建筑行业复杂框架梁柱节点预制箍筋骨架施工工法

复杂框架梁柱节点预制箍筋骨架施工工法1.前言在框架结构抗震设防中，要防止柱子剪切先于弯曲破坏，提高柱子的承载力，就必须在梁柱节点处设计加密箍筋。传统绑扎施工由于梁柱节点核心区域钢筋密集，通常会导致梁柱核心加密区箍筋漏放、少放、间距不均等现象，使该处成为施工质量问题多发区，并且导致返工，耽误工期。且地震来临时左右摇晃使该处柱子受剪破坏先于柱子受弯破坏，造成柱子较为完好情况下出现楼房垮塌现象。由上述内容可知，钢筋混凝土结构框架梁、柱节点部位施工质量是影响建筑物结构质量的重要因素。本技术是一种组合式预制焊接箍筋骨架，用以解决梁柱节点核心区加密箍筋漏放、少放、间距不均等问题，且能提高梁柱节点钢筋穿插及绑扎工作效率。可以保证钢筋工程的施工质量，提高钢筋绑扎速度，提高梁柱箍筋安装一次合格率。对于保证框架梁柱施工质量，提高建筑物结构安全，效果十分明显。2.工法特点复杂框架梁柱节点预制箍筋骨架施工技术，有如下特点：在钢筋加工区预先制作梁柱节点部位箍筋骨架，解决了传统钢筋绑扎施工工作面上梁柱节点核心区加密箍筋存在少放或漏放、间距不均匀、质量难保障、绑扎工作效率低下等问题。本技术中，梁柱节点部位箍筋骨架提前制作完成，箍筋间距确定，现场无需调整箍筋间距，可以有效提高梁柱节点箍筋安装一次合格率，能提高梁柱节点钢筋穿插及绑扎工作效率；并且减少因此问题产生返工，节约工期。本技术中，预制焊接箍筋骨架技术可以有效确保梁柱节点部位纵筋位置，防止现场绑扎箍筋移位、间距不均匀等现象。梁柱节点部位箍筋骨架如下图所示：3.适用范围本技术适用于所有现浇钢筋混凝土结构工程梁柱节点部位施工。4.工艺原理钢筋翻样人员依据工程结构设计图纸中梁柱节点图确定节点部位箍筋规格尺寸、加密区箍筋间距大小等信息，并绘制梁柱节点核心区组合箍筋加密布置图。在钢筋加工区，根据箍筋加密布置图要求，将箍筋按照设计加密区高度、内外箍钢筋间距（混凝土结构设计规范规定为100mm）摆放整齐，箍筋末端弯钩在一条对角依次轮流放置，在柱外箍外侧一个对称面采用不少于4根同定型化箍筋尺寸d的钢筋进行点焊，在柱内箍外侧每边采用1根同预制焊接箍筋骨架箍筋尺寸d的钢筋进行点焊，且在顶部、底部两端外箍上各自设置一根套管，将与内箍点焊的架立钢筋与套管焊接，使得内箍可沿外箍进行调整滑移至适当位置。为保证预制焊接箍筋骨架的牢固性，对箍筋的末端带135°弯钩转角部位进行点焊固定，同时保证在箍筋带135°弯钩转角部位两侧均需有架立钢筋而增加2根，梁柱节点核心区预制焊接箍筋骨架与梁柱安装、沉梁就位完成后再增加一道绑扎工序，最终提供了三重保障措施，保证了梁柱节点核心区箍筋加密箍筋数量和箍筋间距与图纸设计一致，该复杂框架梁柱节点预制箍筋骨架加工完成，该项技术适用于房屋建筑工程复杂梁柱节点核心箍筋加密区施工。5.施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程工艺流程图5.2施工操作要点5.2.1组合式预制焊接箍筋骨架制作1、梁柱节点单个箍筋（内箍、外箍）制作预制焊接箍筋骨架制作工作在钢筋加工区内完成，钢筋后台下料、制作人员根据钢筋翻样技术人员提供的工程结构设计图纸梁柱节点箍筋规格尺寸、加密区箍筋间距等钢筋下料清单信息表，制作梁柱节点单个内、外箍筋。