高層混凝土建築鋼筋焊接網施工工法

高層混凝土建築鋼筋焊接網施工工法

《高層混凝土建築鋼筋焊接網施工工法》是中天建設集團有限公司河北建設集團有限公司完成的建築類施工工法;作者分別是金躍輝、姚曉東、胡翔宇、羅衛、高忠文、王志義;適用範圍是高層住宅、多層、辦公樓、廠房等房屋建築類型,主要用於樓(屋面)板、地坪、牆體等配筋,對於橋樑工程也有借鑑作用。

《高層混凝土建築鋼筋焊接網施工工法》主要的工法特點是高層住宅混凝土板鋼筋焊接網採用CRB550級冷軋帶肋鋼筋,混凝土牆體鋼筋焊接網採用HRB400級熱軋帶肋鋼筋;提高鋼筋工程質量;加快施工進度;增強混凝土抗裂性能。

2008年1月31日,《高層混凝土建築鋼筋焊接網施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家二級工法。

基本介紹

  • 中文名:高層混凝土建築鋼筋焊接網施工工法
  • 工法編號: YJGF168-2006
  • 完成單位:中天建設集團有限公司、河北建設集團有限公司
  • 主要完成人:金躍輝、姚曉東、胡翔宇、羅衛、高忠文、王志義
  • 審批單位:中華人民共和國住房和城鄉建設部
  • 主要榮譽:國家二級工法(2005-2006年度)
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,

形成原因

鋼筋焊接網是在工廠製造,用專門的焊網機採用電阻點焊焊接成型的網狀鋼筋製品。即縱向鋼筋和橫向鋼筋分別以一定間距排列且互成直角,全部交叉點均用電阻點焊在一起的鋼筋網片。截至2005年,鋼筋焊接網在中國國內房屋建築中套用逐年增多,尤其是在高層建築使用增多。鋼筋工程走焊接網道路是世界發展潮流,也是鋼筋深加工的有效途徑,鋼筋焊接網是一種新型、高性能的結構材料,中天建設集團有限公司、河北建設集團有限公司通過大連和平現代城等工程施工經驗,總結編制了《高層混凝土建築鋼筋焊接網施工工法》,已在多項工程中成功套用,並取得較好效果。

工法特點

《高層混凝土建築鋼筋焊接網施工工法》的工法特點是:
1.構造特點
高層住宅混凝土板鋼筋焊接網採用CRB550級冷軋帶肋鋼筋,混凝土牆體鋼筋焊接網採用HRB400級熱軋帶肋鋼筋。鋼筋焊接網採用定製焊接網,根據工程的具體情況確定鋼筋的直徑、間距、長度。鋼筋焊接網搭接採用疊搭法。
2.顯著提高鋼筋工程質量
焊接網的格線尺寸非常規整,超過手工綁紮網,網片剛度大、彈性好,澆築混凝土時鋼筋不易被踏彎,混凝土保護層易控制。
3.明顯加快施工進度
採用焊接網大量降低現場安裝工時,省下鋼筋加工場地,焊接網鋪放時間僅為手工綁紮時間的20%~30%,可大大加快施工進度。
4.增強混凝土抗裂性能
傳統配筋在縱橫鋼筋交叉點使用鋼絲人工綁紮,綁紮點處易滑動,鋼筋與混凝土握裹力較弱,易產生裂縫。焊接網的焊點不但能承受拉力還能承受剪力,縱橫鋼筋形成網狀結構共同粘結錨固作用,焊接網鋼筋採用小直徑、較密的間距,單位面積的焊接點增多,更有利於增強混凝土的抗裂性能,有利於防止混凝土裂縫的產生。
5.具有較好的綜合經濟效益
採用焊接網在工廠提前預製,現場不需要再加工,無鋼筋廢料頭,節省大量現場綁紮工人和施工場地,可以做到文明施工,使鋼筋工程的質量有明顯提高。另外還可以縮短施工周期,從而減少機械及設備租賃費用,綜合考慮採用焊接網可降低造價,具有較好的綜合經濟效益。

