APP下载

浅谈框架结构梁柱节点核心区施工及质量控制

2014-11-24董海红

建材发展导向 2014年6期
关键词:模板施工框架结构质量控制

董海红

摘 要:文章首先介绍节点核心区钢筋施工技术,分析节点核心区模板施工,最后探讨节点核心区混凝土施工及质量控制。

关键词:框架结构;模板施工;混凝土;质量控制

梁柱节点是框架结构受力核心区,根据国内外研究资料表明,框架结构地震破坏主要发生在梁柱交接处,该处破坏的主要形式是节点核心区剪切破坏和钢筋锚固的破坏,严重的会引起整个建筑的倒塌。但节点处施工难度较大,一些施工技术人员对框架节点部位的施工操作不够重视,节点施工质量控制不严,给工程质量留下了重大隐患。

1 节点核心区钢筋施工

1.1 梁柱节点区的箍筋绑扎

按照设计及图集要求,梁柱节点核心区处的箍筋应加密,可是实际施工过程中,由于梁柱节点核心区处的钢筋交错复杂,梁柱主筋规格较大,分布较密,这给现场施工带来了一定的难度。

经过反复研讨综合比选,借鉴前人施工经验,在韶关某城市广场项目上采用了“梁柱节点箍筋骨架整体下落法”,有效地保证节点箍筋的施工质量,具体措施如下 :

(1)在钢筋下料加工的时候,就考虑增加若干根与箍筋同级别的短钢筋,具体长度根据节点区箍筋高度确定,然后把柱箍筋按照设计间距与短钢筋焊接,可以在箍筋每边或两边相对焊接即可,加工成上下开口四周封闭的整体骨架。

(2)在安装梁钢筋之前,把整体骨架套入柱纵筋并用垫木搁置在楼板模板面上,然后穿梁纵筋并绑扎,待梁钢筋安装完沉梁时,节点区骨架就与梁整体下落,且不会出现变形、开口的问题。这种方法可保证节点区箍筋的间距与数量,实施效果很好,能够满足规范及设计要求。

1.2 中间节点梁下部纵筋净距保证

根据砼规范要求,梁下部纵筋水平方向净距必须大于max(25mm,d)。中间节点处纵梁、横梁及柱的纵向钢筋相互交叉,传统做法是将两边(等高)梁的下部筋并排锚入柱节点中,这是发达国家已经废弃的做法,混凝土里并排紧挨着的钢筋,导致混凝土内出现通直内缝,这将会影响节点区的刚度,削弱节点的塑性变形能力,当地震受力时,线状通直内缝就可能发展成破坏裂缝,这对抗震结构可能是严重隐患,即使两边梁(约 80% 的梁)的下部钢筋刚好满足钢筋的净距要求,相向并排锚入柱节点后,就不能满足钢筋的净距要求了。

还有一种做法是,下部钢筋采用一端直锚固,另一端“翘起”锚固,但这种做法在实际施工中不便于操作,特别是当梁底部筋有多排时,故很少有施工单位采用此方法。为解决此问题,可采用一根钢筋贯穿通过中间支座,但又受到钢筋定尺长度的局限,这时,框架梁的下部纵筋在什么位置连接将是施工中经常遇到的问题,《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010 中明确了只有掌握结构内力实际分布情况的设计者才有可能确定框架梁下部纵筋宜在何处连接和如何连接,当梁下部钢筋不能在柱内锚固时,可在节点外搭接,相邻跨钢筋直径不同时,搭接位置位于较小直径一跨,且梁下部钢筋连接位置宜位于支座 Ln/3 范围内(Ln为梁净跨长度),具体做法如图 1。故当结构图中未明确说明时,在图纸会审阶段施工单位应向设计单位提出该问题,要求其明确中间节点梁下部筋合理的连接位置及连接方式。

1.3 顶层端节点钢筋制作及绑扎

由于施工人员对顶层端节点图集做法理解不深,且在标准层钢筋施工中偏差较大,偏差累积后易出现顶层梁柱钢筋互锚长度不足,钢筋绑扎混乱等问题,具体解决措施如下:

(1)在施工前,项目部技术人员应仔细看图,结构图中有顶层端节点做法的应按图施工,11G101-1 给出了两种类型做法,第一种是柱筋锚入梁内,伸入梁内柱外侧纵筋不宜少于柱外侧全部纵筋的 65%,其中 D 节点是用于 B 节点或 C 节点未伸入梁内的柱外侧柱筋锚固,不能单独使用 ;第二种是梁筋锚入柱内。