制作该预制焊接箍筋骨架的箍筋要求：因为制作梁柱节点核心加密区预制焊接箍筋骨架的箍筋需采用焊接（点焊）固定，点焊厚的箍筋直径不得小于原设计箍筋直径大小，所以制作该预制焊接箍筋骨架的箍筋直径d'必须采用比图纸设计箍筋直径d至少大一号的钢筋进行制作，箍筋制作末端带135°弯钩，弯钩平直段为5d'，弯钩弯曲圆形直径D为4d。2、少量外箍加工安装滑动套管选取少量外箍在箍筋弯曲前套入四节套管，每节套管长度约20-30mm，大小以套管套在外箍上能自由移动即可，弯曲箍筋时，保证外箍每边有一节套管，套管作用在于固定内箍的架立钢筋能在外箍上延外箍自由滑动。3、预制焊接箍筋骨架架立钢筋制作预制焊接箍筋骨架架立钢筋直径采用不小于制作该装置的箍筋直径的钢筋进行制作，且不得大于现行《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）表8.2.1中柱子的混凝土保护层最小厚度和图纸设计要求。架立钢筋长度L为：梁柱节点中主梁高度h+2×50mm，即：架立钢筋长度两端各超出加密区箍筋50mm，架立钢筋优先选用钢筋加工余下的满足长度要求的钢筋头。4、焊接平台上排列箍筋根据工程结构设计图纸梁柱节点加密区内、外箍筋规格尺寸、间距要求，在焊接平台上将每组内箍、外箍组合，依次摆放，根据现行《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）表11.4.12-2柱端箍筋加密区的构造要求，柱子每组组合箍筋加密区间距为100，同时按照100的间距非常便于后续的主次梁钢筋在成型后的预制焊接箍筋骨架内安装。同组箍筋内、外箍的开口端（末端带135°弯钩）保持相同方向，相邻两组箍筋的开口端（末端带135°弯钩）为对角放置。排列箍筋要求：放置在两端头（顶、底）的外箍为安装滑动套管的箍筋。5、摆放、焊接四角外箍架立钢筋待箍筋排布完成后，放置架立钢筋，架立钢筋两端各超出加密区箍筋50mm，外箍四角各设置一根架立钢筋共4根，架立钢筋距外箍转角处距离为50±10mm，架立钢筋与外箍接触部位采用电焊机点焊固定，防止焊口过深，减少箍筋有效直径，达不到设计箍筋直径要求，此举也是为何在选择用于制作预制焊接箍筋骨架的箍筋要比设计图纸箍筋大一号的原因。6、焊接固定中部内箍架立钢筋待外箍四角架立钢筋点焊固定完成后，放置中部架立钢筋，在同一面的顶、底两端外箍上套管焊接，之后将内箍与架立钢筋进行点焊固定（此处外箍与内箍不点焊，处于分离状态，使得内箍通过套在外箍上的套管，可沿外箍进行调整滑移），设有内箍的对边各放置一根架立钢筋，固定内箍架立钢筋两端各超出加密区箍筋50mm，架立钢筋位于内箍固定边的中部位置，同时柱子钢筋布置，应避免出现中部架立钢筋固定位置与柱子钢筋存在重合而无法绑扎情况。焊接完成后，内箍与外箍形成整体，同时内箍可通过套管沿外箍进行调整滑移至适当位置。