宽体变截面环形劲性梁施工方法技术领域
本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种宽体变截面环形劲性梁施工方法。
背景技术
目前，针对宽体变截面环形劲性梁施工方法，存在以下施工特点与难点：
1、宽体变截面环形劲性梁作为整个宽体变截面环形劲性梁钢结构的连接纽带，有
着无可比拟的重要性，因此，宽体变截面环形劲性梁的施工关系着整个钢结构体系的安全；
2、宽体变截面环形劲性梁的圆弧段和平直段的宽度都较大，环形劲性梁高度也较
高，环形劲性梁钢筋主要分为直线段钢筋和圆弧段钢筋，钢筋四排布置，圆弧段钢筋下料困
难，因此，钢筋绑扎难度相当大；
3、宽体变截面环形劲性梁中间设置钢环梁，导致混凝土浇筑困难，局部无法振捣，
易造成混凝土不密实导致致命缺陷；
4、钢骨柱为非对称结构，对于斜度精度的控制是难点；
5、厚板焊缝质量控制，主要受力构件均采用焊接连接，严格控制焊接质量、采取合
理的焊接顺序，保证结构的变形和质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种宽体变截面环形劲性梁施工方法，能够解
决宽体变截面环形劲性梁的钢骨位置钢筋绑扎困难的问题。
为实现上述技术效果，本发明公开了一种宽体变截面环形劲性梁施工方法，包括
步骤：
架设环形劲性梁的底模；
于环形劲性梁下方的框架柱及所述底模上设置钢骨支托；
于所述底模上绑扎环形劲性梁的底筋及钢骨下部构造筋；
于所述钢骨支托上安装环形劲性梁的钢骨；
绑扎环形劲性梁的面筋；以及
安装环形劲性梁的侧模，浇筑混凝土。
所述宽体变截面环形劲性梁施工方法进一步的改进在于，通过搭设支架来架设环
形劲性梁的底模，所述支架包括支设于底模下方的立杆及拉结于立杆间的横杆和斜杆，且
在环形劲性梁的钢骨位置下方增设加密立杆。
所述宽体变截面环形劲性梁施工方法进一步的改进在于，于所述底模上绑扎环形
劲性梁的底筋及钢骨下部构造筋，包括：
于底模上绑扎钢骨下部构造筋，所述钢骨下部构造筋包括设置于钢骨下方的U型
构造筋；
于所述底模上绑扎环形劲性梁的底筋，对所述底筋与所述U型构造筋进行固定；
于钢管区域的两侧设置面筋马镫筋；以及
于面筋马镫筋上绑扎环形劲性梁的部分纵向面筋。
所述宽体变截面环形劲性梁施工方法进一步的改进在于，所述钢骨支托包括：
框架柱支托，通过预埋于框架柱顶部的预埋件固定于所述框架柱上；所述框架柱
支托上预留有孔洞，以供环形劲性梁的底筋铺设；
模板永久支托，固定于底模上；所述模板永久支托上预留有孔洞，以供环形劲性梁
的底筋铺设；
模板临时支托，待环形劲性梁的底筋绑扎时，安装于底筋上部。
所述宽体变截面环形劲性梁施工方法进一步的改进在于，所述模板临时支托包括
落于环形劲性梁的底筋上的底板及设于所述底板上且支顶于环形劲性梁的钢骨底部的千
斤顶。
所述宽体变截面环形劲性梁施工方法进一步的改进在于，所述钢骨包括钢骨梁和
钢管柱，于所述钢骨支托上安装环形劲性梁的钢骨，包括：
于所述钢骨支托上分段吊装钢骨梁；
于分段吊装完成的钢骨梁上焊接钢骨柱。
所述宽体变截面环形劲性梁施工方法进一步的改进在于，所述钢骨柱包括通过贴
板焊接于钢骨梁上的倾斜立柱及设于倾斜立柱上的销轴耳板；焊接所述贴板与所述倾斜立
柱时，控制销轴耳板的标高、倾斜立柱的斜度、销轴耳板的中心线与钢骨梁中心线的距离及
贴板的水平度。
所述宽体变截面环形劲性梁施工方法进一步的改进在于，在浇筑混凝土时，采用
整体、对称浇筑，包括：
将环形劲性梁整体划分成多组浇筑区域，每组所述浇筑区域包含对称设置于环形
劲性梁两侧的第一浇筑分段和第二浇筑分段；
方向、同时浇筑第一浇筑分段和第二浇筑分段，逐次完成多组所述浇筑区域的混
凝土浇筑。
所述宽体变截面环形劲性梁施工方法进一步的改进在于，在浇筑每一个所述第一
