楼梯。全部预制柱与钢梁的连接均采用本文所述的施工节点及施工方法进行施工。
        2节点介绍
        连接节点的应用在于采用精细的管理利用设计及施工中的允许误差来消除累计误差,使节点施工简单便捷。
        在首层预制柱定位施工前对节点进行深化,使现浇柱预埋钢筋正对预制柱预留孔位,保证首层预制柱定位准确。预制柱定位时,依照柱顶的定位进行预制柱斜支撑的调整,在满足预制柱垂直度的误差情况下调整柱顶定位。安装钢梁时根据钢梁的椭圆螺栓孔调节钢梁连接位置,保证安装完成后预制柱柱顶定位准确预制柱柱顶设置预埋件,钢梁梁侧的L型连接板采用高强螺栓连接件连接;钢梁底部与预制柱上的L型托板焊接,另一端采用高强螺栓与预制柱埋件连接;梁顶部位为钢梁上翼缘板与预埋件焊接连接,保证了预制柱与钢梁的连接质量。
 
        3 预制柱与钢梁连接定位施工技术
        3.1 施工工艺流程
        测量放线→预制柱安装→预制柱定位→钢梁安装
        3.2 测量放线
        柱定位沿轴线等分,工厂加工预制柱脱模养护达到龄期后在柱子脱模的的三面弹设柱中线,经监理验收后方可出厂。
        在施工现场弹设柱轴线、柱定位线及300检查线。
        3.3预制柱安装
        预制柱安装流程为:预制柱起吊-预制柱翻身-预制柱悬停对孔就位-安装斜支撑。
        1)预制柱存在四个吊点,吊点位于柱顶,称正方形布置,柱顶预留钢筋长度较长。绑扎吊爪时注意各吊索不能缠绕且不予预留钢筋缠绕。
        2)预制柱起吊至吊至垂直这个过程塔吊吊钩起吊需缓慢,为避免柱底产生碰撞损坏,需在柱底设置橡胶垫,起吊时密切注意吊索不能拉弯预留钢筋
        3)预制柱吊装至定位位置上方500时,塔吊悬停,在柱子下方两脚放置平面镜用于辅助对孔,对孔完成后柱身根据柱底定位线及300检查线进行微调,吊钩缓慢下放对孔就位。
        4)安装柱垂直方向的两条斜支撑,拆除吊爪。
        3.4预制柱定位
        3.4.1柱顶定位
        采用扫平仪进行柱顶定位调节,把扫平仪中心立于柱定位轴线上,打出垂直方向光线对准柱定位轴线,同时在柱垂直一侧放置靠尺测量柱身垂直度,保证垂直度检测偏差在规范要求以下的情况下调节柱顶定位,使柱顶位置中线尽量靠近定位位置。
        调节完一面的柱身垂直度后调节另一面的柱身垂直。
        3.4.2误差分析及处理
        出现的问题:出现柱底钢筋定位偏差超出国家行业标准的尺寸规定,预制柱柱顶在满足垂直度的情况下无法准确定位的情况。
        产生的原因:柱底钢筋定位施工时本身就不准确;混凝土浇筑过程中存在对定位钢筋的扰动;混凝土施工工人操作不当,对定位钢筋造成了破坏。
        解决方法:柱底钢筋在浇筑前进行精准定位,采用钢筋定位器及外部焊接钢筋的形式进行固定,浇筑前严格按照定位措施进行隐蔽工程验收,混凝土浇筑过程中严格执行旁站制度,督促施工工人不得破坏定位钢筋。吊装施工前对预留出的钢筋进行调整。
        3.5钢梁安装
        3.5.1安装钢梁托板
        托板安装完成后需直接紧固高强螺栓,安装一侧L型夹板。
        误差分析及处理
        出现问题:托板不垂直,导致腹板安装时,孔位无法安装或下翼缘板焊缝有损伤。
        产生的原因:工厂加工下料时加工精度不足,产品出厂检验不严格;材料进场验收不严格;工人安装施工前未对托板进行检查。
        解决方法:进场严格执行材料验收标准,禁用不合格的材料,要求构件厂严格根据图纸尺寸进行下料、加工,每道工序进行自检。安装托板前采用直角尺进行托板垂直度测量,托板工长485,偏差大于 3的严禁使用。
        3.5.2钢梁吊装
        1)钢梁吊装至托板
        2)钢梁L型夹板安装
        L型夹板一侧采用高强螺栓固定于柱顶预埋螺栓上,另一侧与钢梁腹板相连,位置可通过钢梁开出的椭圆形孔进行微调,椭圆孔短边直径为24mm,长边直径为32mm,钢梁两侧共可消除8mm的施工误差。
        3)高强螺栓紧固
        采用高强螺栓电动扳手对高强螺栓进行紧固,有个别无法使用电动扳手的部位需用手动扳手进行紧固,达到力矩后,对外漏的螺杆进行割除。
        4.总结
        使用本工法能够有效的消除装配式框架结构预制柱的累计误差,在现浇结构存在误差的情况下使用该施工工法能够避免误差累计。
        与传统施工施工方法对比在质量管控及进度管理上有着突出的优势:
        在质量上:本工法从设计和施工两方面进行考虑,解决施工问题,预制柱定位准确,能够有效的避免累计误差;梁柱连接节点无钢筋,为螺栓连接及焊接,能够有效避免硬碰硬出现的钢筋损伤,保证施工质量。
        在进度上:梁柱连接节点无需现浇,施工时不需对钢梁进行模架支撑、不需对梁柱节点进行额外的固定、不需现浇梁柱交接节点,梁柱交接节点施工全装配,节约工期明显。
        参考文献:
        [1]《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2017
        [2]《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015
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