操作原理

適用範圍

《高層混凝土建築鋼筋焊接網施工工法》適用於高層住宅、多層、辦公樓、廠房等房屋建築類型,主要用於樓(屋面)板、地坪、牆體等配筋。對於橋樑工程也有借鑑作用。

工藝原理

《高層混凝土建築鋼筋焊接網施工工法》的工藝原理敘述如下:
採用CRB550級冷軋帶肋鋼筋和HRB400級熱軋帶肋鋼筋製作而成的鋼筋焊接網替代原先設計直徑較大手工綁紮的熱軋帶肋鋼筋。由於CRB550級冷軋帶肋鋼筋焊接網具有鋼筋三面帶肋、圓度好,開盤矯直方便、易矯直、焊接質量好、易鋪放等特點,彌補了手工綁紮的熱軋帶肋鋼筋缺點,而且焊接網可有效提高縱筋與混凝土之間的粘接錨固性能,且橫筋間距越小,提高效果越大,從而提高抗裂性能。CRB550級冷軋帶肋鋼筋強度標準值為550牛/平方毫米,大於普通的熱軋帶肋鋼筋。

施工工藝

  • 工藝流程
《高層混凝土建築鋼筋焊接網施工工法》的樓板工藝流程是:
製作鋼筋網片→頂板模→綁紮梁鋼筋→鋪設下鐵橫向焊接網→鋪設下鐵縱向焊接網→水電預埋→放置馬凳→鋪設綁紮上鐵焊接網→綁紮加強筋→檢查截面尺寸、保護層厚度→驗收。
  • 操作要點
《高層混凝土建築鋼筋焊接網施工工法》的操作要點如下:
一、主要施工方法
頂板採用焊接網片,除陽台採用一次布網法施工外,即沿布網區域的主受力方向和次受力方向分二次布網。如圖1。
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圖1 分布筋法布網
分布筋法施工指受力鋼筋在跨中不斷開,加非受力鋼筋(輔筋)、焊接成網,縱向受力鋼筋深入支座的最小錨固長度不小於10天。
樓板加強鋼筋,放射鋼筋採用定尺寸下料的冷軋帶肋鋼筋現場綁紮。施工方法同普通鋼筋。
二、施工程式
1.施工前根據鋼網布置圖上的編號找到對應編號的網片逐片安裝。邊梁處套用鐵絲綁紮牢固。以保證網片在澆築混凝土過程中不發生位移。綁紮前應檢查網片安裝位置是否正確。
2.由於該工程採用分布筋法鋪設網片,在同一方向上的網片間沒有搭接,相鄰網片的最外側受力鋼筋的距離為該網片受力鋼筋的間距。施工時先鋪設主受力方向的網片,再鋪設次受力方向的網片。
3.兩層網間綁紮定位,每2平方米不宜小於一個綁紮點,保證主受力方向和次受力方向的兩層網片間無空隙即可。
4.鋼網鋪裝就位後,如與預留洞發生衝突,可將此處鋼筋截斷,並附加綁紮鋼筋直條筋加固。
5.頂板鋼筋保護層厚一般為20毫米,下鐵保護層採用塑膠墊塊,每隔600毫米設定一個,梅花型布置。
6.為保證上鐵的有效高度,網片每隔900毫米放置一道馬凳。
7.蓋鐵冷軋帶肋鋼筋(CRB550)綁紮施工與一般鋼筋相同。
三、施工注意事項
1.焊接網的錨固
鋼筋焊接網的錨固長度與鋼筋強度、焊點抗剪力、混凝土強度、鋼筋外形以及截面單位長度錨固鋼筋的配筋量等因素有關。當鋼筋焊接網在錨固長度範圍內應不少於一根橫向鋼筋,當此時橫向鋼筋至計算截面的距離不小於50毫米時,由於橫向鋼筋的錨固作用,是單根鋼筋的錨固長度減少25%左右(圖2)。具體錨固長度見表1。
高層混凝土建築鋼筋焊接網施工工法
圖2 受拉帶肋鋼筋焊接網的錨固
表1 縱向受拉帶肋鋼筋焊接網最錨固長度la(毫米)
鋼筋焊接網類型
混凝土強度等級
C20
C25
C30
C35
≥C40
CRB550級鋼筋焊接網
錨固長度內無橫筋
40天
35天
30天
28天
25天
錨固長度內有橫筋
30天
26天
23天
21天
20天
HRB400級鋼筋焊接網
錨固長度內無橫筋
45天
40天
35天
32天
30天
錨固長度內有橫筋
35天
31天
28天
25天
23天
上部鋼筋焊接網伸入梁的長度不應小於30天,當梁寬小於30天時,應將上部鋼筋彎折,見圖3。
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圖3 板上部鋼筋焊接網與混凝土梁(邊跨)的連線
高差板的帶肋鋼筋面網,當高差大於30毫米時,面網在高差處斷開分別錨入梁中。見圖4。
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圖4 高差板的面網布置
2.焊接網的搭接:
帶肋鋼筋焊接網在非受力方向的分布鋼筋的搭接,採用疊搭法,搭接長度不應小於20天且不應小於150毫米。見圖5。
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圖5 鋼筋焊接網在非受力方向的搭接(疊搭法)
現澆雙向板短跨方向的下部鋼筋焊接網不宜設定搭接接頭;長跨方向的底部鋼筋焊接網採用疊搭法,並將鋼筋焊接網伸入支座,見圖6。剪力牆焊接網片其豎向搭接設定在樓層面上,搭接長度不小於400毫米或40天,在搭接範圍內下層的焊接網不設水平分布筋,搭接時將下層網的鋼筋與上層網的鋼筋綁紮牢固。見圖7。
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圖6 鋼筋焊接網在雙向板長跨方向的搭接
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圖7 牆體鋼筋焊接網的豎向搭接

