对加腋高宽比临界值应用进行实践

1 前言

　　转换层托架梁在施工实践中，具有结构截面大，配筋密集，梁柱交接处节点构造比较复杂、施工难度大等特点，但设计师通常不给出梁柱节点处的型钢构造和钢筋分布位置大样，这就更加大了施工操作的难度，特别是当型钢梁柱节点支座处钢筋锚固相当复杂时，既要满足规范要求的LaE 锚固长度，又不能过多的在型钢翼缘板上开孔而削弱型钢结构的自身刚度，施工中通常按照《型钢混凝土组合结构构造》(04SG523) 的相关构造要求采用加腋的形式解决相关钢筋锚固问题，但实际上常因建筑空间的使用功能、配筋率以及型钢的自身特性等各种因素限制，容易出现超图集加腋尺寸的规定但规范又允许存在的临界取值范围问题;某项目针对此问题，采用合理的施工技术措施将图集规定的加腋高宽比(by/ly)范围从1:6 加大到允许使用的by/ly(高宽比)=1：4，同时采取增加受力构造钢筋以及对加腋尺寸适当修改等措施，经原设计对设定方案建模计算复核，通过精细的施工管理，对加腋高宽比临界值应用进行了成功的施工实践验证，从而将复杂问题简单化，加快了施工进度，具有明显的社会经济效益。

　　2 工艺原理及特点

　　2.1 工艺原理

　　通过在SRC 梁底与劲性柱的交接处梁端设置RC 临界值加腋1:4 的方法，使受力钢筋在核心区的钢筋锚固长度得到保证且操作简单、方便易行和解决常规施工使用空间受限的目的。

　　2.2 工艺特点

　　(1)在不改变设计效果的提前下，可有效满足设计及规范要求的锚固长度;

　　(2)提高核心区钢筋绑扎效率，施工速度快、操作方便;

　　(3)减少了焊接工作量，最大限度减轻焊接施工对型钢结构的热变形危害;

　　(4)有效缩短工期，经济效益明显;

　　3 适用范围

　　(1)适用于型钢混凝土“H 型”、“+型”、“□型”等型式的SRC 转换托柱梁结构中的纵向受力钢筋与劲性柱竖向翼缘板无法采用加翼水平劲板焊接施工的情况;

　　(2)适用于SRC 柱梁节点处配筋较密、钢筋规格大且设计高宽比≤ 1：6，无法全部采用直锚形式的下铁配筋钢筋绑扎施工;

　　(3)适用于空间高度受限制的型钢混凝土结构转换梁托柱型式的设计类型构件施工。

　　4 主要施工方法

　　4.1 施工工艺流程

　　4.2 操作要点

　　4.2.1 方案确认

　　充分熟悉图纸后编制专项施工方案，方案评审论证应邀请相关专家及设计院设计人员参与;节点深化设计方案中的水平加腋长度及高宽比及梁下铁钢筋的摆放等细部尺寸应详细标注，图框会签栏中的深化设计人、校对人、审核人以及设计确认意见应齐全;

　　4.2.2 钢筋锚固用水平加翼劲板焊接

　　钢筋及水平加翼劲板在下料前应根据设计同意的节点图先放大样，并应在加工厂切削坡口，现场采取全熔透坡口焊接，并辅助采用CO2 气体保护焊施工，焊接作业应当避开大风、阴雨天气，同时焊剂焊条应选择与型钢想对应的规格，焊剂焊条应事先放置烘箱中烘干后存放在干燥箱中存放备用，随用随取，现场焊接作业时应设挡风装置;水平加翼劲板焊接时，应先在待焊钢板下划线处进行预焊接托板，防止熔透焊水流淌出现质量缺陷，然后在待焊劲板的中部进行点焊，以防止焊接作业时劲板出现变形，施焊时的焊钳应匀速移动，平稳，做到焊缝均匀饱满，注意分层焊接的间隙时间及焊接层间温度控制，焊缝层间温度使用红外测温仪测定(温度过高的情况下连续分层施焊将导致焊缝严重变形和形成夹渣危害)，后道焊缝焊接前应用焊渣锤轻轻敲击药皮，并用手提风机吹尽焊渣灰尘，整道焊缝全部焊接完成后应及时进行焊缝质量X 射线探伤检测，检测合格后方可进行下道工序钢筋骨架绑扎;

　　4.2.3 加腋钢筋制作

　　钢筋在下料前应根据设计确认的竖向加翼高宽比节点图进行电脑模拟放样，计算出水平加腋长度以及竖向弯起角度，然后须在加工场实地逐根放大样(因钢筋规格较大，现场安装如果成型角度不合适，将很难进行钢筋的形状校正，容易造成钢筋浪费或给下道工序钢筋安装绑扎造成困难)，根据实际大样弯起角度进行成型制作;

　　4.2.4 模板安装加固

　　为保证型钢组合柱梁结构构件的成型质量，模板的制作同样需事先放样，水平加腋及侧边模板的交接处应坡口拼接，所有模板的接缝处均应夹海绵条防止漏浆，对穿螺杆的孔洞应事先根据放样图在加工厂开好，严禁将对穿螺杆直接焊接在型钢构件劲板上或栓钉上;模板方案应通过专家论证评审和现场严格验收，以确保模板的支撑有足够的强度、刚度和稳定性;

　　4.2.5 混凝土结构构件的裂缝控制

　　SRC 构件的砼应按照设计要求采用高强度细石砼，现场浇筑过程中严禁加水稀释，以防止改变砼的设计水灰比导致早期强度收缩应力引起的混凝土结构构件开裂，振捣棒宜选用30 型加长棒，辅以70 型振捣棒，浇筑过程中严禁使用工具撬动钢筋，振捣时应快插慢拔，不应漏振或过振;浇筑完成后的保湿养护也是重要的一环，应不间断的保湿养护不少于1 个礼拜，养护期间严禁扰动现浇构件，同时严格控制模板支撑的拆除时间，应在砼浇筑的同时多留置适当数量的同条件试块，同条件试块应放置在现场作业面上，真正做到同条件养护，以作拆模强度控制条件参照指标，试压数据必须达到设计强度的100% 之后方可拆除模板，以防止过早拆模导致的构件裂缝产生。

　　5 临界值效果验证期

　　(1)梁底加腋结构模板拆除后，应及时进行挠度观测和裂缝缺陷检查;

　　(2)临界值验证期一般采用混凝土同条件试块600 度·天相同的周期，在此期间加腋结构的挠度和裂缝均应符合《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 的相关限值要求;

　　(3)经对临界值RC 加腋的挠度和裂缝实测数据分析，挠度变形< L/400，未发现有一级控制以上的裂缝现象。

　　6 结语

　　为解决梁柱核心区的梁底高密度钢筋的水平锚固问题，选择型钢结构转换梁底竖向加腋by/ly(高宽比)=1：4 这种临界值加腋尺寸取值设定，经过原设计人员对其建模计算复核，通过实际施工后的应用效果验证，未出现结构开裂和挠度变形超标现象，扩展了标准图集临界值的实际取值范围，缩短了施工工期，具有明显的经济和社会效益。