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钢筋混凝土框架结构施工应注意的问题

2012-08-20李晓博孙金鹏

山西建筑 2012年25期
关键词:保护层加密钢筋

李晓博 孙金鹏

(1.闻喜县住房保障和城乡建设管理局,山西闻喜 043800;2.太原理工大学,山西太原 030024)

由主梁、次梁和柱组成的钢筋混凝土框架结构是我国现代多高层建筑结构中采用最多的一种形式,它的优点是:整体性较好、结构刚度大,具有良好的延性,抗震性好。在现阶段施工中,施工单位主要依据“11G101-1混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图”进行工程的施工,如果施工人员、监理人员未按照施工验收规范和设计规范操作,均会导致质量事故的发生。根据自己经历过的一些工程项目,下面着重分析工程施工中比较容易忽视的几个问题。

1 梁柱节点核芯区混凝土强度施工问题

根据结构概念分析,框架梁柱节点是梁的支座部分,属于柱结构,其节点核芯区混凝土强度等级应该与柱相同。所以在工程实践中,多层框架设计时一般都取梁板混凝土强度等级与柱混凝土相同;如果原设计图纸上标明的柱与梁板混凝土强度只相差5 MPa,一般会在施工前的图纸会审时将梁板混凝土强度等级修改为和柱相同。这种情况下节点核芯区混凝土施工时只需梁柱板一起浇筑并做到振捣密实即可。然而在高层框架结构的抗震设计中,设计人员为了满足框架柱的轴压比要求同时避免柱子截面尺寸过大,经常选择取框架柱的混凝土强度等级高于梁板混凝土2个或2个以上的5 MPa。对于这种情况,在实际施工时就要注意采取特别措施保证节点核芯区混凝土的质量。目前比较成熟的工程做法是:从梁柱节点核芯区开始,距离柱边不小于500 mm,并且不小于1/2梁高处,用5 mm网眼的铁丝网沿45°斜面从梁顶面到梁底面隔离(视为高低等级混凝土的分界),先浇筑强度等级高的混凝土后浇筑强度等级低的混凝土,即先浇筑节点区内混凝土后浇筑节点区外的梁板混凝土。

同时应注意的是:

1)节点核芯区混凝土与梁板混凝土应该连续浇筑,不得将强度等级不同的混凝土分界处留成施工缝。

2)应合理地确定混凝土配合比,严格控制施工配合比,并在现场浇筑混凝土过程中实时测控混凝土坍落度,加强后期混凝土的养护,防止梁强度等级不同的混凝土分界处出现收缩裂缝。节点核芯区的高强度混凝土宜采用坍落度较小的非泵送混凝土,现场用塔吊运输,这样可减少水泥用量和用水量,降低砂率,同时减小混凝土的收缩量。节点核芯区和梁的混凝土浇筑时宜采用二次振捣法,这样可增加混凝土的密实性,减少其收缩量。

2 梁、柱的混凝土保护层厚度问题

混凝土保护层有三个作用:一是保护纵向钢筋不被锈蚀;二是在火灾等情况下,使钢筋的温度上升缓慢;三是使纵向钢筋与混凝土有较好的粘结。但保护层太厚会导致构件有效截面削弱过多,而太薄则降低上述三个作用。新旧混凝土规范关于混凝土保护层厚度问题的对比如下:

1)新规范:混凝土保护层的厚度指最外层钢筋(包括箍筋、构造钢筋、分布筋等)外边缘至混凝土表面的距离,适用于设计使用年限为50年的混凝土结构。旧规范:其混凝土保护层的厚度“纵向受力钢筋的外边缘至混凝土表面的距离”,不适用于设计使用年限为50年的混凝土结构。

2)构件中受力钢筋的保护层厚度不应小于钢筋公称直径(新旧规范不变)。

3)设计使用年限为100年的混凝土结构,一类环境中,最外层钢筋的保护层厚度不应小于表中数值的1.4倍;二、三类环境中,应采取专门的有效措施(新规范新增)。

4)混凝土强度等级不大于C25时,表中保护层厚度数值应增加5(新规范新增)。

5)新规范:基础底面钢筋的保护层厚度,有混凝土垫层时应从垫层顶面算起,且不应小于40 mm。旧规范:当无垫层时不应小于70 mm。

因此本次修订后的混凝土保护层实际厚度比原规范实际厚度有所加大,所以施工中在钢筋下料时要注意这一点。

3 主次梁交接处附加筋问题

主次梁交接处的附加筋有吊筋和箍筋,附加箍筋设置在次梁的两侧,吊筋一般设置在次梁的下侧。在实际施工中常出现如下问题:

1)主次梁交接处箍筋加密问题。在施工图纸上经常能看到在主次梁交接处,设计人员会示意性地标注2个~3个加密箍筋。于是施工人员在施工时就按图只布置2个~3个箍筋,并且把在次梁的截面宽度范围内配置主梁的正常箍筋漏放。正确的做法是:先按照图纸中的箍筋间距要求布置抗剪箍筋,然后再按需要在s=2h1+3b的范围内配置附加箍筋,两者都需要配置,缺一不可。

图1 吊筋布置的位置

2)主次梁交接处吊筋的放置不合适。在实际施工中经常看到将吊筋的水平段放置在靠近次梁下边缘的位置,估计是吊筋位置的原因,如图1a)所示,其实这是错误的做法。因为在次梁与主梁相交处,在主梁高度范围内受到次梁传来的集中荷载的作用,此集中荷载会在主梁下部产生八字形斜裂缝,布置吊筋的目的就是防止其产生八字形斜裂缝,并非是把次梁“吊”起来。因此,正确的做法应该是把吊筋的下部水平段放到主梁的下边缘处,如图1b)所示。

4 腰筋问题

《平法》11G101-1中,构造腰筋的符号为G,抗扭腰筋的符号为N,二者的作用是不同的,然而在实际施工过程中常常把两者同等对待,这一点应特别予以注意。构造腰筋的主要作用是为了防止梁侧面产生收缩裂缝,其设置条件为当hw≥450 mm时(hw指的是梁腹板高度,并非梁截面高度),并且每侧腰筋面积不小于0.1%bhw,其钢筋间距不大于200 mm;构造腰筋的搭接和锚固长度为15d。而抗扭腰筋是根据抗扭计算确定的,主要作用是抵抗扭矩产生的斜裂缝。抗扭腰筋的搭接长度为L1E或L1,锚固长度为LaE或La。

5 箍筋问题

1)非抗震构件箍筋的弯钩平直部分过长。在施工现场,我们经常能够看到所有梁箍筋的弯钩平直段长度均为10d(d为箍筋直径)。然而规范中的规定是“有抗震要求的结构箍筋弯钩平直长度不小于10d”。所以并不是要求所有梁的箍筋。在“11G101-1标准图”中指出“非抗震结构梁指的是抗震结构中的非框架梁(连续梁和单跨梁)、悬挑梁及基础梁等”。所以,对于这些构件,其箍筋平直段长度均可修改为不小于5d,且不小于50 mm,这样就可以减少其钢筋用量,从而节约工程成本。

2)忽略柱纵筋搭接处箍筋加密。在施工现场,能够看见柱纵筋采用绑扎接头时忽略了箍筋加密的问题。当柱纵筋采用绑扎搭接时,在绑扎接头Ld范围内,箍筋的间距均应该按照柱纵筋受拉时不大于5d,且不应大于100 mm;受压时不大于10d,且不应大于200 mm(d为柱纵筋的较小直径)的间距要求设置加密箍筋。所以框架柱的箍筋加密区长度L一般为:当柱纵筋总根数为4根时,加密区长度L=1/6Hn(hc,500 mm)+l1E;当柱纵筋总根数大于4根时,加密区长度L=1/6Hn(hc,500 mm)+l1E+l1E,当然这种情况有时会造成整根柱的箍筋加密。

以上这些问题是实际施工中比较容易忽视的,如果处理不当将会带来质量隐患,甚至可能是质量事故。所以,建议设计人员在设计交底时予以书面明确,施工人员、监理人员应该加强对施工验收规范的熟悉。

[1]GB 50010-2010,混凝土结构设计规范[S].

[2]GB 50011-2010,建筑抗震设计规范[S].

[3]王晓强.钢筋安装中应注意的几个问题[J].山西建筑,2006,32(8):145-146.

[4]周 岗.结构施工中常见箍筋错误[J].施工技术,2012,41(362):115.

[5]游 强,游 猛.钢筋混凝土主次梁相交节点配筋构造分析[J].中州大学学报,2011,28(1):118-120.

[6]11G101-1,混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图[Z].中国建筑标准设计研究院,2011.

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