材料設備

一、材料
《高層混凝土建築鋼筋焊接網施工工法》所用的材料明細如下:
1.定製鋼筋焊接網CRB550級:Φ8~12、HRB400級Φ6~16。
2.保護層墊塊:20毫米的塑膠卡、20毫米的水泥砂漿墊塊。
3.綁紮絲:22號火燒絲。
4.焊劑:E55焊條。
5.鋼管支架。
6.馬凳支架:Φ12鋼筋製作。
二、機具設備
《高層混凝土建築鋼筋焊接網施工工法》所用的機具設備明細如下:
機具:點焊機、鋼筋切斷機、除銹機。

質量控制

《高層混凝土建築鋼筋焊接網施工工法》的質量控制要求如下:
一、基本規定
鋼筋焊接網質量要求應該符合《混凝土結構工程質量驗收規範》GB 50204-2002及《鋼筋焊接網混凝土結構技術規程》JGJ 114-2003的相關規定。
二、質量標準(表2)
表2 焊接網幾何尺寸允許偏差
項目
允許偏差
網片的長度、寬度(毫米)
±25
格線的長度、寬度(毫米)
±10
對角線差(%)
±1
註:
1.焊接網片的長度和寬度的允許偏差可取±10毫米。
2.表中對角線偏差系指網片最外邊兩個對角焊點連線之差。
3.交叉點開焊數量不超過交叉點總數的1%;一根鋼筋的開焊點數不超過該根鋼筋交叉點總數50%。
三、質量保證措施
1.鋼筋焊接網片應按批驗收,每批必須由同一廠家、同一原材料來源、同一生產設備、同一時間生產、同一直徑組成的焊接網片,每批重量不得超過30噸。
2.進場鋼筋焊接網按施工要求堆放,並有明顯的標識。
3.對兩端須伸入梁內錨固的焊接網,當網片縱向鋼筋較細時,利用網片的彎曲變形性能,先將焊接網中部向上彎曲,使兩端能先後插入梁內,然後鋪平網片;當鋼筋較粗焊接網不能彎曲時,將焊接網的一端少焊1~2根橫向鋼筋,先插入該端,然後推插另一端,再採用綁紮方法補回所減少的橫向鋼筋。
4.兩張網片搭接時,在搭接區每600毫米間距採用鋼絲綁紮一道。附加鋼筋與焊接網連線的每個節點處採用鋼絲綁紮。雙向板時,每兩平方米設一個綁紮點。
5.鋼筋焊接網應設定與保護層厚度相當的塑膠卡或水泥砂漿墊塊,梅花形布置,間距600毫米。

安全措施

採用《高層混凝土建築鋼筋焊接網施工工法》施工時,除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外,尚應遵守注意下列事項:
1.《高層混凝土建築鋼筋焊接網施工工法》執行國家、省、市以及公司制定的各種安全技術規程。
2.起吊鋼筋骨架,下方禁止站人,待骨架落至距安全標高1米以內方準靠近,並等就位支撐好後,方可摘鉤。塔吊在吊運鋼筋時,必須將兩根鋼絲繩吊索在鋼筋材料上纏繞兩圈,鋼筋纏繞必須緊密,兩個吊點長度必須均勻,鋼筋吊起時,保證鋼筋水平,預防材料在吊運中發生滑移墜落。
3.焊鋼筋時架子要有足夠的穩定性,架子要符合有關的要求腳手板要滿鋪,操作工人要戴好安全帶、安全帽;空中作業要嚴格按規程操作,不得在空中腳手板上隨意放東西,以防落下傷人。
4.雨天不宜進行施焊,必須施焊時,應採取有效遮蔽措施。焊機必須接地,焊工必須穿戴防護衣具,以保證操作人員安全。

