钢筋混凝土框架结构预制整体式箍筋免绑扎施工工法

'钢筋混凝土框架结构梁柱节点核心区预制整体式箍筋免绑扎施工工法主要完成单位：天津**建设集团有限公司**建设集团有限公司主要完成人：1.前言当今建筑工程主体结构中，框架结构、框架-剪力墙结构以自重轻、平面布置灵活、可形成较大空间的优点，广泛用于10～20层的建筑物。但框架结构抗水平侧移能力较差，在抗震地区此框架结构梁柱节点施工质量直接影响到结构抗震性能，因此，梁柱节点的混凝土强度等级、梁柱纵向钢筋伸入节点内的长度，梁柱节点区域内的箍筋加密间距设计和规范均有严格的要求。预制整体式免绑扎箍筋筒是在原有节点钢筋绑扎工艺基础上经工艺革新发展而来的一种由现场绑扎改为预制加工的工艺方法。新工艺能极大的保证梁柱节点区钢筋绑扎质量，避免了节点区加密箍筋数量不足、间距不均匀和箍筋变形的质量通病，减少梁柱节点钢筋绑扎时间，减少钢筋与模板分项交叉施工，模板安装与钢筋安装分开独立进行，缩短工期，取得了良好的经济效益和社会效益。2011年该工法获得了天津市专利技术和天津市优秀QC成果奖。2.工法特点2.0.1预制成型，操作简单，质量易控：预制整体式箍筋筒免绑扎工艺是不受模板工程限制，在梁柱模板支模的同时板上采用架高钢筋绑扎方法，钢筋绑扎过程方便操作，从而节点核心区钢筋能很容易绑扎到位，彻底解决了梁柱节点箍筋存在的质量通病，提高结构梁柱节点的强度和抗震性能。2.0.2-10- 彻底解决质量通病：梁柱节点钢筋绑扎通常工艺是粱板模板安装完成,框梁留置单侧模板,进行框梁钢筋绑扎。该方法梁柱节点箍筋绑扎比较困难,由于工人在模板面以下进行操作施工,作业条件差,安全环境也较差,从而容易导致该部位箍筋安装不到位。2.0.3加快施工进度：梁柱节点钢筋绑扎通常工艺是粱底模板安装完成后,先绑扎框梁钢筋,梁柱节点施工能得到可靠控制,但是由于钢筋和模板之间相互穿插施工,互相影响的时间较长,施工效率低,经统计，采取新工艺可加快施工进度2天，施工效率提高40%。2.0.4安全施工易控制：梁柱节点钢筋绑扎通常工艺是由于节点钢筋无法绑扎，只能是框梁留置一侧模板用来绑扎框梁钢筋及节点区钢筋，这样施工人员是在模板面以下，站在支模架上操作，施工作业环境较差,安全防护措施控制难度大，安全问题突出。3.适用范围本工法适用于建筑工程中钢筋混凝土现浇框架结构梁柱钢筋绑扎施工。4.工艺原理预制整体式箍筋筒免绑扎工艺是根据柱截面尺寸提前加工梁柱节点区加密箍筋，将节点区箍筋预制成固定整体筒状，待柱梁板模板工程全部完成后移交给钢筋分项施工，在模板上架空绑扎梁及梁柱节点区钢筋，绑扎完成后，节点区箍筋筒及梁钢筋整体下落的一种绑扎方法。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程（见图5.1）-10- 图5.1预制整体式箍筋筒免绑扎施工工艺流程支模架搭设完成梁板模板安装柱模板安装模板清理验收完成整体式箍筋筒安装、临时固定架高绑扎框架梁钢筋放置框架梁钢筋临时支撑整体式箍筋筒加工制作框架梁、箍筋筒整体下落就位放置梁底混凝土保护层垫块绑扎板底钢筋、水电预埋绑扎板顶钢筋撤掉框架梁钢筋临时支撑梁板模板垃圾清理浇筑柱、梁、板混凝土5.2操作要点5.2.1施工准备1.搭设架体铺设主次梁底模板，安装梁侧模板和顶板模板，保证模板的位置、标高和截面尺寸符合设计要求，并严格控制在规范允许范围内。