對加腋高寬比臨界值應用進行實踐

1 前言

　　轉換層托架梁在施工實踐中，具有結構截面大，配筋密集，梁柱交接處節點構造比較復雜、施工難度大等特點，但設計師通常不給出梁柱節點處的型鋼構造和鋼筋分布位置大樣，這就更加大了施工操作的難度，特別是當型鋼梁柱節點支座處鋼筋錨固相當復雜時，既要滿足規范要求的LaE 錨固長度，又不能過多的在型鋼翼緣板上開孔而削弱型鋼結構的自身剛度，施工中通常按照《型鋼混凝土組合結構構造》(04SG523) 的相關構造要求采用加腋的形式解決相關鋼筋錨固問題，但實際上常因建筑空間的使用功能、配筋率以及型鋼的自身特性等各種因素限制，容易出現超圖集加腋尺寸的規定但規范又允許存在的臨界取值范圍問題;某項目針對此問題，采用合理的施工技術措施將圖集規定的加腋高寬比(by/ly)范圍從1:6 加大到允許使用的by/ly(高寬比)=1：4，同時采取增加受力構造鋼筋以及對加腋尺寸適當修改等措施，經原設計對設定方案建模計算復核，通過精細的施工管理，對加腋高寬比臨界值應用進行了成功的施工實踐驗證，從而將復雜問題簡單化，加快了施工進度，具有明顯的社會經濟效益。

　　2 工藝原理及特點

　　2.1 工藝原理

　　通過在SRC 梁底與勁性柱的交接處梁端設置RC 臨界值加腋1:4 的方法，使受力鋼筋在核心區的鋼筋錨固長度得到保證且操作簡單、方便易行和解決常規施工使用空間受限的目的。

　　2.2 工藝特點

　　(1)在不改變設計效果的提前下，可有效滿足設計及規范要求的錨固長度;

　　(2)提高核心區鋼筋綁扎效率，施工速度快、操作方便;

　　(3)減少了焊接工作量，最大限度減輕焊接施工對型鋼結構的熱變形危害;

　　(4)有效縮短工期，經濟效益明顯;

　　3 適用范圍

　　(1)適用于型鋼混凝土“H 型”、“+型”、“□型”等型式的SRC 轉換托柱梁結構中的縱向受力鋼筋與勁性柱豎向翼緣板無法采用加翼水平勁板焊接施工的情況;

　　(2)適用于SRC 柱梁節點處配筋較密、鋼筋規格大且設計高寬比≤ 1：6，無法全部采用直錨形式的下鐵配筋鋼筋綁扎施工;

　　(3)適用于空間高度受限制的型鋼混凝土結構轉換梁托柱型式的設計類型構件施工。

　　4 主要施工方法

　　4.1 施工工藝流程

　　4.2 操作要點

　　4.2.1 方案確認

　　充分熟悉圖紙后編制專項施工方案，方案評審論證應邀請相關專家及設計院設計人員參與;節點深化設計方案中的水平加腋長度及高寬比及梁下鐵鋼筋的擺放等細部尺寸應詳細標注，圖框會簽欄中的深化設計人、校對人、審核人以及設計確認意見應齊全;

　　4.2.2 鋼筋錨固用水平加翼勁板焊接

　　鋼筋及水平加翼勁板在下料前應根據設計同意的節點圖先放大樣，并應在加工廠切削坡口，現場采取全熔透坡口焊接，并輔助采用CO2 氣體保護焊施工，焊接作業應當避開大風、陰雨天氣，同時焊劑焊條應選擇與型鋼想對應的規格，焊劑焊條應事先放置烘箱中烘干后存放在干燥箱中存放備用，隨用隨取，現場焊接作業時應設擋風裝置;水平加翼勁板焊接時，應先在待焊鋼板下劃線處進行預焊接托板，防止熔透焊水流淌出現質量缺陷，然后在待焊勁板的中部進行點焊，以防止焊接作業時勁板出現變形，施焊時的焊鉗應勻速移動，平穩，做到焊縫均勻飽滿，注意分層焊接的間隙時間及焊接層間溫度控制，焊縫層間溫度使用紅外測溫儀測定(溫度過高的情況下連續分層施焊將導致焊縫嚴重變形和形成夾渣危害)，后道焊縫焊接前應用焊渣錘輕輕敲擊藥皮，并用手提風機吹盡焊渣灰塵，整道焊縫全部焊接完成后應及時進行焊縫質量X 射線探傷檢測，檢測合格后方可進行下道工序鋼筋骨架綁扎;

　　4.2.3 加腋鋼筋制作

　　鋼筋在下料前應根據設計確認的豎向加翼高寬比節點圖進行電腦模擬放樣，計算出水平加腋長度以及豎向彎起角度，然后須在加工場實地逐根放大樣(因鋼筋規格較大，現場安裝如果成型角度不合適，將很難進行鋼筋的形狀校正，容易造成鋼筋浪費或給下道工序鋼筋安裝綁扎造成困難)，根據實際大樣彎起角度進行成型制作;

　　4.2.4 模板安裝加固

　　為保證型鋼組合柱梁結構構件的成型質量，模板的制作同樣需事先放樣，水平加腋及側邊模板的交接處應坡口拼接，所有模板的接縫處均應夾海綿條防止漏漿，對穿螺桿的孔洞應事先根據放樣圖在加工廠開好，嚴禁將對穿螺桿直接焊接在型鋼構件勁板上或栓釘上;模板方案應通過專家論證評審和現場嚴格驗收，以確保模板的支撐有足夠的強度、剛度和穩定性;

　　4.2.5 混凝土結構構件的裂縫控制

　　SRC 構件的砼應按照設計要求采用高強度細石砼，現場澆筑過程中嚴禁加水稀釋，以防止改變砼的設計水灰比導致早期強度收縮應力引起的混凝土結構構件開裂，振搗棒宜選用30 型加長棒，輔以70 型振搗棒，澆筑過程中嚴禁使用工具撬動鋼筋，振搗時應快插慢拔，不應漏振或過振;澆筑完成后的保濕養護也是重要的一環，應不間斷的保濕養護不少于1 個禮拜，養護期間嚴禁擾動現澆構件，同時嚴格控制模板支撐的拆除時間，應在砼澆筑的同時多留置適當數量的同條件試塊，同條件試塊應放置在現場作業面上，真正做到同條件養護，以作拆模強度控制條件參照指標，試壓數據必須達到設計強度的100% 之后方可拆除模板，以防止過早拆模導致的構件裂縫產生。

　　5 臨界值效果驗證期

　　(1)梁底加腋結構模板拆除后，應及時進行撓度觀測和裂縫缺陷檢查;

　　(2)臨界值驗證期一般采用混凝土同條件試塊600 度·天相同的周期，在此期間加腋結構的撓度和裂縫均應符合《混凝土結構設計規范》GB50010-2010 的相關限值要求;

　　(3)經對臨界值RC 加腋的撓度和裂縫實測數據分析，撓度變形< L/400，未發現有一級控制以上的裂縫現象。

　　6 結語

　　為解決梁柱核心區的梁底高密度鋼筋的水平錨固問題，選擇型鋼結構轉換梁底豎向加腋by/ly(高寬比)=1：4 這種臨界值加腋尺寸取值設定，經過原設計人員對其建模計算復核，通過實際施工后的應用效果驗證，未出現結構開裂和撓度變形超標現象，擴展了標準圖集臨界值的實際取值范圍，縮短了施工工期，具有明顯的經濟和社會效益。