環保措施

《高層混凝土建築鋼筋焊接網施工工法》的環保措施如下:
鋼筋加工儘量在工廠操作,減少現場加工量,降低鋼筋加工的噪聲污染,且節省施工現場。

效益分析

以北環家園3區2號、3號樓工程對《高層混凝土建築鋼筋焊接網施工工法》進行效益分析,具體如下:
1.由於該工程是總價承包,因此降低工程成本也是工程的一大目標。雖然冷軋帶肋鋼筋焊接網價格比一般熱軋帶肋鋼筋高590元/噸,但是由於冷軋帶肋鋼筋強度較高,節約了鋼筋用量,另由於頂板下鐵採用了成品焊接網,減少了鋼筋加工工程量,降低了綁紮用工,分包的勞務單價減少了1元/平方米。因此該工程通過冷軋帶肋鋼筋的套用,總計節約成本約103萬元。
表3 成本對比分析表
採用熱軋帶肋鋼筋
採用冷軋帶肋鋼筋
鋼筋用量
單價
焊網用量
單價
直條用量
單價
平均每層
24.6噸
3750
9.06噸
4340
7.93
4240
總計(52層)
1280噸
3750
471噸
4340
412噸
4240
節約材料成本
1280×3750-471×4340-412-4240=1008980元
節約人工成本
70000(平方米)×1=70000元
節約成本總計
1008980+70000=1078980元
2.頂板下鐵採用鋼筋綁紮每個流水段需工作3.5小時;採用成品鋼筋網片,每個流水段頂板下鐵安裝只需1.5小時。在一定程度上加快了施工進度,北環家園節約工期約15天。
3.由於焊接網片是加工廠加工後成品進場,避免了鋼筋間距不正確問題,降低了對操作工人的技術要求,簡化了驗收工作(可不再檢查鋼筋間距)。提高了鋼筋工程的整體質量。
註:施工費用以2005-2006年施工材料價格計算

套用實例

《高層混凝土建築鋼筋焊接網施工工法》的套用實例如下:
北環家園3區2號、3號樓位於北京市朝陽區廣渠門內大街,為塔式公寓樓,地下2層,地上26層,總建築面積為58898平方米。
該工程鋼筋工程原設計採用熱軋帶肋鋼筋,為了加快施工進度節約成本,將地下一層至二十六層頂板鋼筋均改為冷軋帶肋鋼筋(CRB550),頂板下鐵採用成品鋼筋焊接網,上鐵採用冷軋帶肋鋼筋直條現場綁紮。徵得設計方、業主方同意後實施。網片配筋根據原設計圖紙代換而得,代換情況詳見表4。
表4 鋼筋代換表
序號
代換前鋼筋
代換後冷軋帶肋鋼筋(CRB550)
1
Φ8@200
Φ8@200
2
Φ10@100 Φ12@200
Φ8@100
3
Φ10@150
Φ8@150(Φ8@100)
4
Φ10@200
Φ8@200(Φ8@150)
5
Φ12@100
Φ11@100
6
Φ12@150
Φ11@150
7
Φ14@100
Φ12@85
受最小配筋率要求,對於板厚210毫米的Φ10@150鋼筋代換為Φ8@100;對於板厚150毫米的Φ10@200鋼筋代換為Φ8@150。
大連和平現代城住宅工程位於沙河口區和平廣場西側,結構形式為框架剪力牆結構,總建築面積43000平方米,地下2層,地上33層,標準層層高3米,內牆厚160米,混凝土強度C30,±0.00以上所有160毫米厚的剪力牆的分布筋原設計為Φ10@200綁紮鋼筋,後改為雙層雙向CRB550級冷軋帶肋焊接鋼筋網,1~5層為Φ8@150、6~30層為Φ7@100。牆面水平向鋼筋在端部彎成90°、長100毫米的直鉤直接插入暗柱或端柱,兩暗柱間實現整張網片無搭接,既節省了搭接長度,又加快了安裝速度,節省工時80%,節省鋼材25%。綜合考慮採用焊接網可降低鋼筋工程造價的6%左右,具有綜合經濟效益;而且網片整體性好、剛度大,施工中網片豎向穩定性好,操作方便,牆面的鋼筋質量很好。

榮譽表彰

2008年1月31日,中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2008]22號”檔案發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》,《高層混凝土建築鋼筋焊接網施工工法》被評定為2005-2006年度國家二級工法。

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