浇筑分段和每一个所述第二浇筑分段时，采用分层浇筑，且第二层混凝土的浇筑速度大于
第一层混凝土的初凝速度，层间浇筑间隔时间小于等于混凝土的初凝时间。
所述宽体变截面环形劲性梁施工方法进一步的改进在于，在第二层浇筑时，分别
从钢骨梁两侧对称浇筑混凝土。
本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：
1)框支梁的施工顺序：先进行框支梁底筋绑扎，其次进行框支梁箍筋摆放(穿钢骨
位置1.5m区域箍筋先不放)，待环梁底筋、钢骨安装后进行框支梁面筋绑扎，并固定箍筋，最
后绑扎预留的框支梁箍筋及腰筋。
2)钢骨的施工顺序：钢骨施工准备，构件进场检验，操作平台设置，测量放线、定
位，首节钢环梁吊装，首节钢环梁临时固定，钢环梁校正，下节梁安装与上节梁连接，焊接检
测合格后再进行下节钢环梁安装。
3)穿插施工情况：先绑扎框支梁底筋，框支梁箍筋摆放(穿钢骨位置1.5m区域箍筋
先不放)，其次进行环梁底部U型箍筋设置，绑扎环梁底筋，接着进行钢骨安装(横穿钢骨的
框支梁，预留足够位置穿钢骨)，最后绑扎框支梁面筋，并固定箍筋以及框支梁箍筋及腰筋
安装。
4)钢筋绑扎顺序：先绑扎环梁底筋及钢骨下部构造筋，钢骨两侧设置环梁面筋的
马凳筋，待钢骨梁安装后再进行环梁其他钢筋绑扎，预留钢梁上部纵筋及外拉钩后安装，最
后在安装环梁钢骨和钢骨柱后绑扎环梁剩余钢筋。
5)采用可周转支托，当钢骨梁下无混凝土框架柱时，根据分段情况又需要支撑时，
采用临时支托。临时支托直接落在底层钢筋上部，临时支托由底板和5t千斤顶组成，5t千斤
顶最低高度为200mm，起升高度为130mm，调整高度为60mm，整个调节高度扣除混凝土梁底层
钢筋和保护层厚度后，能满足在400mm内的调节范围。
附图说明
图1为宽体变截面环形劲性梁的立体示意图。
图2为宽体变截面环形劲性梁的平面示意图。
图3为本发明宽体变截面环形劲性梁施工方法的工艺流程总图。
图4～6为本发明宽体变截面环形劲性梁施工方法中底模支架的搭设结构示意图。
图7为本发明宽体变截面环形劲性梁施工方法中马镫示意图。
图8为本发明宽体变截面环形劲性梁施工方法中的钢骨安装流程图。
图9～13为本发明宽体变截面环形劲性梁施工方法中的各种钢骨支托的示意图。
图14～17为本发明宽体变截面环形劲性梁施工方法中的各种钢骨柱的示意图。
图18为本发明宽体变截面环形劲性梁施工方法中混凝土浇筑顺序示意图。
图19为本发明宽体变截面环形劲性梁施工方法中的温度供应线的埋置方式示意
图
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参阅图1和图2所示，宽体变截面环形劲性梁11的钢结构拱脚落地位置在+6.35m结
构标高上，设计为劲性钢骨混凝土环梁，支撑环梁的混凝土柱间距约9m，环段柱截面为0.8m
×3m，直线段柱截面为1.2m×1.2m，通过设置局部在钢拱垂直方向的环形劲性梁截面为4m
×1.2m。在两个侧面(短方向)环梁截面为3m×1.2m，结构板厚为200mm，环梁混凝土等级为
C40，从钢骨边线两侧区分，梁面标高分别为6.35m和5.75m，环梁钢筋主要为48C32(36C32直
线段)。钢骨由钢环梁和钢骨柱组成，钢骨柱焊接于贴于钢环梁上的贴板上，钢骨柱分为H型
钢钢骨柱和矩形钢管钢管柱。
本发明宽体变截面环形劲性梁施工方法，主要包含以下施工步骤：
S001：架设环形劲性梁的底模；
S002：于环形劲性梁下方的框架柱及所述底模上设置钢骨支托；
S003：于所述底模上绑扎环形劲性梁的底筋及钢骨下部构造筋；
S004：于所述钢骨支托上安装环形劲性梁的钢骨；
S005：绑扎环形劲性梁的面筋；以及
S006：安装环形劲性梁的侧模，浇筑混凝土。
通过对宽体变截面环形劲性梁的底筋、箍筋、面筋、钢骨的安装顺序的改进，解决
