倪傳輝 （安徽三建工程有限公司，安徽 合肥 230000）

1 引言

近年來，在房屋建筑工程中，尤其是為了提高公共建筑中高層、超高層的結(jié)構(gòu)整體抗震能力，結(jié)構(gòu)中大量引入了SRC 柱、SRC 梁-鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，這種新型組合結(jié)構(gòu)帶來的SRC 柱梁與鋼筋連接節(jié)點(diǎn)的連接便成為了施工過程中的關(guān)鍵點(diǎn)?，F(xiàn)實(shí)工程案例中，SRC 柱梁節(jié)點(diǎn)處結(jié)構(gòu)配筋縱橫交錯(cuò)、十分密集，極易因設(shè)計(jì)不合理出現(xiàn)空間碰撞的情況。

鋼骨加工一般是在加工廠提前預(yù)制完成的，作為鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工安裝的前置工序，往往在結(jié)構(gòu)施工前就要完成鋼骨結(jié)構(gòu)二次深化。深化不僅要考慮鋼骨本身的安裝，還要考慮與鋼筋工程的搭接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，節(jié)點(diǎn)選擇和設(shè)計(jì)會(huì)直接影響現(xiàn)場鋼筋工程的施工。因此節(jié)點(diǎn)選擇和設(shè)計(jì)不僅要符合規(guī)范要求及制作工藝簡單，還要便于現(xiàn)場施工、可操作性強(qiáng)（本文中所提及的鋼套筒均為可焊接鋼套筒，并非建筑工地常見的45 號(hào)鋼直螺紋套筒。SRC結(jié)構(gòu)中的鋼材材質(zhì)多為Q355B，普通的45號(hào)鋼直螺紋套筒適合氫焊和氬弧焊，不太適合氣焊，焊接性能相對(duì)來講較差，常規(guī)的焊接方法，易出現(xiàn)裂紋。而可焊接套筒在外觀上不僅有已加工好坡口，且所用材料焊接性能更好，通常用加厚的無縫鋼管制成，更適用于SRC結(jié)構(gòu)）。

2 梁柱節(jié)點(diǎn)選用

2.1 十字型SRC柱與H型SRC梁鋼筋節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

2.1.1 實(shí)際情況

由于十字型SRC 柱與H 型SRC 柱類似，以十字型SRC 柱分析為例，外圍翼緣板為不封閉的結(jié)構(gòu)，與H 型SRC 梁連接時(shí)多為正交情況，故SRC 柱豎向主筋與H 型SRC 梁上下翼緣以及H 型SRC 梁水平頂部、底部主筋與十字型SRC 柱翼緣及腹板會(huì)發(fā)生空間碰撞，造成鋼筋安裝困難，如圖1、圖2所示。

圖1 節(jié)點(diǎn)鋼筋柱縱筋碰撞示意圖

圖2 節(jié)點(diǎn)鋼筋梁主筋碰撞示意圖

圖3 節(jié)點(diǎn)SRC柱豎筋連接示意圖

圖4 鋼牛腿搭板深化示意圖

因此在保證混凝土結(jié)構(gòu)中配筋率、主筋錨固長度、保護(hù)層厚度等關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)符合要求的前提下，鋼結(jié)構(gòu)在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)二次深化時(shí)可通過可焊接鋼套筒、鋼牛腿（雙）搭板以及SRC柱腹板開孔等方式解決現(xiàn)場施工與主筋空間碰撞的問題。

以肥西縣產(chǎn)城融合示范區(qū)規(guī)劃小學(xué)一新建項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)工程為例，小學(xué)體育綜合樓的勁性柱截面為焊接十字型鋼柱，翼緣、腹板厚度均為30 mm，截面尺寸為500 mm×500 mm；勁性梁截面為焊接H 型鋼，翼緣、腹板厚度均為30 mm，截面尺寸H1050 mm×250 mm。

2.1.2 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

SRC 柱豎向主筋與H 型SRC 梁上下翼緣碰撞，若SRC 梁主筋為單排時(shí)可通過在鋼梁翼緣焊接套筒或者搭板來解決，套筒必須選用可焊接鋼套筒，并且要求等強(qiáng)熔透焊，不可選用鋼筋機(jī)械連接接頭用的直螺紋鋼套筒，搭板選用與母材強(qiáng)度相同的材料且滿足雙面焊搭接長度不小于5d；規(guī)劃小學(xué)SRC 柱截面尺寸大小900 mm×900 mm，柱豎向主筋直徑25 mm，鋼骨柱截面尺寸500 mm×500 mm，柱豎筋，鋼牛腿寬度不得大于[900-500-50×2（主筋及對(duì)應(yīng)最小保護(hù)層）]/2=150 mm，最終鋼牛腿深化長度130 mm，梁水平主筋直徑多為25 mm，滿足搭接長度不小于5d，符合規(guī)范要求；若SRC 梁主筋為雙排及以上時(shí)，受到搭接長度和保護(hù)層限制則僅可選用套筒連接方式。