2.梁柱节点柱模安装，在模板安装中一次成型，保证柱口的截面尺寸、位置及边角方正。-10- 3.将横向模板面上的全部杂物清理完毕，合格后办理验收手续，将该作业面移交给钢筋作业人员，横向模板作业全部完成。5.2.2整体式箍筋筒加工制作整体式箍筋筒，是在加工区批量制作，整体安装。整体式箍筋筒的制作要求如下：1.制作平台要求：每个制作平台尺寸2m*2m，用混凝土浇筑即可。按1:1比例弹出框架柱边线，点出角部纵筋位置，在角部植入四根与设计要求同规格的纵向短钢筋。要求短钢筋保证竖直，同时应保证短钢筋的保护层与实体工程中的相一致。2.划线绑扎箍筋：在平台纵筋上打出水平线，按100mm一道在每根钢筋划分箍筋位置线，按线绑扎箍筋，应重点控制钢筋间距和箍筋的整体几何尺寸。3.焊接竖向加固钢筋：节点区箍筋绑扎完毕后，在外箍的135度弯钩内侧，焊接Φ12的竖向加固钢筋与箍筋相连接，形成整体式箍筋筒。4.检查验收挂牌存在成品区整体式箍筋筒加工完成后，以个为单位进行检查，验收合格后挂牌标明使用部位及数量。（制作允许误差见表5.2.1）表5.2.1箍筋筒制作允许误差项目名称箍筋水平度划线间距箍筋间距允许误差2mm2mm3mm5.2.3整体式箍筋筒安装整体式箍筋筒绑扎与框架梁钢筋绑扎同时在顶板模板上部操作,二次同步就位。二次就位前应确保整体安装质量合格，施工中具体要求如下：1.箍筋筒临时固定：箍筋筒直接套入柱纵筋，保证每根纵筋位置准确，筒的底部第一道箍筋距板模板10-15cm为宜，便于设置框架梁钢筋临时支撑。使用3股22#镀锌丝，将箍筋筒底部第一道和顶部第一道箍筋与框柱四根角筋交接处全部进行绑扎固定。2.设置框架梁临时支撑：框架梁支撑设置可采用短方木或短钢管。采用短方木时，长度每边超出梁槽10—15cm为宜，不宜过长。框梁重量较大时，可采用短钢管。-10- 每跨框梁至少设置三道支撑，框架柱端部50cm范围内设置一道，跨中设置一道。如框梁跨度较大、配筋较大时可设置多道支撑。5.2.4框架梁钢筋安装：框架梁钢筋绑扎全部在顶板模板上部进行操作，操作性较好，具体要求如下：1.安装框架梁上部钢筋：在箍筋筒第一道箍筋上部依次穿入框架梁纵向钢筋，规格数量与位置要求符合设计和规范要求。2.套入梁箍筋：用钢尺在纵筋上划出箍筋位置线，套入箍筋。3.穿入框梁下部箍筋：在梁箍筋内穿入底部钢筋，纵横框架梁的下部钢筋，全部放置在箍筋筒底部箍筋的下侧。纵横梁梁底有高差出现时，梁底较低的框梁纵向钢筋应设置在箍筋筒底部第一道箍筋下部，梁底较高的框梁纵向钢筋应设置在箍筋筒底部第一道箍筋上部。箍筋筒就位后，保证箍筋筒最下一道箍筋和梁柱节点下部的柱箍筋间距符合设计及规范要求。箍筋筒与框梁下放就位调整箍筋筒的保护层拆除纵向框梁跨中支撑拆除箍筋筒与柱纵筋的连接姐校正位置调整设置垫块拆除梁柱节点四周支撑拆除横向框梁跨中支撑检查验收：框架梁绑扎完后，按图纸和规范要求进行检查验收，合格后准备下道工序施工。5.2.5框架梁、箍筋筒整体下落就位框架梁与箍筋筒就位，应保证框架梁的几何尺寸，同时也要保证整体式箍筋筒的整体性，流程图见5.5.1-1框架梁、箍筋筒整体下落就位工艺流程。施工中要求重点控制以下节点：1.就位前在梁底设置好垫块，要求能够保证下落后支撑住框架梁。2.临时支撑拆除，应按顺序进行。