7、加固预制焊接箍筋骨架待内箍、外箍均与架立钢筋点焊形成整体骨架后，开始对骨架进行加固处理：1）对内箍、外箍的开口端部位，即：末端带135°弯钩的闭合叠加处进行点焊焊接，使单个箍筋形成封闭整体而不易发生受力错位变形；2）完成单个箍筋点焊封闭后，在外箍对角开口端转角处有架立钢筋的另一边，各增设一根架立钢筋对开口端部位进行再次加固增强，共2根，防止预制焊接箍筋骨架发生受力错位变形。自此，保证梁柱节点核心区加密箍筋施工质量的组合式预制焊接箍筋骨架加工制作完成。5.2.2现场实施安装1、在柱子钢筋上套预制焊接箍筋骨架梁柱节点核心区组合箍筋加密施工质量的预制焊接箍筋骨架安装前，柱子箍筋要求绑扎完成至梁柱节点的梁最底面以下100mm左右，安装预制焊接箍筋骨架时，依据图纸设计柱子尺寸选择对应的预制焊接箍筋骨架进行安装，根据柱子边长不同，调整装置与对应柱边对其，之后先将装置四角的箍筋分别与柱子四角钢筋对应，将四角柱子钢筋插至对应箍筋内口，然后调节内箍架立钢筋，使得柱子内箍通过套管沿外箍调整滑移，将其调整至柱子设计图纸的对应钢筋上，预制焊接箍筋骨架的内箍、外箍全部与柱子钢筋摆放对接完毕后，把预制焊接箍筋骨架从柱上端沿柱筋竖向方向套下至装置底端距楼板模板面50～100mm处停止。2、将预制焊接箍筋骨架固定与柱筋固定采用一组4～5根扎丝将预制焊接箍筋骨架上部箍筋与柱子钢筋绑扎牢固，在柱子四角钢筋部位每处绑扎两道，两道扎丝成八字形，防止装置顺着柱筋向下滑移；采用单根扎丝将预制焊接箍筋骨架的每边分别对每组内箍与外箍进行绑扎牢固。3、先绑扎主梁钢筋穿过预制焊接箍筋骨架在每跨主梁的楼板梁面模板上口处放置50～100mm垫木，间距约3m一道，用于担放主梁底筋，将主梁钢筋底筋从预制焊接箍筋骨架最下面一道箍筋之上穿过，并但放在垫木上，将主梁两侧构造筋钢筋（科普说明：梁的构造筋是梁腹板不小于450mm时，在梁的两个侧面位于梁面筋和梁底筋之间的钢筋，构造筋的根数多少受梁高度增加而增多，一般间距较大为200mm；梁的底筋或者面筋，受设计箍筋数量及排布间距等因素，存在排布两层或多层情况，每层之间间距净距较小，取：max{25，梁钢筋直径}）底筋按照图纸设计在梁高位置穿过预制焊接箍筋骨架。之后采用钢管扣件搭设临门式支架，用于担放主梁面筋，钢管扣件临门式支架上表面标高与已绑扎至柱子上的预制焊接箍筋骨架上表面箍筋同高，将主梁上表面钢筋担放在预制焊接箍筋骨架上表面箍筋和钢管扣件临门式支架之上。担垫木和钢管扣件搭设临门式支架，是为了保证梁钢筋在放入梁模板前以及梁钢筋在绑扎过程中，梁受力筋、梁箍筋绑扎施工过程中的间距、相对位置均处于图纸设计尺寸横平竖直状态，而非弯曲变形状态，保证了钢筋绑扎施工质量。将图纸设计主梁箍筋规格、数量套放至主梁钢筋上，调整箍筋间距大小并设置梁拉筋，采用单根扎丝将箍筋与主梁的面筋、底筋、构造筋以及梁拉筋等进行绑扎固定。4、绑扎次梁钢筋穿过预制焊接箍筋骨架主梁钢筋绑扎完成后进行次梁钢筋施工，在每跨次梁的楼板梁面模板上口处，根据次梁底筋距楼面模板高度放置相应的高度的垫木，间距约3m一道，用于担放次梁底筋，将次梁钢筋底筋、梁两侧构造筋，按照图纸设计在次梁高位置穿过预制焊接箍筋骨架，并但放在垫木上。