SRC 梁水平頂部、底部主筋與十字型SRC 柱翼緣及腹板碰撞時(shí)，若SRC 梁主筋為單排時(shí)，可通過在SRC 柱翼緣焊接套筒、牛腿搭板、腹板開孔來解決，牛腿搭板選用與母材強(qiáng)度相同的材料；若SRC 梁主筋為雙排及以上時(shí)，僅用某一種連接方式則會(huì)有明顯弊端，例如只焊接套筒會(huì)使緊挨著的套筒無法焊接，僅用牛腿搭板會(huì)額外增加用鋼量、不經(jīng)濟(jì)，僅用腹板開孔方式會(huì)使腹板穿孔率過大，不僅削弱結(jié)構(gòu)，還增加后場用鋼量和用工量，因此多排筋需要用到以上幾種相結(jié)合的方式來解決縱筋空間碰撞問題，如圖5 所示。另外使用鋼牛腿時(shí)要注意牛腿搭板長度滿足梁縱筋雙面焊搭接長度不小于5d，在鋼骨柱翼緣至SRC柱混凝土表面不足200 mm 時(shí)，一般不考慮使用。

圖5 節(jié)點(diǎn)SRC梁縱筋連接示意圖

存在以下兩種特殊情況。①SRC梁與SRC 柱斜交，相對(duì)于十字型SRC 柱而言，斜交梁更容易處理。因十字柱為不封閉的結(jié)構(gòu)，且對(duì)應(yīng)鋼牛腿翼緣位置均設(shè)有水平加勁肋，斜交梁的水平筋可伸入鋼骨柱內(nèi)部進(jìn)行搭接焊，以規(guī)劃小學(xué)截面尺寸500 mm×500 mm 鋼骨柱為例，水平加勁肋的平面尺寸為205 mm×205 mm，梁水平筋搭接于水平加勁肋搭接長度亦可滿足搭接長度不小于5d的要求，如圖6 所示。其次若斜交梁頂部或者底部有二排筋，二排水平筋可伸入鋼骨柱內(nèi)部進(jìn)行彎錨，彎錨長度按規(guī)范執(zhí)行。②SRC 梁與SRC 柱偏心相交，相對(duì)于十字型SRC 柱而言，也是可以通過腹板開孔解決掉的，如圖7 所示。仍以規(guī)劃小學(xué)為例，偏心相交時(shí)，部分水平筋通過鋼牛腿進(jìn)行搭接，另一部分可通過腹板開設(shè)穿筋孔完成，開孔大小為鋼筋直徑+5 mm，如此一來梁水平筋無需打斷，整體受力更好。其次若偏心向交梁頂部或者底部有二排筋，二排水平筋亦可通過腹板穿筋孔，另一部分無法通過穿筋孔的，可通過鋼套筒或者彎錨進(jìn)行施工。

圖6 斜交梁鋼筋搭接焊示意圖

圖7 偏心梁鋼筋穿孔示意圖

2.1.3 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)選用要點(diǎn)

十字型SRC 柱與H 型SRC 梁節(jié)點(diǎn)處有正交先天優(yōu)勢(shì)，在能保證柱豎筋保護(hù)層前提下，優(yōu)先選用在十字柱翼緣焊接鋼牛腿（搭板）與H 型SRC 梁縱筋搭接。

H 型SRC 梁縱筋與十字型SRC 柱腹板碰撞時(shí)，優(yōu)先選擇雙面搭焊在柱的水平加勁肋上，非必要盡量減少開孔。

梁多排縱筋時(shí)，在十字柱翼緣處碰撞時(shí)選用“套筒+牛腿搭板”組合，在十字柱腹板處碰撞時(shí)選用“腹板開孔+水平加勁肋搭接焊”組合。

2.2 矩形SRC柱與H型SRC梁鋼筋節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

2.2.1 實(shí)際情況

由于矩形SRC 柱與圓形SRC 柱類似，以矩形SRC柱分析為例，其外圍翼緣板成型后為全封閉結(jié)構(gòu)，同等條件下其側(cè)向剛度更大，能夠更有效地抵抗水平力，通常用于公共建筑中大截面SRC柱，與H型SRC梁連接時(shí)既有正交情況又有斜交情況，斜交時(shí)往往有5道及以上的梁與矩形SRC柱交叉，此時(shí)梁的縱向主筋布置在矩形SRC柱節(jié)點(diǎn)處更為緊密，發(fā)生空間碰撞頻率更大，如圖8所示。

圖8 矩形柱與斜交梁鋼筋碰撞示意圖

與十字型SRC 柱相同的是以保證混凝土結(jié)構(gòu)中配筋率、主筋錨固長度、保護(hù)層厚度等關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)為前提，與十字型SRC 柱不同的是無法開穿筋孔。因此矩形SRC 柱鋼結(jié)構(gòu)在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)二次深化時(shí)可通過適當(dāng)偏移主筋位置、可焊接鋼套筒、鋼牛腿（雙）搭板以及彎錨增加錨固長度等方式解決現(xiàn)場施工與主筋空間碰撞的問題。

