《外围结构花格框架后浇节点施工工法》适用于对承载能力要求较高且建筑的形状尺寸要求比较严格的超高结构体系。
《外围结构花格框架后浇节点施工工法》的工艺原理叙述如下:
为尽可能不使花格框架中的次框架结构承受竖向荷载作用,主框架与次框架的连接采用"特殊后浇节点"做法,即主、次框架同时进行结构施工,但在次柱与主框架梁交接处设置后浇节点,在楼面拉梁与楼板连接处也设置后浇节点。使得主、次结构完全断开,在此过程中全部竖向荷载施加在主框架结构上。使其能够充分的沉降,而次框架不受力,待主体结构封顶后再进行封闭工作。使得主框架承担了大部分的竖向荷载,而主、次框架共同构成抗侧力的主要结构构件,花格框架受力分工明确。花格框架后浇节点位置示意详见图2。
工艺流程
《外围结构花格框架后浇节点施工工法》的工艺流程:上部次框架梁施工时,次柱定位箍的安装与拆除→次框架梁上1350毫米高次柱的施工完后,次柱钢筋的接长→主框架梁与梁下1350毫米高次柱施工完后,次柱钢筋断开→搭设施工用脚手架→主体结构施工完后,次柱钢筋再次连接,柱子后浇注节点部位清理→后浇节点处钢板的安装→后浇节点处CGM高强无收缩灌浆料的灌注。
操作要点
《外围结构花格框架后浇节点施工工法》的操作要点如下:
一、上部次框架梁施工时,次柱定位箍的安装与拆除
绑扎上部次框架梁钢筋,安装次柱柱筋定位箍(定位箍平面图见图3,安装位置见图4),浇筑次框架梁混凝土后,拆除次柱柱筋定位箍,绑扎次框架梁上1350毫米高次柱箍筋,浇筑次框架柱混凝土。
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二、次框架梁上1350毫米高的次柱施工完后,接长次柱钢筋。
在主体结构施工时,次框架梁上1350毫米高柱模板采用定型钢模板随本层柱同时支设,同时搭设施工用脚手架。
上部次框架柱主筋采用墩粗直螺纹连接(一级接头。两端钢筋固定,接头位置在柱中部,接头率100%),钢筋接头之间间隙为20毫米,以此抵消变形[图1(a)]。该工法所需套简长度比标准套筒长度加长20毫米。套筒所连上下两段钢筋套丝长度也比正常情况有所不同;一侧套丝长度为标准长度,另一侧套丝长度为两个标准套丝长度+20毫米。
在浇筑主框架梁及主框架梁下1350毫米高次柱混凝土之前,接长次柱钢筋(次柱钢筋墩粗直螺纹连接点设在上部次柱中点),直螺纹做暂时连接,并完成绑扎[图1(b)]。
三、主框架梁与梁下1350毫米高次柱施工的同时,安装次柱定位箍。
1.主框架梁模板的支设
1)主框架梁底模
梁底模板采用15毫米厚多层板,在有次框架柱的位置设置独立的模板,在有钢筋穿过的地方穿孔,注意防止漏浆。见图5。
2)主框架梁底模龙骨设计
上部主框架梁底模次龙骨采用50毫米×100毫米木方,次龙骨净距不大于150毫米,但不少于5根通长木方,在上部次框架柱位置底模次龙骨采用50毫米×100毫米木方,木方之间净距不大于100毫米。见图6。
3)主龙骨设计
主龙骨采用2ф48×3.5钢管,间距为600毫米。见图7。
2.主框架梁下1350毫米高模板采用定型钢模板,随本层主框架梁同时支设,用钢板网等材料将次框架柱下部封堵严密,防止漏浆。
主框架梁与梁下1350毫米高次柱同时浇筑混凝土。见图8。
3.主框架梁及主框架梁下1350毫米高次柱混凝土终凝后,将套筒拧开并保持断开[图1(c)]。
四、搭设施工用脚手架
后浇柱皆为边柱,且灌注灌浆料时主体施工已经结束,整体外脚手架已经拆除。边柱施工时,靠外侧施工无作业面,需要搭设脚手架。根据现场情况,应该为每根需要浇注的柱子搭设悬臂脚手架,以进行柱外侧施工。由于后浇柱子上、下部已经浇注完毕,且与梁相连,脚手架的搭设可以该柱子上、下已浇注部位及梁为受力点,脚手架应向外悬挑不小于1.5米,且应铺好跳板,工人施工时应系好安全带。
