1工程概况

某体育场项目, 平面投影呈椭圆形, 东西长338.7m, 南北宽300.7m, 建筑面积137 605.68m², 固定座席57 510席。建筑四周斜柱筒体、看台斜柱结构形式为钢结构-钢筋混凝土劲性结构, 斜柱筒体与水平面呈75°倾角, 看台斜柱与水平面呈70°角, 结构最高处达78m。如图1, 2所示。

2关键技术节点 (见图3)

3关键技术分步

3.1梁边部贯通钢筋安装

由于梁钢筋直接贯通柱会被柱内钢骨阻挡, 所以要想使梁边部钢筋贯通需绕开钢柱, 若采用钢筋弯直角绕开钢柱, 会使钢筋产生很大水平力而失去纵向承载力, 故钢筋需倾斜角度绕行, 且角度≤1∶6, 如图4中 (1) 所示, 这样才能保证钢筋不会产生过大的水平力, 同时需将倾斜处的箍筋加密, 以抵消水平力, 如图4中所示。

3.2钢筋遇腹板穿孔安装

若钢筋数量较少遇到腹板时可将腹板穿孔 (见图5中f) 同时设置补强钢板 (见图5中g) 将钢筋贯通, 如图5中 (2) 所示。钢筋孔直径比钢筋直径大10~20mm, 若钢柱为斜柱, 则钢筋孔宜设置为长圆孔。补强钢板为双面设置, 双面补强板厚度之和不应小于腹板厚度。

3.3钢筋遇腹板与连接板焊接

若钢筋数量较多遇到腹板时可在腹板处设置钢筋连接板 (见图6中b) , 将钢筋截断后与钢筋连接板焊接, 焊接方式为双面角焊缝, 搭接长度≥5d, 如图6中 (3) 所示;钢筋连接板厚度应通过与被焊接钢筋等强计算后确定。

3.4钢筋绕过翼缘板与T形柱内专设加劲板焊接

若钢筋遇到翼缘板, 由于设置钢筋连接板会影响柱纵筋排布, 因而翼缘板处无法设置钢筋连接板, 此时钢筋可绕过翼缘板与T形钢柱内专设的加劲板 (见图7中c) 焊接, 焊接方式为双面角焊缝, 搭接长度≥5d, 如图7中 (4) 所示;梁主筋绕开后素混凝土区域可设置水平构造筋, 如图7中d所示。

3.5钢筋伸入柱中心后弯锚

若钢筋交错繁杂, 无法进行焊接及穿孔贯通施工, 如果钢筋伸入柱内的直锚段满足锚固要求且可伸过柱中心, 可将钢筋截断后进行弯锚, 如图8中 (5) 所示;梁主筋绕开后素混凝土区域可设置水平构造筋, 如图8中d所示;钢筋弯锚长度应符合规范规定的抗震弯锚长度。

3.6牛腿处柱纵筋安装

柱纵筋在遇到牛腿时可将柱纵筋向两边分流, 若分流后纵筋间距过小不能满足规范要求, 可将柱纵筋向内层叠加, 满足纵筋的最小净距要求, 如图9中 (6) 所示;牛腿 (见图9中e) 处无纵筋的素混凝土区域可设置纵向构造钢筋, 如图9中 (7) 所示。

4质量控制

4.1钢柱安装质量控制

1) 执行GB50205—2001《钢结构工程施工质量验收规范》对焊缝和安装精度进行严格控制, 必须由国家认可的第三方检测机构进行检测, 以确保焊缝质量。

2) 钢柱定位控制钢柱定位轴线偏差应≤1mm。

3) 钢柱垂直度控制单节钢柱的垂直度偏差应≤h/1 000, 且应<10mm。

4) 整体垂直度控制钢柱整体垂直度偏差应≤H/2 500+10mm, 且应<25mm。

5) 现场焊缝组对间隙控制现场焊缝组对间隙偏差应在-2.0~3mm。

6) 坡口控制钢柱现场安装对接坡口角度偏差应≤5°, 钝边厚度偏差应≤1mm。

7) 对接错边控制钢柱现场安装对接错边量应≤0.15t且≤2mm。

8) 焊缝余高控制钢柱现场安装对接焊缝余高应≤3mm。

4.2钢筋安装质量控制

1) 执行GB50204—2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》对钢筋施工质量进行严格控制, 以确保施工质量。

2) 应严格控制钢筋搭接焊接长度, 保证单面焊接搭接长度≥5d, 双面焊接搭接长度≥10d。

3) 钢筋与连接板焊接前应采用定位焊, 以保证钢筋位置的准确性, 定位点焊在搭接段首端及末端均需设置, 且距端部距离应>20mm。

4) 钢筋与钢板搭接焊接时, 焊缝有效高度不应小于钢筋直径的0.35倍且应≥4mm, 焊缝宽度不应小于钢筋直径的0.5倍且应≥6mm。

5) 钢筋弯锚质量控制:梁钢筋在柱内弯锚时, 首先应满足直锚段超过柱中心线, 其次要满足规范规定的钢筋总锚固长度及弯钩长度、直锚段长度, 采用90°弯锚, 弯折处弯弧内径不应小于钢筋直径的5倍。

6) 做好钢筋、模板、混凝土施工过程中的测量检测及校正。

5结语

采用此种施工技术与采用钢筋连接器相比大大缩短了施工工期, 得到了业主单位的好评, 同时减少了工人高空作业时间, 降低了安全事故的概率, 降低了社会不安定因素;在节能环保方面, 采用此种施工技术, 无噪声, 无污染, 对环境影响小, 达到了节能环保的效果。现在国内外钢骨混凝土结构的建筑越来越多, 从结构设计角度来分析, 结构受力合理, 含钢量小, 经济适用, 从防火性能分析, 外包混凝土大大提高了结构的防火性能, 综上可知, 此结构形式集众多优点于一身, 故是今后建筑结构发展的趋势。