2.2.2 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

SRC 柱豎向主筋與H 型SRC 梁上下翼緣碰撞時(shí)，情況與2.1.2 類似，在此不多贅述，如圖9所示。

圖9 柱豎筋與鋼梁翼緣碰撞節(jié)點(diǎn)處理示意圖

以在建項(xiàng)目文化中心圖書館為例，勁性柱截面尺寸大小為400 mm×400 mm箱型柱，標(biāo)高為-5.5～+35.4 m，材質(zhì)為Q345GJB。勁性梁為寬度200～500 mm不等、高度600～900 mm不等的焊接H型鋼，標(biāo)高為+4.69～+35.4 m，材質(zhì)為Q345GJB。4 層以下勁性梁截面尺寸為H600 mm×200 mm，因梁寬200 mm較小，柱豎筋可通過適當(dāng)偏移達(dá)到不需要打斷的效果，保證柱豎向鋼筋的完整性，否則要進(jìn)行打斷在梁上下翼緣位置焊接鋼套筒或者搭板進(jìn)行連接；4層以上勁性梁截面尺寸多為H800 mm×500 mm，因梁寬500 mm較大，無法通過偏移主筋的方式繞開鋼牛腿，因此可通過在梁（牛腿）翼緣焊接套筒或者搭接板的方式完成柱豎向鋼筋的連接，如圖10所示。

圖10 豎筋與鋼梁翼緣碰撞處理實(shí)例示意圖

SRC 梁水平頂部、底部主筋與矩形SRC 柱翼緣碰撞時(shí)，若SRC 梁主筋為單排時(shí)，除了可通過在SRC 柱翼緣焊接套筒、牛腿搭板來解決，還可以通過適當(dāng)偏移主筋位置來解決；若SRC 梁主筋為雙排及以上時(shí)，僅用某一種連接方式則會(huì)有明顯弊端，因此多排筋需要用到以上幾種相結(jié)合的方式來解決縱筋空間碰撞問題，如圖11所示。

圖11 鋼梁多排水平筋與鋼柱碰撞處理示意圖

以圖書館項(xiàng)目為例，勁性梁與勁性柱相交時(shí)，因鋼柱寬度為400 mm，4 層以下勁性梁梁寬大多也為400 mm，且鋼柱為矩形柱全封閉結(jié)構(gòu)，無法通過開孔實(shí)現(xiàn)穿筋，實(shí)際操作中多以焊接搭接板及彎錨實(shí)現(xiàn)鋼筋施工，但錨固長度需滿足規(guī)范要求，如圖12 所示。另外要注意正交時(shí)柱翼緣可焊接鋼套筒進(jìn)行連接梁水平筋，斜交時(shí)此方法不宜使用。

圖12 斜交梁水平筋與矩形柱碰撞處理實(shí)例示意圖

2.2.3 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)選用要點(diǎn)

矩形SRC 柱與H 型SRC 梁節(jié)點(diǎn)處，柱豎筋穿梁優(yōu)先采用鋼搭板，其容錯(cuò)率較高；鋼套筒亦可，但使用搭板的前提條件是SRC 梁外截面足夠大，梁水平筋保護(hù)層厚度有保證。

H 型SRC 梁縱筋與矩形SRC 柱碰撞時(shí)，正交時(shí)選擇鋼牛腿搭板（雙搭板）或與套筒組合方式，斜交時(shí)優(yōu)先選用鋼牛腿搭板（雙搭板），套筒有焊接變形，角度難以控制，不宜使用，使用牛腿搭板時(shí)需注意控制好柱豎筋保護(hù)層。

梁多排縱筋時(shí)或者搭板長度無法滿足5d 時(shí)，宜采取適當(dāng)偏移主筋位置及彎錨增加錨固長度等措施。

矩形SRC 柱與H 型SRC 梁節(jié)點(diǎn)，不論正交還是斜交，均不宜使用開孔補(bǔ)強(qiáng)的方式穿梁筋。

3 結(jié)論及建議

本文針對(duì)不同截面SRC 柱梁與H型SRC 梁節(jié)點(diǎn)處可能出現(xiàn)的主筋空間碰撞問題導(dǎo)致的鋼筋施工難度大、效率低的普遍現(xiàn)象，提供了微調(diào)主筋偏向、可焊接鋼套筒、鋼牛腿（雙）搭板以及SRC柱腹板開孔、彎錨等方式解決梁柱主筋與SRC 柱梁空間碰撞問題。針對(duì)不同節(jié)點(diǎn)往往要同時(shí)采用2 種及以上相結(jié)合來解決相對(duì)應(yīng)的碰撞問題，通過大量工程實(shí)踐案例，效果良好，不僅提高了經(jīng)濟(jì)效益、降低了施工難度，還加快了鋼筋施工速度、縮短了工期。