之后采用钢管扣件搭设临门式支架，用于担放次梁面筋，钢管扣件临门式支架上表面标高与主梁上表面钢筋同高，将次梁上表面钢筋担放在次梁钢管扣件临门式支架之上，穿过梁柱节点时，次梁上表面钢筋放置在主梁上表面钢筋之上。将图纸设计次梁箍筋规格、数量套放至次梁钢筋上，调整箍筋间距大小并设置梁拉筋，采用单根扎丝将箍筋与次梁的面筋、底筋、构造筋以及梁拉筋等进行绑扎固定。5、设置钢筋保护层并组织钢筋隐蔽验收在主梁、次梁侧面箍筋上绑扎设置梁侧面钢筋保护层垫块，在梁模板内摆放梁底保护层垫块。在梁柱节点安装预制焊接箍筋骨架部位，将尚未绑扎的每根柱筋与预制焊接箍筋骨架箍筋，采用单根扎丝绑扎套上不拧紧，松紧以梁能顺利下沉至梁模板而不破坏、扯断扎丝为宜，待梁下沉至梁模板之后再进行拧紧。完成以上工作后组织业主、监理对梁钢筋进行隐蔽验收，验收合格后方可进行下步沉梁至梁模板内的工序施工，避免沉梁至梁模板后的问题整改困难。6、放松预制焊接箍筋骨架与柱子扎丝，下沉梁钢筋至梁模板内待梁钢筋隐蔽验收合格后，拆除主、次梁钢管扣件搭设临门式支架和垫木，松绑预制焊接箍筋骨架与柱子扎丝，将梁钢筋与梁柱节点箍筋预制焊接箍筋骨架平衡就位于沉梁模板位置正上方，并进行校正，将梁缓慢调整下沉至梁模板内，再将之前已套上的柱筋与预制焊接箍筋骨架箍筋的扎丝进行拧紧，对原采用一组4～5根扎丝绑扎柱筋与预制焊接箍筋骨架箍筋位置重新绑扎完成即可。至此，梁柱钢筋绑扎完成，梁柱节点核心区箍筋加密数量不缺、变形较小，间距均匀，施工过程中预制焊接箍筋骨架为定型成品，起到了骨架的作用，最终也是结构设计在工程内所必须的构造要求，安装施工方便，省时省力，一举多得。6.材料与设备6.1主要材料本技术使用的主要材料表6.1-1主要材料清单表序号材料名称规格备注1钢筋C8箍筋2钢筋C10箍筋3钢筋C12箍筋4钢筋其他梁柱纵筋5焊条E43焊接钢筋6.2主要设备仪器及工具本技术采用的主要设备见下表：表6.2-1主要设备仪器及工具序号设备及工具名称规格数量作用1塔吊T7530-20T2垂直运输2调直机GT4/144钢筋调整3弯曲机GW40型4钢筋弯曲4电焊机BX1-300A2钢筋焊接5直螺纹套丝机SMIT-3142钢筋车丝6无齿锯2切割钢筋7钢卷尺5m4尺寸检查8焊接检验尺HJC60型1焊缝检查9游标卡尺0.02mm2尺寸检查7.质量控制7.1质量控制要点1、施工过程中，项目质检员发现质量问题，立即整改，并采取纠正和预防措施。2、施工前编制专项作业指导书，并对指导书的内容进行技术和安全交底。3、箍筋尺寸满足施工图设计文件的要求，箍筋焊接质量满足要求，箍筋间距准确。7.2质量保证措施1、严格按施工组织设计的质量保证体系运作程序和检查制度进行事前预防和过程控制。2、原材进场钢筋应有质量证明书和试验报告单，并进行复试合格后方可投入使用。焊条、焊剂应有合格证，并存放在干燥的库房内，若受潮时在使用前应按要求进行烘焙，使用中回收的焊剂要清除熔渣和杂物，并与新焊剂混合均匀后使用。3、焊工必须经培训考核合格后持证上岗，并在工程开工焊接前进行现场条件下的焊接性能试验，合格后方可正式生产。同时做好各种规格钢筋接头焊接试验工作。4、钢筋焊接施工之前，应清除钢筋和与电极接触的钢筋表面上的锈斑、油污、杂物等；钢筋端部当有弯折、扭曲时，应予以矫直或切除。