钢梁-钢管砼柱与钢筋砼梁穿心连接节点构造施工方法

摘要

本发明公开了一种钢梁-钢管砼柱与钢筋砼梁穿心连接节点构造施工方法，其步骤为：A、搭设单层钢管柱支撑胎架并将其吊装水平放置在胎架上；B、利用内吊耳吊起单层钢管柱将钢筋混凝土环形梁上下主筋套入其上；C、另用两根吊绳并利用外吊耳吊起单层钢管柱，拆除2个内吊耳上吊绳；D、在圆钢管柱上用定位钢筋将上下环形主筋分配到各自设计区域；E、将单层钢管柱重新放置在支撑胎架上，在环形主筋的标识点上焊接定位钢筋；F、将各类环形主筋根据设计剖面位置，以圆钢管柱的圆心为圆心将环形主筋焊接到定位钢筋；G、将钢筋混凝土环形梁箍筋绑扎在固定好的环形主筋上。本发明降低了施工难度，提高功效，能充分保证钢管柱节点的安全可靠。

说明书

技术领域

     本发明涉及建筑结构施工方法，更具体的涉及一种钢梁-钢管砼柱与钢筋砼梁穿心连接节点构造施工方法。降低了施工难度，提高了功效。

背景技术

钢管混凝土柱作为一种能充分发挥和利用钢和混凝土材料特点以及在性能上兼具两者优势的组合结构在工程中得到了广泛的应用，提高了技术上的合理性和经济上优越性。但作为钢管混凝土柱中重要的梁柱节点，已由过去相对单一的钢梁与钢管混凝土柱连接或钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱连接形式演变为一个钢管混凝土柱节点既有钢筋混凝土梁和环梁连接，同时又有钢梁穿心连接，其受力和构造复杂。如何解决该节点存在的构造复杂、穿心构件多、焊接量空间小、安装复杂以及各道工序繁多且在同一狭小空间完成等施工难点，所以迫切需要一种将复杂的工艺和工序从时间和空间上进行分化的施工方法，降低施工难度，提高功效，合理而安全经济地解决钢梁-钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁穿心连接节点复杂构造的施工难题。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种钢梁-钢管砼柱与钢筋砼梁穿心连接节点构造施工方法。将复杂的工艺和工序从时间及空间上进行分化，降低施工难度，提高功效，能充分保证钢管柱节点的安全可靠，且方便快捷施工。

为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种钢梁-钢管砼柱与钢筋砼梁穿心连接节点构造施工方法，其步骤为：

A、搭设单层钢管柱支撑胎架并将其吊装水平放置在胎架上：

以单层钢管柱梁柱节点处为分界点扣除环形梁钢牛腿和钢梁穿心牛腿的梁高度H，高度H为800mm～2000mm，后前后两端钢管柱的长度确定前后两个支撑胎架的搭设长度；同时以单层钢管柱的直径D，直径D为600mm～1500mm，两边各加5mm确定支撑胎架立杆搭设间距加钢梁穿心牛腿跨度方向的长度为支撑胎架搭设宽度，完成前后两个支撑胎架的搭设。

根据单层钢管柱梁柱节点处钢筋混凝土环形梁上下主筋的位置加70cm在单层钢管柱上标注的间距为前后两个支撑胎架间预留作业空间来确定支撑胎架摆放位置，最后将单层钢管柱吊装水平放置在支撑胎架上。

B、利用内吊耳吊起单层钢管柱将钢筋混凝土环形梁上下主筋套入其上：

在水平放置在支撑胎架上的单层钢管柱两端焊接4个内外吊耳，其中2个外吊耳位置距离钢管柱两端为15cm，2个内吊耳的位置分别距离钢管柱两端为55cm。

然后将两根吊绳固定在2个内吊耳上，采用起吊设备钩起两根吊绳将单层钢管柱水平吊起到钢管柱两端底部最低点比支撑胎架最高点高出1.2m为止。

最后将其钢筋混凝土环形梁上下环形主筋套入预设位置，上部主筋套入钢管柱短端，下部主筋套入钢管柱长端，上下环形主筋分别套入钢管柱长短两端后固定在内吊耳和外吊耳位置之间长度为40cm的区域。