图1 11G101-1中间节点梁下部筋在节点外搭接做法

(2)加强日常施工中的质量控制,当采用柱筋锚入梁中做法时,顶层柱筋下料不要过早,要充分考虑到柱筋累计偏差后再进行钢筋加工 ;当采用梁筋锚入柱内做法时,可预先埋放竖直长度为 1.71abE(梁上部纵筋配筋率 >1.2% 时,预埋筋竖直长度为 1.71abE 和 1.71abE +20d 两种)的 L 形梁锚固钢筋,然后浇筑柱混凝土,施工缝仍留在梁底,再支模绑扎梁钢筋,就位后将梁纵筋与预埋锚固筋进行搭接焊接,搭接长度应符合焊接搭接的有关要求,这样既满足锚固要求又方便施工。

2 节点核心区模板施工

梁柱节点支模一般比较麻烦,功效低。施工中最常见的是采用现场临时散拼的做法,容易出现尺寸偏差过大、拼缝不严密、表面平整度及垂直度较差等通病,要拆除再重安装往往十分麻烦,不便于进行节点内的杂物清理和节点箍筋的调整处理。针对此类问题,宜采用预先制作定型模板的方法,具体制作及安装方法如下 :

(1)弄清每个节点处的梁柱、楼板的几何尺寸及相互位置关系,对节点进行分类编号。

(2)根据各个编号节点的相关几何尺寸确定节点模板的制作方案。矩形节点框架梁宽度范围以外的模板一般由四个侧面的各一至两片矩形板组成,模板下部与柱的搭接长度取 40cm 便于固定。结合节点模板的组合方式确定每片模板的具体尺寸并编号后,绘制出各节点的模板制作图。

(3)安排熟练木工根据各节点的模板制作图预制节点工具式模板,并做好相应的标识。模板可用 15mm 厚胶合板制作,用40mm×90mm 木方做背楞,背楞间距不超过300mm,矩形柱采用双钢管及对拉螺杆进行加固。

(4)随施工进度现场安装节点模板。先用铁钉将相应的模板在柱身初步固定,检查安装标高及垂直度,调整合适后安装夹具并初步收紧螺栓,再复查无误后用力收紧螺栓完成安装。

3 节点核心区混凝土施工

3.1 梁柱砼强度等级相同时节点区混凝土浇筑

梁柱节点作为梁的支座本身属于柱的一部分,在多层框架结构设计上一般梁板砼与柱砼强度等级相同。若设计图纸上标明的柱与梁板砼强度仅相差 5MPa,一般可在图纸会审时将梁板砼强度等级改为与柱相同,这种情况的节点区砼施工只需与梁板一起浇筑并注意振捣密实即可。

3.2 梁柱砼强度等级不同时节点区混凝土浇筑

在高层框架结构的抗震设计中,为满足框架柱的轴压比要求,且要避免柱子截面过大,一般框架柱的砼强度等级比梁板砼高出 10MPa 以上,此时节点区应按照柱砼强度等级浇筑。

浇筑混凝土前,在距柱边 max(h/2,500mm)自梁顶沿135 度方向斜向梁底采用快易收口网分隔(如图5,h 为梁高),作为高低强度等级砼的分界。

浇筑时,先浇筑节点区以内砼,节点砼稍落出楼面,暂不振捣,再浇筑梁板砼。项目部技术人员在组织流水段砼浇筑时,要根据浇筑面的宽度和浇筑速度,分别算出梁板混凝土和

梁柱节点区混凝土的方量,妥善安排两种等级混凝土的用车量并计算各自的浇筑时间,以免两种混凝土之间形成冷缝。

3.3 控制梁柱节点砼裂缝措施

根据高层建筑工程施工的实践经验,梁柱节点不同砼强度等级交界部位往往会出现细微的裂缝。这些裂缝并不是荷载作用下的结构裂缝,故不影响结构的安全使用,但作为特级资质施工企业的我们必须对自身施工质量从严要求,采取有效措施,尽量控制这类裂缝的出现。

3.3.1 裂缝产生的原因

(1)梁柱砼强度等级相差较大时,不同强度等级的砼,其水泥用量、水灰比、用水量都不同,高低强度等级砼的收缩有差异,所以在其交界附近容易产生裂缝。

(2)一般情况下,柱子断面大,刚度大,梁的截面相对较小,受柱子的强大约束,梁砼的收缩受限制,容易产生裂缝。

(3)商品砼配合比中,高强度等级混凝土的水泥用量偏多,水灰比、含砂率及坍落度偏大,这会导致高低强度等级砼交界附近产生裂缝。

(4)现浇梁板砼浇水养护时,上面保养的水被板充分吸收,梁得不到充分的养护水分,造成梁的内外不均匀收缩,也容易导致梁的两侧面产生裂缝。

3.3.2 控制梁柱节点砼裂缝的措施

(1)要求砼搅拌站调整配合比设计,在满足强度等级及可泵性的条件下,对柱子砼,减少水泥用量、减少含砂率、增加石子含量、减少坍落度、减少用水量,并对粉煤灰和外加剂的用量也需作相应的调整。

