劲性结构梁(钢包砼)

1劲性结构梁、柱节点施工要点

1.1钢管混凝土柱和钢骨（型钢）混凝土梁、柱，其在节点构造方面比较

特殊，目前还未有规范及相应的结构构造措施。为了保证其结构的安

全性、可靠性，工程设计方、监理方、施工方紧密合作，从不同角度

共同研究，已确保工程质量。

1.2柱角节点施工要点

由于本工程中矩形钢管柱的吊装施工比较特殊。常规的地下室钢柱施工

方法是在基础底板完成后再行吊装，在本工程中正好相反，在基础钢筋

混凝土施工前即完成了吊装工作。如何能既满足其强度要求，又能控制

好其变形成为柱角埋设的一个关键性的问题

1.2.1钢管柱柱角节点构造

基础底板板面钢筋在钢管柱位置需断开，焊接在钢管柱四周的钢牛

腿上，为了保证此处与底板的连接强度，在此位置另配B14@50钢

筋网片增加其与混凝土的粘结性，如下图：

1.2.2锚栓支架和柱脚支架的埋设施工

经过与吊装单位多次商讨，最终确定了通过设置定位埋件来精确的控制其埋设位置，同时加设了斜抛撑来提高其侧向刚度并控制变形，最后通过设置调节、连接装置来进行上部矩形钢管柱的校正和固定，确保上部钢柱的施工精度。施工过程中，矩形钢管柱的结构重量和施工中产生的施工荷载全部由其底部的型钢支架来承担，因此支架的施工质量直接关系到上部矩形钢管柱的安装精度。

1)支架定位埋件

支架上的每个主肢下对应有一埋件，埋件采用Q235钢板，其尺寸为200×200×20。定位埋件全部埋设在混凝土垫层内，为了提高其位置精确性采用全站仪进行定位。同时为了提高钢管柱区域混凝土抗压强度，在柱下2m×1.5m部位配置16@100单层双向钢筋网片。

支架与埋件间采用焊接连接，如下图所示：

支架定位示意图

上部支架主肢与埋件间通过立板连接，立板尺寸为40×50×10，与埋件和主肢间均为全熔透焊缝。

2)支架侧向变形及扭转控制

a.由于E轴上的地脚锚栓支架高达3m，截面尺寸也达到了2m×

1.5m，上部承重更达到了30t以上，为了控制其侧向变形及扭

转，除了在设计支架时予以考虑外，在支架侧向增加额外的斜

抛撑予以加强。

b.对于埋入式柱脚，考虑到支架主要承受竖向荷载，且其最大高

度为0.8m，钢柱却高达7m，增加其侧向的稳定性，同样也设置

了斜抛撑予以加强。

具体形式如下图所示：

预埋锚栓斜抛撑示意图埋入式柱脚斜抛撑示意图1.3梁柱节点构造

真对施工现场不同形式的梁柱节点，我们分别采取不同的措施，保证工程质量。

1.3.1钢管、钢骨混凝土柱与普通框架梁节点施工

1)钢管柱与混凝土梁连接节点

为了保证现场混凝土梁的钢筋和钢管柱间能很好的连接，我们要求

钢结构加工单位，出厂前在钢管柱的牛腿上预先焊接好800mm长的

短钢筋（一段已镦粗直螺纹，用于现场连接）。施工时根据现场梁的

实际尺寸断料连接，确保钢筋连接的施工质量。

2)钢骨柱与混凝土梁连接节点

钢骨柱节点钢筋的连接根据设计

要求需要有两根贯通，因此我们

要求钢结构加工单位，预先在型

钢的腹板位置开孔（具体尺寸由

钢筋翻样确定，技术部门复核）。

现场施工时，确保两根钢筋贯通，

两根钢筋锚入柱子内，最侧边的

两根钢筋弯折后贯通。

1.3.2钢管、钢骨混凝土柱与型钢梁节点施工

1)钢管柱与型钢梁连接节点

为保证钢梁上钢筋的连接质量，所有型钢梁上的钢筋均要求钢结构加工单位在工厂内焊接后，随钢梁一起运输置现场。施工现场吊装就位后只进行钢管柱与型钢梁的焊接工作。

2)钢骨柱与型钢梁连接节点

型钢梁与钢骨柱连接时，在钢筋较多又不能全部焊接到钢梁面时，通过现场弯折钢筋锚入型钢柱内。同时为了保证箍筋在钢骨柱节点的闭合，我们通过要求钢结构加工单位，预先在钢梁腹板上开洞的措施（具体尺寸由钢筋翻样确定，技术部门复核）保证此处节点的质量。

a.钢骨柱节点一

b.钢骨柱节点二

3)钢管柱与钢骨柱间型钢梁连接节点

钢管柱与钢骨柱连接时，由于两侧钢筋配置数量不一，我们预先在钢管柱两侧各留下一根800mm长的短钢筋，在现场用套筒连接，其余全部在工厂焊接到钢梁上。

1.4钢管混凝土施工要点

1.4.1钢管柱内部构造

钢管柱内部劲板纵横交错布置，管壁上打满栓钉且与水平方向存

在一定的夹角。

钢管柱内部构造

1.4.2存在问题

由上图可以看出，钢管柱内部构造特殊，四周打满栓钉，劲板与管壁成90度垂直，横向劲板上开洞大小只有200mm，普通的混凝土浇捣手段很难保证劲性结构的施工质量。演艺中心的上部结构荷载主要依靠108根钢管柱来承受，为了能在实际浇捣过程中取得较好的效果，满足设计的要求，浇捣混凝土拟采用C60自密实混凝土。为确保工程质量，在施工前我们专门进行了一次模拟试验，取得第一手资料。

1.4.3混凝土配合比设计

通过对原材料的性能进行试验，并对混凝土的配合比进行组合试验，综合混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能以及等各项指标，确定自密实混凝土配合比设计原则：

1)由于斜撑内钢板孔径小、结构复杂，因此选用粒径较小的粗骨料，

以增加混凝土的密实性。

2)采用优质聚羧酸盐外加剂，既能保证混凝土流动性又能防止或减少

混凝土离析。

3)在满足混凝土和易性、泵送性和现场浇筑施工性的前提下，将坍落

度、扩展度分别控制在150mm～210mm和550mm～750mm范围内。

根据以上设计原则，确定自密实混凝土初步配合比如下：

C60混凝土配合比（单位： kg/m3）

1.4.4由于钢管柱与水平方向存在夹角，管内横向劲板又都与管壁垂直，

按照设计要求横向劲板上允许开孔大小只有A200mm，浇捣混凝土时无法将泵管插入钢管底部。另外横向劲板与水平位置有夹角存

在，浇捣过程中很容易发生空洞现象。经过与设计多次协商，最终同意在劲板的四个角上开四分之一的圆孔，孔径A50。另外要求钢