超高层核心筒竖向配筋密集情况下的并筋技术总结

超高层核心筒竖向配筋密集情况下的并筋技术(XX)XX[摘要]混凝土结构中纵向受力钢筋配筋密集的情况下，国外通常采用并筋技术，而且形成了一整套较成熟的技术。中国的混凝土结构设计规范对这方便虽有提及，但语焉不详，工程实践更是极少。本文通过海南海控国际广场双连体核心筒竖向钢筋并筋技术的应用，填补了国内在这一技术应用方面的空白，对类似结构的设计和施工都有极大借鉴意义。[关键词]超高层建筑；双连体核心筒；并筋技术TechnologyforBundledBarsinaHighSkyscraperBio-coreWallDuetoSpacinglimitationsTianWeiguo（TheConstructionandDevelopmentCo.Ltd.ofChinaStateSixthEngineeringBureau，TangguTianjin，300451）Abstract：Bundledbarsisoftenusedintheconcretestructureforwheretherehasspacinglimitationsonabroadandthewayofcompleteperformancehasbeencometrue.ThoughthetechnologyofbundledbarsismentionedinChinesecodebutnotgointodetailsandpracticeismuchmoreless.HereaftertheuseofbundledbarsinHainanHNAinternationalplazastructuresupplyagapindomestic.Thetechnologycanbepopularizedandappliedinthesimilarstructurefordesign&construction.Keywords：highskyscraper；bio-corewall；bundledbars1工程概况与工程特点海南海控国际广场工程A座，位于海口市金贸中路，目前是海南省在施第一高楼，建筑高度249.70m。本工程结构形式为钢筋混凝土双连体核心筒+钢管混凝土外框柱、钢楼承板结构形式，地下3层，地上54层。本建筑处于地震烈度8.5度地区，目前是中国大陆区域最高地震烈度区第一高楼，国家抗震专家评审要求的“大震不屈服”第一高楼，即大震下柱保持弹性，中震下墙柱保持弹性。由于抗震设防的要求很高，故本工程的核心筒采用双连体核心筒，且墙柱的构件较厚大，配筋密集。核心筒外墙外边平面尺寸为15.20m×45.40m。超高层建筑的内核心筒一般都是单筒，双筒很少见，双连体筒更是少见。核心筒为钢筋混凝土结构，工作量较大，且全部为现场工作，故核心筒的施工是制约工期的关键因素。其中，核心筒墙体较密，墙体钢筋也很密集，从地下室底板至地上六层，核心筒暗柱的钢筋全部是直径C36（HRB400）。图1所示为核心筒剪力墙内其中的一根暗柱原设计配筋情况。图1原设计暗柱配筋平面图Fig.1Originalrebarplan图1原设计暗柱配筋平面图Fig.1Originalrebarplan2提出并筋技术的依据2.1并筋的参考依据并筋技术是国外混凝土结构中常见的一种配筋形式，从理论、构造和实践都很成熟，但在国内混凝土结构中很少应用。美国标准的相关规定图2并筋后暗柱配筋平面图Fig.2Afterbundledbarstoolplan结构并筋技术在美国规范ACI318-05（Buildingcoderequirementsforstructuralconcreteandcommentary）中早有描述，在钢筋安装空间有限的情况下，可以采用并筋（bundledbars）的方式来解决。该规范.1条中规定“Groupsofparallelreinforcingbarsbundledincontacttoactasaunitshallbelimitedtofourinanyonebundle.”图2并筋后暗柱配筋平面图Fig.2Afterbundledbarstoolplan中国标准的相关规定国内《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）中关于并筋的规定，在普通钢筋中没有提及，但在该规范9.6条“预应力混凝土构件的构造规定”中“当先张法预应力钢丝按单根钢丝配筋困难时，可采用相同直径钢丝并筋的配筋方式。并筋的等效直径应取为单筋直径的1.4倍，对三并筋应取为单筋直径的1.7倍。