C、另用两根吊绳并利用外吊耳吊起单层钢管柱，拆除2个内吊耳上吊绳：

将已经利用内吊耳吊起的单层钢管柱在空中另用两根吊绳固定好2个外吊耳和吊钩，使其能够利用外吊耳吊起单层钢管柱，然后松开2个内吊耳上吊绳，等吊起单层钢管柱空中稳定后，拆除2个内吊耳上吊绳。

D、在圆钢管柱上用定位钢筋将上下环形主筋分配到各自设计区域：

依据上下环形主筋的设计位置，在圆钢管柱上进行标识，其中最外边上下环形主筋的标识点定位是从钢筋混凝土环形梁上下混凝土面扣除环形主筋的保护层和最大直径，另外环形梁内面的环形主筋标识点定位是从其环形主筋设计位置扣除环形主筋的最大直径；这样在圆钢管柱上各类环形主筋标识点之间的区域为相应环形主筋的分类放置区域；然后将两端圆钢管柱上的各类环形主筋根据设计位置水平移动到相应的标识点之间区域点焊固定。

E、将单层钢管柱重新放置在支撑胎架上，在环形主筋的标识点上焊接定位钢筋：

将单层钢管柱放置在支撑胎架原起吊的位置上固定，松掉固定在钢管柱两端2个外吊耳上的吊绳并移走起重设备。

然后在各类环形主筋的标识点上焊接定位钢筋，同一标识点上按照该点圆钢管柱的圆心画圆，用三根定位钢筋三等份圆标识在圆钢管柱上的点为定位钢筋焊接位置，其中定位钢筋采用直径25的螺纹钢，长度为钢筋混凝土环形梁的宽度扣除最小环形主筋的保护层。

F、将各类环形主筋根据设计剖面位置，以圆钢管柱的圆心为圆心将环形主筋焊接到定位钢筋：

将以放置在标识点之间区域的各类环形主筋根据定位钢筋所在的圆钢管柱剖面的圆心以及预设位置，在定位钢筋上标识各类不同半径的环形主筋。

分类和标识完成以后，由钢筋混凝土环形梁的内环形主筋向两面外环形主筋进行施工，同时每个圆钢管柱截面上的环形主筋焊接顺序依据半径由小到大焊接到定位钢筋的半径标识点上，将所有环形主筋焊接固定在设计位置上。

G、将钢筋混凝土环形梁箍筋绑扎在固定好的环形主筋上：

先将同一个截面的大小箍筋配置成套，每套按由大到小的顺序穿入环形主筋，由于钢梁穿心构件将钢筋混凝土环形梁分成若干等分，所以必须在其划分的每个等分区域内集中在一个区域将成套环形梁箍筋全部穿完，然后依据环形梁箍筋设计间距呈扇形均匀分布环形梁箍筋，并将环形梁箍筋绑扎在固定好的环形主筋，即完成钢梁-钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁穿心连接节点环形梁钢筋笼绑扎。

H、上述步骤完成后，钢筋混凝土环形梁模板工程安装加固完成，将绑扎好环梁的单层钢管柱节点吊装入模，隐蔽验收后浇筑混凝土即可。

所述的圆钢管柱直径D一般为600mm～1500mm，直径D≤1000mm的圆钢管柱支撑胎架立杆间距为900mm，横杆间距为900mm，步距为700mm，圆钢管柱阴影下立杆间距为450mm；1000mm＞直径D≤1500mm的圆钢管柱支撑胎架立杆间距为600mm，横杆间距为600mm，步距为500mm，圆钢管柱阴影下立杆间距为300mm。

本发明相对现有技术，具有如下突出优点和有益效果：

1、本发明提出了一种钢梁-圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁穿心连接的新型节点，环绕圆形钢管柱设置一钢筋混凝土环梁用于传递框架梁端弯矩，同时利用设置在圆形钢管柱上的穿心牛腿构件来传递钢梁端弯矩，最后在环梁底部钢管柱外壁上焊接环形钢牛腿，称为加强环，用于传递剪力；很好地解决了同一个钢管混凝土柱节点既有钢筋混凝土梁和环梁连接，同时又有钢梁穿心连接的难题，节点区梁柱混凝土通过环梁联通，使得节点不会因为钢梁和钢筋混凝土梁混合连接影响其刚接性能和受力情况，保证节点传力明确，减少了建筑结构用钢量。