5、钢筋下料严格按料表尺寸加工，加工好后应分类码放，由技术、质检、工程检查验收合格后方可使用。6、钢筋间距控制：箍筋焊接前，在纵向连接筋上画出位置线和分档标志，焊接时严格按画线位置进行。8.安全措施1、钢筋机械必须设置在平整、坚实的场地上，设置防雨防砸措施和排水沟。机械必须接地，操作工必须穿戴防护衣具，以保证操作人员安全。2、钢筋加工机械处必须设置足够的照明，保证操作人员在光线较好的环境下操作。在进行加工材料时，弯曲机、切断机等严禁一次超量上机作业。3、钢筋加工机械地设专人维护维修，定期检查各种机械的零部件，特别是易损部件，出现有磨损的必须更换。现场加工的成品、半成品整齐。4、机械的安装应坚实稳固，所有电气机械外壳必须可靠与保护接地线连接，所有电气开关必须实行一机一闸一漏一保护，机械开关均采用漏电保护器。5、钢筋室外作业设置加工棚，机旁有堆放原料、半成品的场地。6、作业后，堆放好成品，清理场地，切断电源，锁好开关箱，做好润滑工作。7、使用塔吊吊运钢筋时，捆绑牢固，严禁长短混吊，设专人指挥，下方严禁站人。起吊钢筋骨架时，待骨架降落到离地面1米以内，方准靠近，就位支撑好方可摘钩，严禁超负荷吊运。8、用塔吊吊运时，每次起吊重严禁大于塔吊最远端起重量。待钢筋平稳，再运至指定地点，并注意在吊运钢筋时人员安全。9、配电箱、电焊机等用电设施实行一机一闸一保护，必须有防漏电保护装置，严禁非电工接线，设备检修时必须先切断电源，机械出现故障时，必须由主管人员检修。9.环保措施1、现场在进行钢筋工及成型时，要控制各种机械的噪音。将机械安放在平整度较高的平台上，下垫木板。并定期检查各种零部件有松动、磨损，及时紧固或更换，以降低噪音。浇筑混凝土时不要振动钢筋，降低噪声排放强度。2、钢筋原材、加工后的产品或半产品堆放时要注意遮盖（用苫布或塑料），防止因雨雪造成钢筋的锈蚀。如果钢筋已生片状老锈，钢筋在使用前必须用铁丝刷或砂盘进行除锈。3、焊接人员要将焊渣及时清理干净。4、不得将钢筋放置在脚手架、临边、洞口上，对用剩的钢筋要及时清理、吊运走，绑扎丝不乱丢乱放。5、各类钢筋半成品堆放整齐。6、钢筋加工后剩余的边角废料，及时运出施工现场，并选择合理的堆放区进行集中堆放。10.效益分析10.1社会效益采用该技术进行梁柱钢筋施工，可以保证钢筋工程的施工质量，提高施工速度，提高梁柱箍筋安装一次合格率。提高建筑物结构安全，效果十分明显。获得业主及相关监管单位的一致好评，更重要的是由于提高了单桩承载力，对结构安全的得到了极大的保证，社会效益明显。10.2经济效益1、通过预制梁柱节点箍筋骨架笼，有效缩短了施工耗时，提高了施工效率。2、通过预制箍筋骨架笼，提高梁柱节点箍筋安装一次合格率。确保梁柱节点中箍筋定位准确、不变形、不滑移，减少因质量不合格造成的返工。名称质量安全性能成本施工难度效果传统方法梁柱节点钢筋多，箍筋易变形，绑扎不到位，质量难保障材料同设计图纸，但绑扎安装困难，费工箍筋与柱筋绑扎后才能固定，造成穿插梁筋难度大，调整困难绑扎安装速度慢，施工难度大，调整困难，施工质量难保证本施工技术对梁柱节点箍筋数量、间距定型化，梁箍筋穿插后箍筋骨架不变形，施工与设计意图相符抗震性能有保障预制焊接箍筋骨架材料略有增加，但安装快捷、调整方便、省时省力安装操作简易、穿插梁筋调整位置方便，施工难度较低安装速度快，操作简易，施工难度低，调整方便，施工与设计意图相符抗震性能有保障11.