操作架搭设:双排脚手架围绕次柱搭设,立杆支撑拉接设在楼板和主梁、次梁上,操作层满铺50厚木跳板,悬挑部位用斜杆设置,外立面设剪刀撑,外围满挂安全立网及水平网。
脚手架搭设方法如图9及图10所示。
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五、主体结构施工完后,次柱钢筋再次连接,清理柱子后浇注节点部位。
在此框架柱345毫米高后浇节点施工时,将直螺纹套筒复拧[图1(d)]。
钢板安装前应将需要浇注的节点区内杂物清理干净。如钢筋锈蚀严重,需要对钢筋作除锈处理。在确保节点内清洁及钢筋配置符合设计图纸时,方可安装钢板后浇节点部位清理前需将钢板位置上方混凝土人工剔凿出60~100毫米宽、10~20毫米深的喇叭口,喇叭口上方与钢板上方平齐,作为进料口兼排气口。然后将剔凿下来的渣土清理干净。
六、后浇节点处钢板的安装(图11)
1.钢板下料加工:按加固平面图在现场或工厂进行钢板下料、裁剪、钻孔。
2.按图并结合现场情况在钢板上钻孔,并利用钢板孔位定位,在混凝土构件上钻出膨胀螺栓孔以备安装膨胀螺栓。
1)利用钢板孔位定位出膨胀螺栓孔的位置,并标出记号。在定位钢板孔时应该依据图纸并根据现场实际情况进行调整,使膨胀螺栓孔位错开柱子的主筋和箍筋;钢筋或螺栓的钻孔直径参照相关的性能指标。使用冲击钻钻孔。初钻时速度要慢,待钻头定位稳定后,再全速钻进;成孔应确保垂直于结构平面,钻孔中若遇到钢筋,必须改变孔的位置。
2)把膨胀螺栓头击人孔内。
3)钢板粘贴以后,迅速拧紧膨胀螺栓螺杆,固定钢板。
3.混凝土和钢板粘合面的处理
1)混凝土粘合面表面处理
用斩斧在粘合面上依次轻斩混凝土表面,斩斧纹路应与受力方向垂直,除去表层0.2~0.3厘米以露出砂石新面,用无油压缩空气吹除或用毛刷扫除表面粉粒。
2)钢板表面处理
钢板粘合面必须进行除锈和粗糙处理;钢板粘合面可用喷砂或平砂轮打磨除锈,直至出现金属光泽,钢板粘合面应有有一定粗糙度,打磨纹路应与钢板受力方向垂直;用无油棉丝蘸丙酮擦拭钢板粘合面,直到用新棉丝蘸丙酮后不见污垢为止。
4.建筑结构胶的配置
选择金草田JCT-2B型建筑结构胶,该结构胶由甲乙两组分组合而成,甲组分为结构胶基料,乙组分为固化剂。两组材料配合后必须在30分钟内使用完。
5.建筑结构胶的涂敷和钢板的粘合
涂敷建筑结构胶,粘贴钢板并用膨胀螺栓固定。待建筑结构胶常温固化后,用小锤轻轻敲击钢板,以判断粘结效果。粘结面积应不少于90%,否则此粘结件不合格。应剥下重新粘贴或采取有效措施补粘或补强。
6.钢板表面防锈处理。
1)钢板外露部分在涂锈前必须除锈,用丙酮擦去油污,并保持干燥。
2)防锈涂料可采用涂刷金属防锈漆。使用丙酮除去油污,进行严格清洁处理后,才可进行涂刷,后涂必须在前涂固化后才能进行。
七、后浇节点处CGM高强无收缩灌浆料的灌注
在钢板安装结束后约12小时进行浇注灌浆料的工序。此时粘钢胶已经基本固化,可以浇注灌浆料。灌浆料是一种高强度、微膨胀、自流性好的建筑材料。使用时应按照说明书要求的用水量,将灌浆料现场搅拌均匀,通过铁皮漏斗沿灌浆口注入柱子节点内。一边灌注一边轻轻敲打钢板,直到节点内灌浆料已经注满,并且灌浆料已经达到灌浆口高度。如灌浆口内灌浆料继续下沉,则继续灌注,保证灌浆料与灌浆口平齐。一般经过4~5个小时以后,灌浆料不再下沉时,说明节点处已经灌注密实。见图12。
楼面拉梁处后浇节点也采用墩粗直螺纹钢筋连接,具体操作方法与次柱与主梁处连接相同。拉梁模板在结构封顶后后浇节点施工时支设,梁底模采用15毫米厚多层板,梁侧模采用12毫米厚竹胶板。拉梁均在结构封顶后由上往下依次浇筑无收缩混凝土。