2、节点承载力高，抗震性能良好。节点承载力相对与之连接的钢结构梁以及框架梁承载力都要大；环形钢牛腿的应用较抗剪环安全储备更高；本新型节点能很好地保证钢混-大跨度梁柱结构体系中“强节点，弱构件”的设计原则，满足“强柱弱梁”的抗震构造要求。

3、节点环梁无方向性，便于与任意方向的不同刚度的钢梁和框架梁连接。

4、由于钢管柱节点既有钢筋混凝土梁和环梁连接，同时又有钢梁穿心连接，其存在构造复杂、穿心构件多、焊接量空间小、安装复杂以及各道工序繁多且在同一狭小空间内完成等施工难点，本新型节点施工方法首先打破普通框架结构先吊装钢管柱、在支模板，最后在狭小的空间内安装钢梁和绑扎钢筋的常规方法，将钢管柱节点放置在胎架上利用周边充裕空间简单快捷的绑扎环梁钢筋，避免了因过多的钢梁穿心构件造成环梁钢筋繁碎的施工工艺；同时钢管柱环梁节点在钢管柱节点吊装之前即完成模板安装加固，大大降低了其复杂节点的模板施工难度，最后钢管柱节点的各项工序分开完成以后，将钢管柱节点吊装入模即完成其所有工序；是一种将复杂的工艺和工序从时间和空间上进行分化，从而降低施工难度、提高功效、合理和安全经济的施工方法，成功的解决了钢梁-钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁穿心连接节点复杂构造的施工难题。

附图说明

    图1a为本发明完工后钢梁-圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁穿心连接节点竖向钢管柱方向侧面构造示意图

图1b为本发明完工后钢梁-圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁穿心连接节点剖面构造示意图

图2为本发明施工步骤A搭设单层钢管柱支撑胎架并将其吊装水平放置在胎架上流程示意图

图3为本发明施工步骤B利用内吊耳吊起单层钢管柱将钢筋混凝土环形梁上下主筋套入其上流程示意图

图4为本发明施工步骤C另用两根吊绳并利用外吊耳吊起单层钢管柱，拆除2个内吊耳上吊绳流程示意图

图5为本发明施工步骤D在圆钢管柱上用定位钢筋将上下环形主筋分配到各自设计区域流程示意图

图6为本发明施工步骤E将单层钢管柱重新放置在支撑胎架上，在环形主筋的标识点上焊接定位钢筋流程示意图

图7为本发明施工步骤F将各类环形主筋根据设计剖面位置，以圆钢管柱的圆心为圆心将环形主筋焊接到定位钢筋流程示意图

图8为本发明施工步骤G将钢筋混凝土环形梁箍筋绑扎在固定好的环形主筋上流程示意图

其中：1-单层圆钢管柱、2a-钢管柱长端支撑胎架、2b-钢管柱短端支撑胎架、3-钢梁穿心牛腿、4-环形钢牛腿、5-钢筋混凝土环梁外层环形主筋、6-钢筋混凝土环梁内面环形主筋、7a-环梁外层环形主筋定位钢筋、7b-环梁内面环形主筋定位钢筋、8-钢筋混凝土环梁箍筋、9-单层圆钢管柱两端内吊耳、10-单层圆钢管柱两端外吊耳、11-钢筋混凝土环梁。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式：

一种钢梁-钢管砼柱与钢筋砼梁穿心连接节点构造施工方法，其步骤为：

A、搭设单层钢管柱支撑胎架并将其吊装水平放置在胎架上：

以单层钢管柱梁柱节点处为分界点扣除环形梁钢牛腿和钢梁穿心牛腿的梁高度H，高度H为800mm～2000mm，后前后两端钢管柱的长度确定前后两个支撑胎架的搭设长度；同时以单层钢管柱的直径D，直径D为600mm～1500mm，两边各加5mm确定支撑胎架立杆搭设间距加钢梁穿心牛腿跨度方向的长度为支撑胎架搭设宽度，完成前后两个支撑胎架的搭设。

