劲性钢结构柱穿筋、接驳器连接问题研究

劲性钢结构柱穿筋、接驳器连接问题研究

谭志鹏

中建三局集团华南有限公司 广东省中山市 528400

摘要：建筑结构的多样化以及施工技术的创新发展，衍生出型钢混凝土组合结构体系，类似超高型建筑施工开始普遍应用此类结构。劲性钢筋混凝土结构中，连接形式的差异性对钢筋与钢结构的接合质量起到不同程度的影响。本文从劲性钢结构柱连接方法出发，分析方法特点，重点对穿孔法和连接件法相关问题进行分析，并给出技术要点建议。

关键词：劲性钢结构柱；接驳器；穿筋孔；节点施工技术

引言：通常来说，劲性钢结构的截面种类多样，涉及多部位的连接节点，因此施工技术要求具备准确性与较高工艺水平，增强钢筋、钢结构之间连接部分的稳固性。在劲性钢结构柱连接施工中，常见的筋穿孔、接驳器连接操作往往要求具备准确性。以钢骨穿筋开孔为例，开孔位置是否准确、孔位预留是否足够等直接影响钢筋混凝土结构后续施工质量。基于此，有必要对其展开深入研究，仔细分析工艺问题并制定有效技术策略，提高钢结构施工质量。

1 钢柱穿筋施工问题及优化工艺分析

1.1 劲性钢柱穿筋技术

劲性钢柱穿筋开孔方法一般称为穿孔法，主要指的是在利用穿孔工具，在钢筋混凝土结构梁的主筋结构所对应的劲性钢柱柱身位置，实施开孔穿筋操作，使钢柱截面部分贯穿钢筋。特别是重要部件，如筏板基础层、加强层等位置，可利用穿孔法加固施工，稳定钢结构。相比于普通的框架柱结构，劲性钢筋混凝土柱的纵向直径更加大，因此对应的纵向钢筋需要分为两排。这样一来，箍筋间距较小，通常需要多个箍筋纵横贯穿。

1.2 穿孔法应用问题

穿筋开孔方法不需要断开钢筋主筋结构，基本不会破坏原有的钢筋混凝土结构，有利于保证结构安全性。除此之外，在穿孔施工时，用于组拼的零件数量少，降低施工复杂性。但同时，由于钢结构上开孔会降低截面承载力，仅适用于钢筋穿越量少的区域^[1]。钢筋开孔数量多的同时，准确性也会有所下降，需要保持高精准度的钢柱定位。并且在应用板厚度较大，或者是形状为弧形的钢柱截面时，需要利用人工开孔工艺，减少机械化开孔操作，精准度难以得到有效保证，容易增加后期孔位修改问题，例如补强处理，拖慢钢结构施工周期。

针对人工操作的工艺问题，劲性钢结构柱的穿孔连接法的常见应用问题为：

（1）穿筋孔位置偏差：穿筋孔偏位原因有多种，可能在工厂生产时出现精度偏差，也可能由于人工操作使得现场钢筋安装偏位等，降低结构连接效果。

（2）穿筋孔放大：在进行穿筋施工时，为了避免穿筋孔直径国小无法贯穿的问题，通常会预留一定空隙，方便钢筋调整。但可能由于测量误差，增加预留空隙。

（3）穿梁钢筋交叉冲突：通过上述内容可知，劲性钢筋混凝土柱纵向钢筋为双排构造结构，双向交叉贯穿梁结构。这种排列方式可能导致在施工中，因工艺原因，造成钢筋弯折锚固、标高位偏差等技术应用问题，进而无法使钢筋完全贯穿穿筋孔，实现有效连接，或者是难以保障主次梁钢筋交叉。

