沈龙飞

中铁建工集团有限公司 北京 100070

1 工程概况

天津滨海国际会议中心非地下室±0 m楼板区域采用钢管混凝土柱＋钢筋混凝土梁的结构形式。在对梁柱节点连接形式进行比选后，项目部决定采用在钢管柱上增加环形钢牛腿的节点形式。

2 施工工艺特点

2.1 施工质量可靠

环形牛腿可以在钢柱于工厂内加工时进行加工，环梁钢筋可以先设计出钢筋料表，通过专业的钢筋公司定型生产，施工质量可以得到很好的控制。

2.2 施工速度快

相对于在牛腿上焊接钢筋和在钢柱上焊接套筒2种连接方式，环形牛腿在现场仅进行钢筋绑扎，施工效率较高，施工工艺简单，避免因施工质量出现返工，能有效加快施工进度。

2.3 施工成本低

环梁钢筋在工厂大批量定型化加工并编号，比现场劳务分包人员加工的质量要高，且现场加工还需购置专业设备和对操作人员进行培训。环形钢牛腿与钢柱在工厂一起加工，精度和质量均比现场高，且现场进行钢结构不规则构件切割施工难度较大。综上所述施工成本能有效降低。

3 施工工艺流程及操作要点

本工程共计81根钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接，钢柱在钢结构工厂加工，钢牛腿采用厚22 mm的钢板焊接而成，现场在钢牛腿上绑扎环形梁和框架梁，浇筑框架梁及楼板混凝土，最后采用高抛法浇筑钢管柱混凝土。

3.1 工艺流程

梁柱节点方案确定→环形牛腿加工→环梁钢筋加工→模板安装→梁柱节点钢筋绑扎→楼板混凝土浇筑→钢管柱混凝土浇筑

3.2 梁柱节点方案确定

本工程非地下室1层楼板区域有81根钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接，设计单位未对梁柱连接节点进行深化设计。通过对钢筋混凝土框架梁配筋的核算，优化了框架梁的配筋，同时框架梁主筋采用等截面代换的方式减少主筋根数，但不降低框架梁主筋截面积，根据1层梁柱平面图中框架梁的位置和标高，在钢柱上增加环形钢牛腿，钢牛腿上方直接绑扎环梁，普通框架梁采用纵筋锚入环梁，悬挑框架梁上部纵筋贯穿钢管柱（图1）。

3.2.1 钢筋混凝土环梁

环梁截面高度宜比框架梁高度高50 mm，且宜不小于0.5倍钢管混凝土外径，环梁截面宽度宜不小于框架梁截面宽度，且满足框架梁底部纵筋锚固长度，锚固长度应满足GB 50010—2011《混凝土结构设计规范》的规定，普通框架梁主筋应锚入环梁，悬挑框架梁上部主筋的50%应贯穿钢管柱，环梁上、下主筋截面积，分别不应小于框架梁上、下最大主筋截面积的0.7倍。

3.2.2 框架梁纵筋优化

图1 环形牛腿梁柱节点示意

根据抗震设计计算要求，悬挑框架梁上部主筋应贯穿环梁和钢管混凝土柱，根据原框架梁配筋，需要在钢柱上开许多孔，对钢柱承载力有影响，故通过计算，将主筋直径加大，悬挑框架梁上部50%的主筋需贯穿钢柱，其余主筋需锚入环梁内，悬挑框架梁下部主筋和普通框架梁主筋均不需要贯穿钢柱，只需要锚入环梁内即可。根据框架梁平面位置和截面高度，需对每一个梁柱节点设计详细的钢柱加工图纸，便于钢柱开孔和环形钢牛腿加工。

3.2.3 环形钢牛腿

在梁柱节点上增加环形钢牛腿能加强该节点的抗震性能，通过计算确定环形钢牛腿采用厚22 mm的钢板焊接而成，环形牛腿实际上是由2个圆环组成，圆环内径800 mm，外径1 500 mm，圆环之间增加竖向加劲肋板，肋板厚22 mm，所有钢板材质均为Q345B，肋板间距为300 mm。

3.3 环形牛腿加工

由于本工程首层楼层板下有大部分钢框梁和部分钢筋混凝土梁，梁柱节点比较复杂，钢柱加工前均需对每个梁柱节点给出详细的加工图纸，区别钢梁和混凝土梁，对环形钢牛腿的标高必须反复核对，钢柱上开孔精度要求较高。开孔的数量为悬挑框架梁上部优化后主筋根数的50%，驻场监造人员必须100%检查。

钢柱运至现场后，现场技术人员应立即进行核对，发现不合适的，应组织专业人员现场进行整改，整改完成后报监理工程师复查。

3.4 环梁钢筋加工

环梁主筋采用φ25 mm的钢筋，环梁截面宽度不宜小于梁柱节点中框架梁宽度最大值，所以环梁加工前需确定每一个环梁的截面尺寸，编制钢筋料表。考虑到环梁施工方便，将环梁设计为2个半圆，并用直螺纹套筒连接。根据环梁钢筋精度要求，决定将加工任务委托给专业钢筋加工公司，并利用特殊的模具，将现场下完料的钢筋加工成圆形（图2），并根据钢筋料表编号，分批次运至现场备用，环梁钢筋运至现场后应立即安排试装，培训熟练操作人员。

3.5 模板安装

根据高支模施工方案，搭设满堂脚手架支撑系统，安装模板，考虑到环梁钢筋数量较多，直径较大，加工和安装会有一定的误差，模板安装时适当放大梁柱节点处的内尺寸。

3.6 梁柱节点钢筋绑扎

梁柱钢筋绑扎最困难的就是悬挑框架梁上部贯穿钢管柱的主筋，需先安装框架梁上部贯穿筋，对贯穿筋和钢柱接口部分的空隙需用高强度的砂浆嵌缝，绑扎环梁箍筋及梁板筋，其他专业的预留预埋工作穿插进行（图3）。

图2 环梁钢筋加工

图3 梁柱节点钢筋绑扎

3.7 楼板混凝土浇筑

楼层板混凝土浇筑前，设计、监理及施工单位技术人员需现场进行检查，确认无误后再浇筑混凝土，由于梁柱节点处钢筋较密，故应采用坍落度大于180 mm的混凝土，并采用较细的振捣棒振捣密实。

3.8 钢管柱混凝土浇筑

由于本工程钢柱是分3段安装的，所以钢管混凝土只能待钢柱安装结束后一次性浇筑，本工程为会议中心，绝大部分钢柱柱顶标高为－0.15 m，在非地下室区域有3根钢管柱柱顶与钢筋混凝土梁连接，框架梁与钢管柱采用插筋（钢筋笼）的连接方式，在楼板混凝土浇筑前，需先用混凝土浇筑这3根钢管柱，其余的钢管柱混凝土的浇筑按工艺流程，在楼板混凝土浇筑后进行。所有钢管柱混凝土的浇筑均采用C40高抛免振混凝土。

4 结语

通过对梁柱节点的提前设计，把比较困难的技术问题提前消化，分解各个工序，将精度和难度较大的工序安排在工厂加工，使施工质量有了保证。大批量定型化加工也降低了施工造价，加快了主体结构施工进度。