某工程十字鋼柱與箱型鋼梁外包鋼筋綁扎施工技術

馮 彌  王雙林（ 陜西省第五建筑工程有限公司 西安 710032）

    法門寺合十舍利塔工程，分為裙樓及主塔工程。主塔工程結構體系為型鋼混凝土組合結構；地下一層，層高14.9；地上11層，一層層高24米，其余層高為10米，二層以上每5米設有部分夾層板，地上總高度148米；高層建筑高度級別：B級；結構抗震等級：框架一級，筒體特一級。

 

    主塔呈雙塔折線型，雙向折線往復傾斜，54米標高東西分開，在109m標高連接為一體。0-24米為垂直結構，24至44米東西外墻向內傾斜15度，在44米以上雙手全部以54度向外傾斜，74米以上54度向內回收，在頂部連為一體。

 

    型鋼—混凝土組合架構，在型鋼柱、梁外包裹厚度為125mm鋼筋混凝土，成為整體共同作用，該工程鋼結構柱采用箱形柱和十字柱。鋼梁為工字鋼及箱型梁。

混凝土均采用C60混凝土。

 

    法門寺合十舍利塔主塔部分選用型鋼-混凝土組合結構形式，結構抗震等級：框架一級，筒體特一級；主筋采用HRB400級鋼筋，箍筋為Q235及Q335鋼筋。采用鋼筋規格大，間距小，施工操作難度大。對鋼筋骨架的位置確定要求嚴格，如有位置偏差無法進行校核。鋼筋連接采用直螺紋連接技術。一層的超大柱截面：2400×2400，十字鋼柱1600×1600，翼緣板外側設有100mm長的栓釘（栓釘間距300×300）。設計鋼筋:主筋為68根32的三級鋼,分別集中在柱的四個角(每個角部為17根),主筋與主筋之間的距離僅為45mm；箍筋為18的二級鋼，間距100（全高加密），并有內外箍筋及八字箍筋，詳見附圖一。梁截面1400×2850, 內部箱型鋼梁1000×2500，上下翼緣板表面設有100mm長的栓釘（栓釘間距300×300）。梁設計鋼筋：主筋上下部均為18根32的三級鋼，梁面鋼筋由于梁端有鋼柱生根，鋼筋錨固長度太短（平直段長度為125mm），將遇到鋼柱的鋼筋放置到梁外側的板內，增加構造鋼筋。梁箍筋為二級鋼16，間距100mm（全長加密）。梁腰筋為40根16的鋼筋，分四排放置，并設有拉鉤。梁截面見附圖。

 

    與鋼筋混凝土結構相比，型鋼-混凝土組合結構的鋼筋綁扎方法有所不同，具有自身的特點。構件截面尺偏大，并且含鋼量高、鋼筋排列普遍密集，梁柱四角縱向鋼筋往往集束為一體，鋼骨梁柱上耳板和栓釘密布，鋼筋綁扎受鋼骨的限制，因此鋼筋就位和綁扎操作十分困難。加之施工工期的緊迫，鋼筋施工操作只能在臨時的操作架上或滿堂架內進行施工，空間受到限制。

 

    鋼筋工程與鋼結構工程的施工順序是在鋼柱及鋼梁全部安裝完畢后進行鋼筋綁扎。因此梁柱箍筋綁扎就不能采取常規的穿套方法就位，并且由于箍筋規格、尺寸較大，原有的整箍筋施工就受到了限制，要依據實際情況進行分段或采用其它連接方式進行施工。在保證結構受力、工程質量的前提下采用合理的施工方法。

 

    1.1、工藝流程：

    焊接定位鋼筋→連接部分縱向主筋→綁扎內箍筋→綁扎外箍筋→連接縱向鋼筋→構造鋼筋綁扎→防裂網綁扎→掛保護層墊塊。

 

    1.2、鋼筋制作形式（詳見下圖）：

    外箍筋2#筋：為了能夠在狹小的操作架內施工，且不會因為安裝彎折變形將箍筋分兩段制作，一個接頭位于柱陽角，接頭形式采用135度彎鉤；另一個接頭位于柱的一個邊上，采用直螺紋連接。

 

    內箍筋1#筋：分兩段制作，錯接頭搭接，減少箍筋開口處彎鉤對主筋綁扎的困難，避免了機械連接在鋼筋內部操作的難度。

    八字箍筋3#筋：按設計尺寸，為一整根鋼筋。該鋼筋的制作首先進行放樣確定準確的角度及各部分長度，再進行加工，加工必須保證各個箍筋長度角度準確。

    豎向主筋：由于鋼筋規格大，采用4.5米長兩頭套絲的直段鋼筋接長，采用直螺紋技術連接，接頭位置錯開1.5米。

 

    1.3、鋼筋定位：

    依據軸線位置確定鋼骨柱的邊線，柱的每一邊扣除鋼筋保護層厚度、縱向筋的直徑并考慮10mm的間隙后為定位鋼筋的外表皮，在鋼柱上焊接一根直徑為18的水平定位鋼筋，四邊均做。水平定位鋼筋豎向間距為2.0米。該定位鋼筋起到對鋼筋骨架進行定位和矯正鋼筋位置的作用。（10mm的間隙：考慮到個別鋼筋由于變形、彎曲導致柱面不平整，影響保護層厚度）

 

    1.4、柱鋼筋綁扎

    鋼骨柱安裝檢驗完畢后進行柱鋼筋綁扎，先連接部分縱向主筋即4#筋，該主筋起到定位骨架的作用，這樣既便于箍筋安裝，又能保證箍筋的位置準確。主筋在定位水平筋上綁扎固定。其余縱向鋼筋在箍筋綁扎安裝高度達到比最低鋼筋接頭高4米時進行連接。

 

    主筋位置定好后，先套內箍即1#、3#鋼筋，每一層內箍完成后，再綁扎一道外箍即2#筋，箍筋綁扎一層一層從下向上綁扎。

    箍筋與主筋要垂直，箍筋轉角處與主筋交點均要綁扎，主筋與箍筋非轉角部分的相交點成梅花交錯綁扎。

    箍筋的彎鉤疊合處及直螺紋接頭沿柱子豎筋交錯布置，并綁扎牢固。搭接箍筋接頭要綁扎不少于3個綁扎扣。

 

    1.5、柱筋保護層厚度應符合設計及規范要求，鋼筋保護層厚度為45mm，墻體為30mm。保護層內加防裂網。保護層墊塊應綁在柱豎筋外皮上，間距1000mm，(或用塑料卡卡在外豎筋上)以保證主筋保護層厚度準確。

 

    2.1、工藝流程：

    鋼筋在鋼骨梁安裝完畢后進行，有具備施工的操作平臺，即可開始鋼筋施工。

    焊接定位鋼筋→連接安裝梁上部縱向主筋→連接安裝梁下部縱向主筋→綁扎內箍筋→連接安裝內箍筋外的縱向鋼筋→安裝綁扎梁腰筋→外箍筋綁扎→掛防裂網→掛保護層墊塊。

 

    2.2、鋼筋制作形式：

    由于箍筋尺寸較大，易變形，內外箍筋采用整箍筋，箍筋開口處不能彎折成135度，彎成90度，并加長平直段尺寸至15倍直徑。在鋼筋全部綁扎完成后進行焊接。