了宽体变截面环形劲性梁的钢骨位置钢筋绑扎困难的问题。
具体参阅图3所示，为本发明宽体变截面环形劲性梁施工方法的工艺流程图。
一、模板工程
配合图4～6所示，通过搭设支架12来架设环形劲性梁的底模111，支架12包括支设
于底模111下方的立杆121及拉结于立杆121间的横杆122和斜杆123，且在环形劲性梁的钢
骨位置下方增设加密立杆124。
1)宽体变截面环形劲性梁模板的安装参数
宽体变截面环形劲性梁立杆步距@1.5m，立杆沿宽体变截面环形劲性梁方向间距@
500mm，在梁底增加7根(4000×1200mm)，在梁底增加5根(3000×1200mm)立杆，立杆沿梁跨
方向间距500mm，梁两侧立杆间距为梁宽+600mm；底模次楞：间距为200mm的50×100mm方木；
底模主楞：Φ48.3×3.6㎜双钢管，间距同立杆间距。
2)有钢骨柱位置下立杆加密，如图6所示。
3)梁模板必须先支设底模，然后绑扎钢筋，最后方可安装宽体变截面环形劲性梁
侧模。宽体变截面环形劲性梁两侧安装4m宽操作平台。
二、钢筋工程
在步骤S003：于底模上绑扎环形劲性梁的底筋及钢骨下部构造筋的步骤中，进一
步包括：
于底模上绑扎钢骨下部构造筋，所述钢骨下部构造筋包括设置于钢骨下方的U型
构造筋；
于底模上绑扎环形劲性梁的底筋，对底筋与所述U型构造筋进行固定；
于钢管区域的两侧设置面筋马镫筋；以及
于面筋马镫筋上绑扎环形劲性梁的部分纵向面筋。
宽体变截面环形劲性梁底模铺好后，钢结构单位须跟进放出钢骨梁及钢拱脚范围
投影线，由劳务班组根据投影线范围进行钢筋下料。
钢筋下料之前，对宽体变截面环形劲性梁进行抽筋放样，计算出其下料长度及根
数，填写料单。料单由施工员审核后方可申请加工。钢筋根据不同长度长短搭配，统筹排料，
遵循先断长料，后断短料，减少短头，减少损耗。
主筋采用直螺纹机械连接，一级接头，套筒采用正反丝，将一圈钢筋连接牢固；其
余钢筋绑扎时，要严格按照设计及规范要求进行绑扎，其搭接长度和锚固长度满足设计及
规范要求。
由于钢骨尺寸不大，有钢骨梁柱的部位，留设1m宽范围钢筋后施工。
箍筋设置时，应与宽体变截面环形劲性梁垂直设置，变截面弧形箍筋应下料准确，
编号按顺序堆码好，以免箍筋设置错误导致保护层过大或过小。
马凳筋采用C28“几”字形，如图7所示，间距1m×1m布置，钢骨位置不能放置马凳
筋，其中：h＝板厚-保护层-底、面层钢筋网直径。
三、钢骨安装
1、钢宽体变截面环形劲性梁安装流程，如图8所示。
2、钢骨支托准备
土建框架柱16钢筋绑扎完毕后埋设预埋件161，底筋绑扎完毕后进行钢宽体变截
面环形劲性梁安装工作。
参阅图9～13所示，钢骨支托包括框架柱支托13、模板永久支托14和模板临时支托
15，其中：
1)混凝土框架柱支托13
如图9～11所示，钢宽体变截面环形劲性梁11的钢骨位于1.2m厚宽体变截面环形
劲性梁中间部分，钢骨有钢骨梁112和钢骨柱113组成。安装时，底部需有钢骨支托，根据混
凝土宽体变截面环形劲性梁结构特点，在混凝土宽体变截面环形劲性梁下的框架柱16内设
置预埋件161，预埋件161上焊接钢宽体变截面环形劲性梁的钢骨支托，该钢骨支托为框架
柱支托13，规格为：
HW200mm*204mm*12mm*12mm，长度400mm(支托H型钢腹板需预留洞口以供钢筋底筋
铺设，不可切断底筋)，框架柱上埋设的预埋件型号为MJ-1。
多功能含有埋件支托18个，音乐厅含有支托22个，大剧院含有支托32个，合计72
个。
2)模板永久支托
如图12所示，当钢宽体变截面环形劲性梁下无混凝土框架柱时，在钢骨下亦需要
设置钢骨支托，支托规格为HW200mm*204mm*12mm*12mm。支托坐落于环形劲性梁的底模13上
方，高度约400mm(支托H型钢腹板需预留洞口以供钢筋底筋铺设，不可切断底筋)。