(2)梁柱节点的砼采用二次振捣法,即在砼初凝前再振捣一次,增强高低强度等级砼交界面的密实性,减少收缩。

(3)严格控制砼拌合物的坍落度,条件允许情况下,节点核心区砼可采用塔吊输送,以期降低坍落度。在现场,对每车砼都应进行坍落度检测。

(4)加强砼的养护,特别是梁,除了板面浇水外,还应用喷枪对梁进行喷水养护,并推迟梁侧模的拆模时间。

4 结语

梁柱节点核心区是联系整个框架的枢纽,它联系着上下柱,起着传递、分配内力和保证整体性的作用。因此,作为施工单位,我们必须要提高对框架梁柱节点核心区重要性的认识,严格管理,采取合理的施工方法及措施,确保施工质量能达到设计及规范的要求,决不留下任何质量隐患。

参考文献

[1] 建筑施工手册(第4版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

[2] 王文栋.混凝土结构构造手册[M].北京:中国建筑出版社,2003.

[3] 刘艳泉.大模板在短肢剪力墙施工中的应用[J].黑龙江科技信息, 2008.

梁柱节点作为梁的支座本身属于柱的一部分,在多层框架结构设计上一般梁板砼与柱砼强度等级相同。若设计图纸上标明的柱与梁板砼强度仅相差 5MPa,一般可在图纸会审时将梁板砼强度等级改为与柱相同,这种情况的节点区砼施工只需与梁板一起浇筑并注意振捣密实即可。

3.2 梁柱砼强度等级不同时节点区混凝土浇筑

在高层框架结构的抗震设计中,为满足框架柱的轴压比要求,且要避免柱子截面过大,一般框架柱的砼强度等级比梁板砼高出 10MPa 以上,此时节点区应按照柱砼强度等级浇筑。

浇筑混凝土前,在距柱边 max(h/2,500mm)自梁顶沿135 度方向斜向梁底采用快易收口网分隔(如图5,h 为梁高),作为高低强度等级砼的分界。

浇筑时,先浇筑节点区以内砼,节点砼稍落出楼面,暂不振捣,再浇筑梁板砼。项目部技术人员在组织流水段砼浇筑时,要根据浇筑面的宽度和浇筑速度,分别算出梁板混凝土和

梁柱节点区混凝土的方量,妥善安排两种等级混凝土的用车量并计算各自的浇筑时间,以免两种混凝土之间形成冷缝。

3.3 控制梁柱节点砼裂缝措施

根据高层建筑工程施工的实践经验,梁柱节点不同砼强度等级交界部位往往会出现细微的裂缝。这些裂缝并不是荷载作用下的结构裂缝,故不影响结构的安全使用,但作为特级资质施工企业的我们必须对自身施工质量从严要求,采取有效措施,尽量控制这类裂缝的出现。

3.3.1 裂缝产生的原因

(1)梁柱砼强度等级相差较大时,不同强度等级的砼,其水泥用量、水灰比、用水量都不同,高低强度等级砼的收缩有差异,所以在其交界附近容易产生裂缝。

(2)一般情况下,柱子断面大,刚度大,梁的截面相对较小,受柱子的强大约束,梁砼的收缩受限制,容易产生裂缝。

(3)商品砼配合比中,高强度等级混凝土的水泥用量偏多,水灰比、含砂率及坍落度偏大,这会导致高低强度等级砼交界附近产生裂缝。

(4)现浇梁板砼浇水养护时,上面保养的水被板充分吸收,梁得不到充分的养护水分,造成梁的内外不均匀收缩,也容易导致梁的两侧面产生裂缝。

3.3.2 控制梁柱节点砼裂缝的措施

(1)要求砼搅拌站调整配合比设计,在满足强度等级及可泵性的条件下,对柱子砼,减少水泥用量、减少含砂率、增加石子含量、减少坍落度、减少用水量,并对粉煤灰和外加剂的用量也需作相应的调整。

(2)梁柱节点的砼采用二次振捣法,即在砼初凝前再振捣一次,增强高低强度等级砼交界面的密实性,减少收缩。

(3)严格控制砼拌合物的坍落度,条件允许情况下,节点核心区砼可采用塔吊输送,以期降低坍落度。在现场,对每车砼都应进行坍落度检测。

(4)加强砼的养护,特别是梁,除了板面浇水外,还应用喷枪对梁进行喷水养护,并推迟梁侧模的拆模时间。

4 结语

梁柱节点核心区是联系整个框架的枢纽,它联系着上下柱,起着传递、分配内力和保证整体性的作用。因此,作为施工单位,我们必须要提高对框架梁柱节点核心区重要性的认识,严格管理,采取合理的施工方法及措施,确保施工质量能达到设计及规范的要求,决不留下任何质量隐患。

参考文献

[1] 建筑施工手册(第4版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

[2] 王文栋.混凝土结构构造手册[M].北京:中国建筑出版社,2003.