并筋的保护层厚度、锚固长度、预应力传递长度及正常使用极限状态验算均应按等效直径考虑。”《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）条文说明中对并筋技术作了进一步的阐明，“9.6.1……并筋为国外混凝土结构中常见的配筋形式，一般用于配筋密集区域布筋困难的情况。……并筋的等效直径取与其截面积相等的圆截面的直径：对双并筋为d；对三并筋为d，其中d为单根钢丝的直径，即1.4d及1.7d。并筋的保护层厚度、钢筋间距、锚固长度、预应力传递长度、挠度和裂缝宽度验算等均按等效直径考虑。上述简化处理结果与国外标准、规范的数值相当，且计算更为简便。……”。参照上述规定，根据本工程的特点，决定采取2根钢筋为一个单元的并筋方式。同时，设计考虑了部分核心筒钢骨柱的纵向受力，图1所示的暗柱，由原来的共407根C36的钢筋，变为共397根C36的钢筋，钢筋根数虽略有减少，但同时采取了2根主筋相并的并筋安装技术，钢筋间的净距大大增加，方便了现场的安装施工。并筋后的平面如图2所示。2.2并筋的相关构造要求并筋与单筋概念的澄清综合美国标准和中国标准对并筋的认识，并筋在结构中以等效直径的概念作为一支单筋来考虑，这样，对国内规范中提出的相关要求就会有一个合理的理解和解释。比如《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）条中规定“柱中纵向受力钢筋的净间距不应小于50mm”，在并筋条件下，就以并筋后作为一支单筋的净间距来理解，和规范并不矛盾。规范中诸如此类的要求，都可以这样理解和解释。并筋的锚固ACI318-05中，对3根钢筋和4根钢筋为一束并筋的锚固长度，“—Developmentlengthofindividualbarswithinabundle，intensionorcompression，shallbethatfortheindividualbar，increased20percentforthree-barbundle，and33percentforfour-barbundle.”，在拉力或压力作用下，3根钢筋和4根钢筋的并筋分别增加相应单根钢筋20%和33%的锚固长度，但对2根钢筋为一束的并筋，并没有提出要求，故认为2根钢筋为1束的并筋，按等效直径考虑并筋的锚固长度。并筋的保护层厚度按照《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）规定，本工程并筋后的混凝土保护层厚度可取并筋的等效直径50.4mm，而ACI318-05中，“—BundledbarsForbundledbars，minimumconcretecovershallbeequaltotheequivalentdiameterofthebundle,butneednotbegreaterthan50mm；exceptforconcretecastagainstandpermanentlyexposedtoearth，whereminimumcovershallbe75mm。”综合以上规定，本工程并筋后的钢筋保护层取50mm。并筋的箍筋和拉钩设置《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）中，只是在条的注中笼统的提出“当预应力钢绞线、热处理钢筋采用并筋方式时，应有可靠的构造措施。”而ACI318-05中，7.6.6.2规定“Bundledbarsshallbeenclosedwithinstirrupsorties.”，本例中的并筋全部有箍筋相连。3优化后的实施情况本工程采用并筋技术后，极大的方便了钢筋的安装作业，保证了工程质量和提高了作业效率，收到很好的实施效果。实践中，暗柱竖向钢筋的连接采用直螺纹套筒连接，由于用于连接36钢筋的直螺纹套筒的外径为54mm，故并筋在实践中不是严格贴紧的，至少留有9mm的空隙。4结语本文就并筋技术，结合国内国外设计规范的规定，充分阐释了该配筋形式的理论依据和构造要求并进行了工程实践，取得了很好的经济技术效果。但就并筋一项而言，国内的设计规范在今后的修订中还需要补充完善，以适应混凝土结构实践发展形势的需要。同时，本例也深入研习了国外规范标准的规定，今后，也需要加强对国外标准的学习和消化，借鉴其成熟技术和经验，使我们少走弯路，事半功倍。本例在结合国内国外设计规范和施工实践上应该是开了一个先河，希望能抛砖引玉，使我们国家建筑业技术的发展更臻完善。参考文献：[1]Buildingcoderequirementsforstructuralconcreteandc