钢混组合结构梁柱节点施工工艺与质量控制

孙绍强

摘要:随着经济的快速发展，工程建设对结构体系提出了新的要求。型钢混凝土结构具有延展性好、抗震性能好、施工方便等优点。本文通过分析型钢混凝土组合结构梁柱节点的施工技术和质量控制，以便加强施工人员之间的学习和交流。

关键词:型钢混凝土组合结构；梁柱节点；施工工艺；质量控制

引言

节点是连接梁和柱的重要组成部分，它能将内力传递到梁和柱之间，因此节点的安全性直接影响到结构的正常运行。因此，开展这方面的研究是十分必要的。

一、结构特点与优势

型钢混凝土结构的引进始于50年代，80年代之后，型钢混凝土型结构被用于高层建筑。型钢混凝土结构（SRC）表示在混凝土中放置型钢（滚压或焊接）和钢筋。该建筑采用内嵌式结构体系，采用钢筋、混凝土等材料构成。型钢混凝土比普通的钢筋混凝土结构具有更好的性能，对建筑物的梁柱连接也有较好的作用。在节省材料的情况下，耐火性能优于钢结构。首先，该结构具有施工简便、易于现场型钢梁、柱结点钢筋的安装，并能有效地提高节点部位的钢筋安装；其次，相比较而言，连接件与搭接板的组合，使型钢的开孔率大大减小，避免了由于需要开孔而造成的强度削弱，从而确保了结构的刚性和稳定性。而且，这种连接方式相对于常规的连接方式，比较起来比较困难，易造成钢筋与型钢之间的连接不到位，但是，采用预制连接板与型钢柱与框架梁的斜交式进行比较，可以避免在工地上不能装配钢筋和接头，从而更好地保证工程的质量。为有效地减少大跨度梁的梁高，适应高层建筑的改建，现已广泛应用于钢—混凝土复合结构的设计[1]。

二、节点结构的形状

（一）梁钢筋、柱型钢

目前，由于型钢混凝土的造价比较低廉，所以很多建筑都采用了钢筋混凝土和 型钢混凝土，而对于这种梁-柱节点的研究也比较多，主要是针对 型钢混凝土结构梁。在梁和柱的连接部位，梁的纵向钢筋不能通过柱内钢的边缘，也不能直接与其进行焊接。在梁内分纵钢筋与柱内钢筋的碰撞时，应将其分离出来。在柱型钢梁的边缘处，应设置加强筋，但不宜过长，仅在局部设置。加强筋的强度应该比转换后的梁筋要大，这样才能保证受拉的稳定和高效，避免在柱内出现型钢的边沿变形。

（二）梁型钢、柱型钢

在狭长的梁中，型钢可以通过柱型钢的内部，但它的结构比较复杂。在梁和柱的结合部，在型钢的两边，在横梁内的型钢上、下翼缘的边沿，保证了横梁的拉力可以安全地传递到节点，避免了型钢在柱内的弯曲。此外，不能设置过长的加强筋，仅可将其置于柱内的型钢边沿。

（三）梁型钢、柱钢筋

这种结构需要交叉斜筋配置，梁与柱节点处的裂缝应与节点对角线平行。在常规结构中，水平箍筋在配置时会与裂缝存在一定角度，从而导致性能下降。在框架节点处设置交叉钢筋，可以有效地提高节点抗剪承载力[2]。

三、施工要点

（一）焊接钢筋施工的要点

梁的面积应占横梁纵向钢筋面积的二分之一。钢牛腿的长度必须满足梁的纵向钢筋焊接长度，单边焊接10天，双面焊接5天（d是钢筋直径）。

（二）穿孔钢筋结构的要点

钢筋预留孔的高度应该沿两个方向错开，并在加工厂内留有孔洞，不得在工地上打洞。预留孔距型钢翼缘的间距应大于30 mm，型钢腹板的断面损失比应小于25%，若超过25%则需采用加固钢板进行加固。钢筋的弯角不宜过大，若一开始使用弯筋，应尽量选用双排筋或两股筋，减少钢筋弯角，便于现场进行钢筋的安装与施工。

（三）套筒连接方法要点

在采用套管连接法加固时，应注意套管的选取，应选用一阶接头并能焊接的机械连接套管。在连接套管和钢骨翼缘的焊接过程中，需要进行机械性能测试。另外，在安装时，应事先在工厂内进行焊接，不得在工地进行，并应注意，连接套管的水平净间距应大于30毫米，套管外径。在施工时，仅需转动钢筋与套管螺钉，所以在进行深埋时，应尽量避免同一条钢筋的端部都使用焊接套管。