[3] 刘艳泉.大模板在短肢剪力墙施工中的应用[J].黑龙江科技信息, 2008.

梁柱节点作为梁的支座本身属于柱的一部分,在多层框架结构设计上一般梁板砼与柱砼强度等级相同。若设计图纸上标明的柱与梁板砼强度仅相差 5MPa,一般可在图纸会审时将梁板砼强度等级改为与柱相同,这种情况的节点区砼施工只需与梁板一起浇筑并注意振捣密实即可。

3.2 梁柱砼强度等级不同时节点区混凝土浇筑

在高层框架结构的抗震设计中,为满足框架柱的轴压比要求,且要避免柱子截面过大,一般框架柱的砼强度等级比梁板砼高出 10MPa 以上,此时节点区应按照柱砼强度等级浇筑。

浇筑混凝土前,在距柱边 max(h/2,500mm)自梁顶沿135 度方向斜向梁底采用快易收口网分隔(如图5,h 为梁高),作为高低强度等级砼的分界。

浇筑时,先浇筑节点区以内砼,节点砼稍落出楼面,暂不振捣,再浇筑梁板砼。项目部技术人员在组织流水段砼浇筑时,要根据浇筑面的宽度和浇筑速度,分别算出梁板混凝土和

梁柱节点区混凝土的方量,妥善安排两种等级混凝土的用车量并计算各自的浇筑时间,以免两种混凝土之间形成冷缝。

3.3 控制梁柱节点砼裂缝措施

根据高层建筑工程施工的实践经验,梁柱节点不同砼强度等级交界部位往往会出现细微的裂缝。这些裂缝并不是荷载作用下的结构裂缝,故不影响结构的安全使用,但作为特级资质施工企业的我们必须对自身施工质量从严要求,采取有效措施,尽量控制这类裂缝的出现。

3.3.1 裂缝产生的原因

(1)梁柱砼强度等级相差较大时,不同强度等级的砼,其水泥用量、水灰比、用水量都不同,高低强度等级砼的收缩有差异,所以在其交界附近容易产生裂缝。

(2)一般情况下,柱子断面大,刚度大,梁的截面相对较小,受柱子的强大约束,梁砼的收缩受限制,容易产生裂缝。

(3)商品砼配合比中,高强度等级混凝土的水泥用量偏多,水灰比、含砂率及坍落度偏大,这会导致高低强度等级砼交界附近产生裂缝。

(4)现浇梁板砼浇水养护时,上面保养的水被板充分吸收,梁得不到充分的养护水分,造成梁的内外不均匀收缩,也容易导致梁的两侧面产生裂缝。

3.3.2 控制梁柱节点砼裂缝的措施

(1)要求砼搅拌站调整配合比设计,在满足强度等级及可泵性的条件下,对柱子砼,减少水泥用量、减少含砂率、增加石子含量、减少坍落度、减少用水量,并对粉煤灰和外加剂的用量也需作相应的调整。

(2)梁柱节点的砼采用二次振捣法,即在砼初凝前再振捣一次,增强高低强度等级砼交界面的密实性,减少收缩。

(3)严格控制砼拌合物的坍落度,条件允许情况下,节点核心区砼可采用塔吊输送,以期降低坍落度。在现场,对每车砼都应进行坍落度检测。

(4)加强砼的养护,特别是梁,除了板面浇水外,还应用喷枪对梁进行喷水养护,并推迟梁侧模的拆模时间。

4 结语

梁柱节点核心区是联系整个框架的枢纽,它联系着上下柱,起着传递、分配内力和保证整体性的作用。因此,作为施工单位,我们必须要提高对框架梁柱节点核心区重要性的认识,严格管理,采取合理的施工方法及措施,确保施工质量能达到设计及规范的要求,决不留下任何质量隐患。

参考文献

[1] 建筑施工手册(第4版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

[2] 王文栋.混凝土结构构造手册[M].北京:中国建筑出版社,2003.

[3] 刘艳泉.大模板在短肢剪力墙施工中的应用[J].黑龙江科技信息, 2008.

猜你喜欢

模板施工框架结构质量控制
无黏结预应力框架结构的拆改加固设计
混凝土结构建筑模板施工技术探讨
高层建筑主体结构的施工技术探究
浅谈机车总风缸的制作质量控制
浅谈在公路桥梁施工环节的质量管理及控制
浅谈石灰土基层施工及质量控制
黄土路基台背回填的质量控制
基于ANSYS的多层框架结构隔震性能分析
试论房屋建筑工程中的混凝土施工技术
浅谈水利工程施工技术要点