应用实例11.1抚州云计算数据中心二期土建工程抚州云计算数据中心二期土建项目位于江西省抚州市高新区惠泉路以南、园纵四路以东。结构形式为混凝土框架结构。在主体结构施工过程中，采用了“复杂框架梁柱节点预制箍筋骨架施工技术”，并获得了成功，取得了良好的经济效益和社会效益。该技术在工效、工期及质量保证方面都得到了建设、监理、质监等单位的肯定。11.2抚州市信息产业园二期工程（会展中心）抚州市信息产业园二期工程（会展中心）项目位于江西省抚州市高新区惠泉路以南、园纵四路以东。建筑面积约14917平方米，地下1层，地上3层，结构形式为框架剪力墙结构。在主体结构施工过程中，采用了“复杂框架梁柱节点预制箍筋骨架施工技术”，并获得了成功，取得了良好的经济效益和社会效益。该技术在工效、工期及质量保证方面都得到了建设、监理、质监等单位的肯定。具有较大的推广价值。11.3抚州市信息产业园一期工程（办公楼）抚州市信息产业园一期工程（办公楼）项目位于江西省抚州市高新区惠泉路以南、园纵四路以东。建筑面积约25982平方米，地下1层，地上16层，结构形式为框架剪力墙结构。在主体结构施工过程中，采用了“复杂框架梁柱节点预制箍筋骨架施工技术”，并获得了成功，取得了良好的经济效益和社会效益。该技术在工效、工期及质量保证方面都得到了建设、监理、质监等单位的肯定。具有较大的推广价值。

（三）工法应用证明PAGE6

（四）经济效益证明PAGE6经济效益证明工程名称抚州云计算数据中心二期土建工程建设单位江西松江信息技术有限公司监理单位江西中祥建设监理有限公司施工单位中国建筑第六工程局有限公司工程概况结构类型框架建筑面积（m2）27309工程造价（万元）16000开工日期2018.9.27竣工日期2019.8.24工程地点抚州市高新区惠泉路以南、园纵四路以东工法名称复杂框架梁柱节点预制箍筋骨架施工技术通过开发和应用工法与传统方法比较经济效益情况分析说明：采用此技术，顺利完成抚州云计算数据中心二期土建工程框架梁柱节点施工，对梁柱节点箍筋数量、间距定型化，梁箍筋穿插后箍筋骨架不变形，提高梁柱节点箍筋安装一次合格率。确保梁柱节点中箍筋定位准确、不变形、不滑移，减少因质量不合格造成的返工。且该技术施工速度快，操作简易，施工难度低，调整方便。综合以上几点优势，此施工技术大大提高了工效和节约了工期。抚州云计算数据中心二期土建工程节约工期20d，节约费用约8万元。证明部门盖章：2020年11月20日

经济效益证明工程名称抚州市信息产业园一期工程（办公楼）建设单位抚州大数据产业园建设发展有限公司监理单位江西中祥建设监理有限公司施工单位中国建筑第六工程局有限公司工程概况结构类型框架建筑面积（m2）25982工程造价（万元）8000开工日期2019.1.1竣工日期2021.4.16工程地点抚州市高新区惠泉路以南、园纵四路以东工法名称复杂框架梁柱节点预制箍筋骨架施工技术通过开发和应用工法与传