首先拆除梁柱节点四周的临时支撑，使梁柱节点部位先受力；再拆除横向框架梁支撑，最后拆除纵向框架梁支撑。这样荷载全部集中在梁柱节点处，使箍筋筒能够缓缓下落，保证箍筋筒不发生变形且就位准确。5.5.1-1框架梁、箍筋筒整体下落就位工艺流程-10- 3.箍筋筒与框架梁就位：由两侧纵向框架梁端部开始，同时向跨中依次下放。要求下放过程中不能一次到底，应使框梁处于斜直线状态，不得产生硬性弯折，造成框架梁变形。全部就位完成后，应对框架梁和箍筋筒的位置进行校正，由于箍筋筒是整体式的，与柱纵向钢筋不进行绑扎。垫好箍筋筒的保护层即能有效的控制柱纵向钢筋的位置，混凝土浇筑完成后柱纵筋保护层均匀。6.材料与设备6.0.1主要材料主要材料有：φ12箍筋筒加肋筋、成型钢筋、焊条。6.0.2机具设备（见表6.0.2）表6.0.2机具设备表设备名称规格数量交流电焊机BX-3001台电表箱D215L-430/4901台电闸箱（总）D210-250/3301台电闸箱（分）CD215L-100/3902台箍筋弯曲机GW401台钢筋调直机GT6/121台钢筋切断机GQ401台7.质量控制7.1质量控制标准材料选购、钢筋加工制作、绑扎施工及质量检测等相关内容严格执行以下标准：《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499-10- 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB13013-1991《施工现场机械设备检查技术规程》JGJ160-2008《施工现场临时用电安全技术规程》JGJ467.2质量保证措施7.2.1受力钢筋顺长度方向全长的净尺寸偏差控制在±10mm、箍筋内净尺寸偏差控制在±5mm。7.2.2用于混凝土结构中的钢材品种、规格、质量必须符合设计规定及相应标准，重点检查出厂合格证、产品质量证明书、试验报告。7.2.3钢筋安装位置的偏差应符合表7.2.3的规定。表7.2.3钢筋安装位置允许偏差和检验方法项目允许偏差（mm)检验方法绑扎钢筋网长、宽±10钢尺检查网眼尺寸±20钢尺量连续三档，取最大值绑扎钢筋骨架长±10钢尺检查宽、高±5钢尺检查受力钢筋间距±10钢尺量两端、中间各一点，取最大值排距±5保护层厚度基础±10钢尺检查柱、梁±5钢尺检查板、墙、壳±3钢尺检查绑扎箍筋、横向钢筋间距±20钢尺量连续三档，取最大值钢筋弯起点位置20钢尺检查预埋件中心线位置5钢尺检查水平高差+3,0钢尺和塞尺检查7.2.4箍筋筒制作允许偏差见表7.2.5。表7.2.5箍筋筒制作允许误差项目箍筋水平度划线间距箍筋间距允许误差2mm2mm3mm-10- 7.2.5每道箍筋与竖向加固钢筋交接处必须焊接牢固，且焊接中不得烧伤箍筋。7.2.6全体管理人员持证上岗，全体电焊工持证上岗。7.2.7组织施工管理人员、焊接人员认真学习贯彻施工方案，做好技术交底工作。8.安全措施8.1悬空绑扎钢筋时必须遵守下列规定：8.1.1悬空大梁钢筋的绑扎，必须在满铺脚手板的支架或操作平台上操作。8.1.2绑扎圈梁、挑梁、挑檐、外墙和边柱等钢筋时，应搭设操作台架和张挂安全网。8.1.3雨天和雪天进行高处作业时，必须采取可靠的防滑、防寒和防冻措施。凡水、冰、霜、雪均应及时清除。8.1.4悬空作业处应有牢靠的立足处，并必须视具体情况，配置防护栏网、栏杆或其他安全设施。9.