多功能厅需此种支托21个，音乐厅需39个，大剧院需40个。与框架柱重复区域的支
托已经扣除。
3)模板临时支托
如图13所示，当钢宽体变截面环形劲性梁下无混凝土框架柱时，根据分段情况又
需要支撑时，采用模板临时支托15。模板临时支托15直接落在底层钢筋上部，临时支托由底
板151和5t千斤顶152组成，5t千斤顶最低高度为200mm，起升高度为130mm，调整高度为
60mm，整个调节高度扣除混凝土梁底层钢筋和保护层厚度后，能满足在400mm内的调节范
围。三个厅采用10套临时支托周转使用。
4、钢宽体变截面环形劲性梁安装
本工程的主要构件全部用塔吊进行吊装，为确保安全，防止钢梁锐边割断钢丝绳，
要对钢丝绳在翼板处绑扎处进行防护。
5、钢骨柱安装
本工程因钢骨柱113长度约为1m左右，其需要在钢宽体变截面环形劲性梁的钢骨
梁112上生根，所以分段先安装钢骨梁112，后安装钢骨柱113，钢骨柱113与钢骨梁112现场
焊接，钢骨柱113通过贴板1130焊接于钢骨梁112上，可利用焊缝调节埋板定位尺寸。钢骨吊
装时采用捆绑法吊装。
钢骨柱113进一步由倾斜立柱1131及设于倾斜立柱1131上的销轴耳板1132组成。
焊接贴板1130与倾斜立柱1131时，控制销轴耳板1132的标高、倾斜立柱1131的斜度、销轴耳
板的中心线与钢骨梁112中心线的距离及贴板的水平度。
贴板以上销轴耳板1132、倾斜立柱1131与贴板1130现场焊接，现场焊接时再次利
用焊缝间隙进行销轴耳板1132和倾斜立柱1131的定位。
钢骨柱113有四种形式：一是拱桁架钢骨，二是抗屈曲支撑钢骨，三是立柱钢骨、四
是矩形钢管柱，拱桁架钢骨的安装结构如图14所示，抗屈曲支撑钢骨的安装结构如图15所
示，立柱钢骨的安装结构如图16所示，矩形钢管柱的安装结构如图17所示。
1)拱桁架钢骨应重点控制的尺寸数据有三个
(1)销轴中心的标高为+6.5m。
(2)钢骨中心线同钢宽体变截面环形劲性梁贴板交点与销轴中心之间连线与贴板
上表面夹角a。
(3)拱桁架销轴中心线与钢宽体变截面环形劲性梁中心线之间的距离L。
2)抗屈曲支撑钢骨应重点控制的尺寸数据有三个
(1)销轴中心的标高为+6.5m。
(2)钢骨中心线同贴板交点与销轴中心之间连线与贴板上表面夹角应放样确定。
(3)抗屈曲支撑销轴中心线与钢宽体变截面环形劲性梁中心线之间的距离亦经放
样确定。
3)立柱钢骨应重点控制的尺寸为埋板的水平度，不应大于1mm。
4)矩形钢管柱应重点控制的尺寸为矩形管的安装垂直度，不应大于1mm。
6、施工三脚架
对于塔吊覆盖不到部位，可将构件吊至安装位置附近，利用施工三脚架进行此区
域的构件安装。
四、混凝土工程
1、宽体变截面环形劲性梁混凝土浇筑顺序
配合图18所示，计划安排2台混凝土泵车，型号HBT60C，宽体变截面环形劲性梁混
凝土浇筑顺序：宽体变截面环形劲性梁浇筑宜整体浇筑，对称浇筑。浇筑顺序按序号①-②-
③-④-⑤-⑥的顺序依次浇筑。每台地泵从一个浇筑起点反向浇筑，每次浇筑厚度为0.6m，
浇筑的长度方向为1/6宽体变截面环形劲性梁周长，浇筑完第一层0.6m厚宽体变截面环形
劲性梁混凝土后(见序号①)，再第一层混凝土初凝前从宽体变截面环形劲性梁混凝土起点
浇筑第二层0.6m厚混凝土(见序号②)，依次顺序分别浇筑宽体变截面环形劲性梁混凝土。
2、宽体变截面环形劲性梁混凝土浇筑
混凝土浇筑前，应掌握天气情况，做好相应准备；并对所使用的机具进行检查，同
时保证水电及原材料的供应。
混凝土浇筑量大，铺开面大，浇筑的主要控制因素为：(1)没有冷缝。(2)使混凝土
水化热缓慢释放。(3)宽体变截面环形劲性梁与柱子节点、钢骨节点、框支梁节点混凝土加
强浇筑，确保密实(4)混凝土振捣到位，拆模后确保成型外观效果。