根据单层钢管柱梁柱节点处钢筋混凝土环形梁上下主筋的位置加70cm在单层钢管柱上标注的间距为前后两个支撑胎架间预留作业空间来确定支撑胎架摆放位置，最后将单层钢管柱吊装水平放置在支撑胎架上。

B、利用内吊耳吊起单层钢管柱将钢筋混凝土环形梁上下主筋套入其上：

在水平放置在支撑胎架上的单层钢管柱两端焊接4个内外吊耳，其中2个外吊耳位置距离钢管柱两端为15cm，2个内吊耳的位置分别距离钢管柱两端为55cm。

然后将两根吊绳固定在2个内吊耳上，采用起吊设备钩起两根吊绳将单层钢管柱水平吊起到钢管柱两端底部最低点比支撑胎架最高点高出1.2m为止。

最后将其钢筋混凝土环形梁上下环形主筋套入预设位置，上部主筋套入钢管柱短端，下部主筋套入钢管柱长端，上下环形主筋分别套入钢管柱长短两端后固定在内吊耳和外吊耳位置之间长度为40cm的区域。

C、另用两根吊绳并利用外吊耳吊起单层钢管柱，拆除2个内吊耳上吊绳：

将已经利用内吊耳吊起的单层钢管柱在空中另用两根吊绳固定好2个外吊耳和吊钩，使其能够利用外吊耳吊起单层钢管柱，然后松开2个内吊耳上吊绳，等吊起单层钢管柱空中稳定后，拆除2个内吊耳上吊绳。

D、在圆钢管柱上用定位钢筋将上下环形主筋分配到各自设计区域：

依据上下环形主筋的设计位置，在圆钢管柱上进行标识，其中最外边上下环形主筋的标识点定位是从钢筋混凝土环形梁上下混凝土面扣除环形主筋的保护层和最大直径，另外环形梁内面的环形主筋标识点定位是从其环形主筋设计位置扣除环形主筋的最大直径；这样在圆钢管柱上各类环形主筋标识点之间的区域为相应环形主筋的分类放置区域；然后将两端圆钢管柱上的各类环形主筋根据设计位置水平移动到相应的标识点之间区域点焊固定。

E、将单层钢管柱重新放置在支撑胎架上，在环形主筋的标识点上焊接定位钢筋：

将单层钢管柱放置在支撑胎架原起吊的位置上固定，松掉固定在钢管柱两端2个外吊耳上的吊绳并移走起重设备。

然后在各类环形主筋的标识点上焊接定位钢筋，同一标识点上按照该点圆钢管柱的圆心画圆，用三根定位钢筋三等份圆标识在圆钢管柱上的点为定位钢筋焊接位置，其中定位钢筋采用直径25的螺纹钢，长度为钢筋混凝土环形梁的宽度扣除最小环形主筋的保护层。

F、将各类环形主筋根据设计剖面位置，以圆钢管柱的圆心为圆心将环形主筋焊接到定位钢筋：

将以放置在标识点之间区域的各类环形主筋根据定位钢筋所在的圆钢管柱剖面的圆心以及预设位置，在定位钢筋上标识各类不同半径的环形主筋。

分类和标识完成以后，由钢筋混凝土环形梁的内环形主筋向两面外环形主筋进行施工，同时每个圆钢管柱截面上的环形主筋焊接顺序依据半径由小到大焊接到定位钢筋的半径标识点上，将所有环形主筋焊接固定在设计位置上。

G、将钢筋混凝土环形梁箍筋绑扎在固定好的环形主筋上：

先将同一个截面的大小箍筋配置成套，每套按由大到小的顺序穿入环形主筋，由于钢梁穿心构件将钢筋混凝土环形梁分成若干等分，所以必须在其划分的每个等分区域内集中在一个区域将成套环形梁箍筋全部穿完，然后依据环形梁箍筋设计间距呈扇形均匀分布环形梁箍筋，并将环形梁箍筋绑扎在固定好的环形主筋，即完成钢梁-钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁穿心连接节点环形梁钢筋笼绑扎。

H、上述步骤完成后，钢筋混凝土环形梁模板工程安装加固完成，将绑扎好环梁的单层钢管柱节点吊装入模，隐蔽验收后浇筑混凝土即可。