环保措施9.0.1本工法为预制箍筋筒，构件均在加工区加工完成，现场只需组装焊接，因此无噪声，无粉尘污染，环保措施到位。9.0.2施工过程严格遵守国家、地方有关环境保护的法律法规，并应采用相应措施，确保现场粉尘，噪声等有效控制。9.0.3合理布置施工现场，将作业范围限制在工程建设允许的范围内，各种标示，围挡齐全醒目，施工场地整洁文明。9.0.4电焊产生的弧光必须采用围板与周围环境进行隔离，防止弧光散发和焊接火星引燃其他材料。9.0.5定期对钢筋加工设备进行调试、保养和维修，保证施工设备安全可靠。-10- 9.0.6合理安排施工工序，晚间十点以后禁止进行产生噪声的建筑施工作业。9.0.7建立工地卫生保洁制度，由专人负责清理现场卫生，保持现场环境整洁。10.效益分析10.1经济效益10.1梁柱节点钢筋绑扎通常工艺是粱底模板安装完成后,先绑扎框梁钢筋,梁柱节点施工能得到可靠控制,但是由于钢筋和模板之间相互穿插施工,互相影响的时间较长,施工效率低,经统计，采取新工艺施工可加快施工进度2天，施工效率提高40%，从而创造较大的经济效益。10.2社会效益10.2.1预制整体式箍筋筒免绑扎工艺是不受模板工程限制，在梁柱模板支模的同时板上采用架高钢筋绑扎方法，钢筋绑扎过程方便操作，从而节点核心区钢筋能很容易绑扎到位，彻底解决了梁柱节点箍筋存在的质量通病，提高结构梁柱节点的强度和抗震性能，具有长远的社会效益。10.2.2梁柱节点钢筋绑扎通常工艺是由于节点钢筋无法绑扎，只能是框梁留置一侧模板用来绑扎框梁钢筋及节点区钢筋，这样施工人员是在模板面以下，站在支模架上操作，施工作业环境较差,安全防护措施控制难度大，安全问题突出，采用新工艺后，施工人员全部在模板上表面进行操作，从而避免了很多安全问题。10.2.3通过科技创新，有助于提高企业施工技术含量，提升企业知名度，具有良好的社会效益。11.应用实例11.0.1天津海事局综合业务用房工程天津海事局综合业务用房工程位于天津市河西区解放南路与湘江道交口，框架剪力墙结构，由主楼和附楼两部分组成，主楼地下一层，地上十九层；附楼地下一层，地上二层，建筑总面积为18826m2-10- 。主体结构施工期间采用了预制整体式箍筋免绑扎施工工艺，有效的解决了节点区钢筋绑扎质量通病，缩短了施工工期，经第三方实体检测，合格率100%。11.0.2中北旺商业广场一期工程中北旺商业广场一期工程位于西青区中北工业园，框架结构，地下一层，地上三层，局部四层，总建筑面积为平方米，该工程在主体施工阶段采用了本工法，提高了施工效率，主体各分部分项验收合格率均一次性达到100%，大大缩短了工期，降低了施工成本，施工全过程处于安全、稳定、快速、优质的可控状态，工程整体质量达到优良，无安全生产事故发生，得到了各方的好评，取得了良好的经济效益和社会效益。11.0.3天津西青医院门诊急诊住院综合楼天津西青医院门诊急诊住院综合楼工程位于天津市西青区西青道与柳霞路交口，结构形式为框架剪力墙结构，该工程由住院楼和门急诊楼两部分组成，其中住院楼地下一层，地上十六层、门急诊楼地下一层、地上四层（局部五层）。总建筑面积为72980平方米。工程在主体施工阶段采用了预制整体式箍筋免绑扎施工工艺后，有效的避免了节点区钢筋绑扎质量通病，钢筋工程与模板工程避免了以往的交叉作业，加快了施工进度，钢筋绑扎合格率100%，效果显著。-10-'