为此，浇筑过程中要：
1)在分层浇筑，差开水化热高峰的出现时间。
2)分层浇筑应缩短间歇时间，第二层混凝的浇筑速度应大于第一层混凝土初凝速
度，浇筑最长间隔时间不得超过混凝土的初凝时间，避免出现施工冷缝。
3)每层浇筑厚度0.6m，在第二层浇筑时要分别从钢骨梁两侧对称浇筑混凝土，先
从钢骨梁一侧浇筑0.3m厚的混凝土，再浇筑钢骨梁另一侧的0.3m厚混凝土，依次顺序浇筑
剩余第二层宽体变截面环形劲性梁的混凝土，以保证钢骨梁两侧的受力均匀。
4)宽体变截面环形劲性梁混凝土浇灌时，每台泵管口配置3台50mm插入式振捣器，
2台布置在卸料点，1台布置在斜坡底口，以加强振捣质量，防止漏振；振捣要做到“快插慢
拔”，分层浇筑时，振捣时间以视混凝土表面泛出灰浆并不下沉为准，振动棒的移动距离不
超过50cm，一般每点振捣时间为20～30秒，振动器距离模板不大于18cm。对于梁、柱节点的
混凝土采用20mm插入式振捣器进行振捣密实。
5)浇筑面应及时进行二次抹压处理：在混凝土初凝阶段进行第一次抹压，终凝阶
段进行第二次抹压。
6)混凝土养护：抹面后用塑料薄膜覆盖蓄水养护，保持混凝土表面潮湿，养护时间
不应少于14天。
7)当施工中因遇到雨需留施工缝时，对新浇混凝土部分应立即用塑料薄膜覆盖；
当出现混凝土已硬化的情况时，应先在其上铺设30mm～50mm厚的同配合比无粗骨料的膨胀
水泥砂浆，在浇筑混凝土。
3、温度监测
1)宽体变截面环形劲性梁混凝土浇筑体里表温差、降温速率及环境温度及温度应
变的测试，将制定温度监测值班表，保证监测频率。
2)测试过程中宜及时描绘出各点的温度变化曲线和断面的温度分布曲线。
3)发现温控数值异常应及时报警，并应采取相应的措施，增加蓄水厚度或升高养
护水温度。
宽体变截面环形劲性梁混凝土测温频率应符合表1规定。
表1测温频率
浇筑时间
频率
第1天至第4天
每4h不少于一次；
第5天至第7天
每8h不少于一次；
第7天至测温结束
每12h不少于一次；
温度监控指标：
内外温差：不宜大于25℃；
降温速度：小于2℃/d；
揭开保温层时的温差：小于15℃。
温度监测由施工员会同试验员如实记录，做好统计和数据整理，上报监理。当混凝
土内、外温度差超过30℃时，应紧急增加覆盖一层麻袋，控制温差。
为了全面反应混凝土在温度场的变化情况，应根据结构的具体情况埋设测温线
17，如图19所示，测温线17的位置必须具有代表性，按浇筑高度断面，应包括底面、中心和表
面三种情况，三个位置的测温点间距不小于0.5m且不大于1.0m。
本发明宽体变截面环形劲性梁施工方法通过采用以上方案，取得的主要技术效果
在于：
1)框支梁的施工顺序：先进行框支梁底筋绑扎，其次进行框支梁箍筋摆放(穿钢骨
位置1.5m区域箍筋先不放)，待环梁底筋、钢骨安装后进行框支梁面筋绑扎，并固定箍筋，最
后绑扎预留的框支梁箍筋及腰筋。
2)钢骨的施工顺序：钢骨施工准备，构件进场检验，操作平台设置，测量放线、定
位，首节钢环梁吊装，首节钢环梁临时固定，钢环梁校正，下节梁安装与上节梁连接，焊接检
测合格后再进行下节钢环梁安装。
3)穿插施工情况：先绑扎框支梁底筋，框支梁箍筋摆放(穿钢骨位置1.5m区域箍筋
先不放)，其次进行环梁底部U型箍筋设置，绑扎环梁底筋，接着进行钢骨安装(横穿钢骨的
框支梁，预留足够位置穿钢骨)，最后绑扎框支梁面筋，并固定箍筋以及框支梁箍筋及腰筋
安装。
以上结合附图及实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据
上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，
本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。