（四）钢梁搭接法钢筋施工要点

短钢梁的高度要比混凝土梁高0.7倍以上，长度要比混凝土梁高2倍以上，而且要达到纵向钢筋的搭接长度。横梁上的纵筋应以1/2以上的长度贯穿立柱。在型钢混凝土柱的一边到短钢梁末端以外的1.5倍梁高度范围内，钢筋混凝土梁应按梁端箍筋加密区的规定配置箍筋。

（五）联合箍筋结构的要点

如果箍筋通过柱内型钢或连接柱内型钢的钢件难以进行施工，那么厂家就在其腹板处留一孔，然后将箍筋分成 U型或 L型，然后在现场通过型钢后进行焊接，同时上、下箍筋的焊接位置必须错开。

（六）竖向斜钢筋连接要点

在横梁的纵向钢筋与型钢柱连接时，不能确保其连接角相同，从而使其纵向钢筋无法安装。根据现场经验，在型钢柱上预焊搭接肋，可将梁上、下两根钢筋焊接在一起，梁上铁钢筋可在吊装完成后就地焊接，若梁下铁钢筋在安装后进行仰焊，施工难度较大。通过现场试验，在钢柱吊装之前，先在钢梁上焊接一根短筋，然后再用直线管将梁下铁钢筋拉长，这样既能保证施工的质量，也能减少施工的难度

[3]。

四、施工质量控制措施

（一）原材料

工程所用的物料须有检验报告及生产许可证，严禁在工程中使用不合格的物料，例如钢板、套管、钢零件加工用的螺栓、钢筋、混凝土等。对钢材的出厂检验和入厂验收要严格进行，钢材的焊接质量和外观要符合有关规定的规范和设计要求。

（二）施工调查

利用全站仪，能准确地把图纸上的中型钢件坐标点投影到工地，形成一个完整的控制网。在用钢尺进行定位时，需要借助水平尺来实现对标尺的两端高度的控制，以保证所受到的力矩的均一，而且，测距都是一次二次拉尺。利用外围部件，比如混凝土柱，把标高提升到它的上面，在起重的时候，必须用钢卷尺直接从这一点上进行测量，再用水平计来回和参照标校核。而纵向度则要用经纬仪来观察型钢的角度和边沿。

（三）型钢件的安装

要求分段吊装型钢梁、柱和其它部件，并在安装后立即进行校正和固定。当钢件被抬起后，必须放置到合适的地方，并且要用垫板等来防止部件的角部被破坏。将该部件吊起至目标位置上方200 mm，先将其稳定，再对着螺栓孔缓缓下降，以防止碰撞，并在落地后及时调整轴的位置、高度和垂直度。调试完毕后，必须先安装临时的紧固零件，然后用螺丝把它固定住。对于高强度的螺栓，要先进行一次旋紧，并作好记号，再由中心向外依次旋紧。若出现螺钉连接孔的情况，可用小型砂轮研磨机或手工研磨来修正。

（四）钢筋绑扎

在捆扎型钢混凝土组合梁时，应先对主筋进行定位和安装，再进行箍筋、钢筋等的安装。在柱的主筋连接时，可以在柱外侧连续地将主筋与主筋相连，而主筋则是从上往下插入。

（五）安装梁钢筋

在具体的安装作业中，要将梁角内的钢筋与牛腿板垂直安装，在进行主筋焊接时，要先将焊料拼接好，然后再进行焊接，焊接长度要满足5 d，高6 mm，但要保证钢筋的焊接强度高于钢筋的屈服强度。如出现脆性断裂，或不具备良好的焊接性能，应对该批次的钢筋进行化学检测。在钢梁的中间部分应通过 SRC柱的腹板部分，在该处可留有孔，以便于贯通，但应避免钢与孔的接触，并能有效地保护孔的截面。最后，对梁的主筋进行定位并进行绑扎。

结语

总之，在钢混结构梁柱连接工程中，型钢混凝土和 RC结合，可以改善其结构的受力。文章从分析节点的构造入手，归纳出施工技术的关键，并在施工中注意各工序的质量管理。

参考文献:

［1］周荣斌，王永雷．钢混组合结构梁柱节点施工工艺与质量控制［J］．中国房地产业，2019，036(2):149-150．

［2］彭忠国．型钢混凝土结构施工技术与质量控制措施研究［D］．济南:山东大学，2020,002(56):51－53．

［3］王志辉．新型SRC梁－RC柱节点施工技术研究［J］．住宅与房地产，2020，99(15):289-230．