全逆作法地下室环梁钢筋的整体加工与安装工艺简析

黎光军 （中建四局第六建设有限公司，安徽 合肥 230011）

0 前言

随着我国经济的稳步增长，建筑行业不断向着高、大、深的方向发展，城市核心地带的土地利用率逐渐提高，施工可利用场地越来越少，全逆作法在超高层与深基坑结合的建筑工程中应用越来越多。

由于全逆作法工程项目上下同步施工的特性，地下室顶板作为平台层需提前封闭，导致后续地下室各层结构施工时，环梁无法整体预加工后吊装至指定位置，圆形主筋需由两段半圆形钢筋焊接成型。该做法具有施工时间长、主筋焊接点增加、环梁整体性降低等缺点。

本文介绍了一种全逆作法地下室环梁预加工整体安装就位的方法，避免了环梁在地下室顶板封闭后，无法整体吊装的问题，加快施工进度，减少了钢筋的使用量及焊接量，提升了环梁钢筋绑扎质量，增强了结构安全性。

1 工程概况

广州寺右万科中心项目位于天河区珠江新城临江大道北侧、华讯街西侧紧邻广州大道。总建筑面积为128295m2，地下27937m2，地上100358m2。地下 3层，地上含2栋超高层办公楼，1#楼地上34层，建筑高度162.6m；2#楼地上26层，建筑高度133.2m。

项目位于广州市核心地段，场内施工场地狭小，采用全逆作法组织施工。

2 逆作法概述

施工地下连续墙作为深基坑的支护结构，同时兼做地下室永久外墙，实现“两墙合一”。

按“一桩一柱”的设计要求施工钻孔混凝土灌注桩加地下室钢管混凝土柱作为竖向支承结构。

待深基坑支护结构与竖向支承结构施工完成后施工地下室顶板作为逆作施工平台层，继而实现地上地下结构同时施工。

3 全逆作法地下室环梁钢筋施工

3.1 环梁主筋分段施工

在全逆作法建筑工程项目中，因地下室顶板作为平台层提前封闭，导致后续地下室各层结构施工时，环梁无法整体预加工后吊装至指定位置，圆形主筋需由两段半圆形钢筋焊接成型。

施工工艺流程：地下室顶板施工→地下室各层环梁钢筋分段加工→环梁分段主筋现场焊接→钢管柱环梁节点完成，如图 1、图 2。

图1 环梁主筋分段焊接成型示意图

图2 环梁主筋分段加工示意图

环梁主筋分段焊接成型慢，钢筋耗费量大，作业空间狭小难以保证焊接质量，且易出现钢筋排布易混乱、箍筋难以按规范要求弯折等情况。环梁主筋接头多，影响钢筋工程的整体质量。

3.2 环梁钢筋预加工整体安装方法

3.2.1 环梁钢筋预加工整体安装思路

结合全逆作法工程的施工特点，在地下室负一层钢管柱上增设一种环梁的承托工具，在地下室顶板封闭之前，将地下室各层预加工成整体的环梁吊装至负一层钢管柱承托位置上。

施工工艺流程：地下室钢管柱深化承托连接环板→地下室钢管柱施工→地下室顶板封闭前加工成品环梁钢筋→环梁承托工具与承托连接环板焊接→环梁承托在钢管柱上→各层预加工成品环梁钢筋沉放至设计位置。

3.2.2 环梁钢筋预加工

环梁主筋用数控弯曲机一次加工成型并采用套筒连接，见图3。

图3 环梁主筋一次加工成型实例图

环梁主筋一次性成型后，在拼装胎架上完成所有环梁钢筋的预加工，见图4、图 5。

3.2.3 承托工具的设计与施工

地下室钢管柱外壁上深化设计增加5mm厚250mm宽的承托连接环板，与承托工具“7”字条焊接后用于承托成品环梁钢筋。

“7”字条采用25mm钢板，材质与钢管柱相同，竖向段与钢管柱焊接10d，横向段伸出环梁钢筋边线50mm。每根钢管柱上设4根“7”字条承托工具，见图6。

图4 环梁钢筋预加工实例图

图5 环梁钢筋预加工成品实例图

图6 “7”字条焊接示意图

“7”字条焊接完成后将成品环梁钢筋承托在负一层钢管柱上后。见图7。

图7 成品环梁钢筋吊运

成品环梁在钢管柱上承托就位后，在其上方环板焊接“G”字型吊钩，用于后期沉放成品环梁，见图8。

图8 安装工具焊接示意图

3.2.4 成品环梁的沉放

成品环梁钢筋将在地下室钢管柱上进行较长时间的放置，采用密目安全网包裹其表面，避免土方暗挖期间被污染损伤。

待土方暗挖至设计标高后，将环梁承托支座“7”字条割除，在割除承托工具的同时，用手动葫芦通过吊钩辅助沉放环梁钢筋至设计标高，实现全逆作法地下室环梁节点钢筋的整体预加工及现场安装，保证全逆作法地下室钢筋工程的施工质量。

4 计算书

4.1 “7”字条钢筋受力验算

根据受力特点，吊钩主要承受环梁自身重力带来的剪应力。本工程环梁吊重最重在2t左右，4根“7”字条选择厚度为25mm钢板，焊缝长度为250mm，材质为Q345B。耳钩焊缝为全熔透焊一级焊缝，角焊四周包边。

根据剪应力公式：Т剪应力=Q/An＜fv

其中

Q=P/ψ

=2000/4×9.8/（1.4×4）=875N

Ψ为吊装过程中产生的动荷系统，取值1.3～1.5；

最不利截面处净截面面积：An=μ×A=μ×a×t=1.2×250×25=7500mm2

μ为截面损耗系数，取值1.2～1.25，a为切断边距，t为钢条厚度；

Т剪应力=Q/An＜fv=875/7500

=0.11N/mm2＜fv=170N/mm2

fv为钢材抗剪强度设计值，耳板选用 Q345B，取值 170N/mm2。

“7”字型承托工具满足受力要求。

4.2 吊钩验算

根据受力特点，吊钩主要承受环梁自身重力带来的剪应力，本工程环梁吊重最重在2t左右，2根“G”字吊钩选择厚度为25mm钢板，焊缝长度为250mm，材质为Q345B。耳钩焊缝为全熔透焊一级焊缝，角焊四周包边。

根据剪应力公式：

Т剪应力=Q/An＜fv

其中Q=P/ψ=2000/2×9.8/（1.4×4）=1750N

Ψ为吊装过程中产生的动荷系统，取值1.3～1.5；

最不利截面处净截面面积：An=μ×A=μ×a×t=1.2×250×25=7500mm2

μ为截面损耗系数，取值1.2～1.25，a为切断边距，t为钢条厚度；

Т剪应力=Q/An＜fv=1750/7500

=0.233N/mm2＜fv=170N/mm2

fv为钢材抗剪强度设计值，耳板选用Q345B，取值170N/mm2

“G”字型吊钩满足受力要求。

5 结语

在全逆作法建筑工程项目中，在地下室钢管柱深化设计阶段，综合考虑后期地下室梁柱节点的施工需求，提前部署，在地下室钢管柱上增设承托工具，实现地下室各层环梁钢筋整体预加工成型，保证地下室钢筋工程施工质量，降低现场施工难度，加快施工进度，大幅减少钢筋焊接量，节约钢筋用量，经济效益与工期效益显著，对全逆作法地下室结构施工具有一定的借鉴意义。