（4）开孔错误：包括开孔位置错误、孔位漏开等问题，增加现场的二次返工频率，现场切割难以保证钢柱质量。除此之外，钢筋放样问题也会影响穿筋孔连接质量。

1.3 劲性钢结构穿筋优化要点

为确保钢骨梁安装的精度，在钢柱安装过程中，必须按规范要求对钢柱的定位轴线、标高、垂直度进行严格控制^[2]。具体来说，劲性钢结构穿筋开孔应：

（1）控制梁柱结构混凝土保护层：在11G101—1文件的规定下，按照要求保证混凝土保护层厚度≥15cm。

（2）确定箍筋孔：结合钢柱纵向位置、混凝土保护层厚度、数量等要素综合编制平面设计图，科学确定箍筋、腹板位置（水平位置、垂直位置）。

（3）确定梁筋孔：应在开孔前，对梁纵向钢筋数量、排数、位置等设计剖面设计图。应以梁箍筋位置为依据，在此基础上确定腹板位置。针对十字交叉梁的开孔，要保证先穿孔的梁的位置要与另一方向的穿孔梁保持一个穿筋孔直径的距离，也就是说，要遵循避让原则，交叉贯穿。

（4）确定穿筋孔直径：以热轧带肋钢筋为例，其钢筋公称直径应小于外径直径。在型钢上开孔会导致钢结构截面强度的削弱，因此开孔直径不应过大，但也不能过小，造成穿筋困难^[3]。在穿孔时，应结合钢筋外径、施工设计图纸、深化图以及孔位预留长度确定穿孔直径。

除此之外，可利用深化图对穿孔位置惊醒优化控制。钢结构的深化图的重点是确认钢骨的开孔，协调钢筋的穿插和确定钢筋的锚固形式^[4]。在确定设计图的基础上，预先进行放羊，并将结果交由设计部门进行审核，在审核结果明示后再交由施工方进行二次审核，确保开孔位置准确无误。

2 钢筋接驳器连接施工问题及优化工艺分析

2.1 接驳器施工问题

型钢梁与型钢柱钢筋通常采用搭接板连接或套筒连接^[5]，也就是接驳器连接方法。接驳器连接指的是在混凝土结构梁的主筋对应钢柱安设接驳器，将钢柱与钢筋结构进行连接。接驳器的应用能够实现快速衔接，不会延长施工工期。接驳器不会占用箍筋位置，同时可用于结构密集的钢筋结构施工。但接驳器会受到位置偏差的影响，降低连接效率。此外，接驳器需进行焊接处理，一旦焊接技术失误，则容易使接驳器出现变形问题，影响钢筋与钢柱连接。具体来说，现场接驳器应用可能出现一下问题：

（1）受到梁柱结构相交角的限制，接驳器的安装位置通常与翼缘板呈垂直状态，因此现场施工时，可能会因为接驳器与梁结构主筋之间的夹角，无法保证箍筋的准确安装。

（2）在工厂焊接过程，可能由于人为、机械操作因素，使得接驳器存在型号错误、规格不符、少焊漏焊的质量问题。

（3）在焊接操作中，可能受到接头淬硬组织的应力作用，造成接驳器部分构件开裂，降低钢筋混凝土结构连接截面承载力，增加安全隐患。

2.2 接驳器施工技术优化要点

直螺纹套筒的焊接质量应满足规范要求并须进行拉拔试验，为减少预留直螺纹套筒的数量^[6]。针对接驳器型号错误的问题，必须及时更换原有存在问题的接驳器设备，或者是在原接驳器位置方便安设新的接驳器，并做好焊接质量控制。针对接驳器使用问题，建议使用接驳器与搭筋板混合应用形式，加强连接效果。该形式的施工方式为在钢筋的两端分别安装接驳器、搭筋板，若钢筋结构的数量多，可以利用交替方式连接，这种混合连接形式能够加快连接速度，降低现场焊接频率。同时该方式也能够有效解决钢筋两端套筒连接、钢筋打断搭接等操作造成的质量问题。

3 结束语

综上所述，劲性钢筋混凝土结构施工中，针对接驳器、穿筋孔等技术性问题的解决能够有效提升施工合格率，最大限度减少二次施工次数，达到节约施工造价的效果，保证施工质量的同时，缩短建设周期。针对劲性钢筋混凝土的复杂节点操作问题，应及时找准失误点，分析技术原因，经过类型问题总结应对经验。

参考文献：

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