浅谈高层/超高层建筑框架、框剪结构梁柱节点施工技术

张向阳

[摘要]随着城市建设的发展扩大，高层/超高层建筑已成为城市建筑发展的趋势，在高层/超高层建筑工程施工中，框架、框剪结构的节点是联系整个结构体系的纽带，如框架结构中的梁柱交汇点、框架剪力墙结构中的暗梁与柱交汇点、异型结构转换层的柱柱梁交汇点等，节点必须承受由梁端、柱端传递来的轴力、弯矩、剪力等，在各种力的共同作用下节点受力状态非常复杂。因此节点必须具有足够的强度、刚度和稳定性，才能抵抗相邻构件的各种荷载，保证整个结构体系安全、坚固、可靠。

[关键词]高层/超高层建筑；框架；框剪结构；梁柱节点施工技术

一、前言

随着城市建设的发展扩大，城市中心区域的土地资源逐步稀缺，这样就促使建筑物向高空和地下发展，从而使高层/超高层建筑不断成为城市中心地区建筑发展的一种趋势，高层/超高层建筑一般具有施工场地及作业空间狭小、高度大、投资大、工期长、材料垂直运输难等特点，施工组织及平面布置困难，其施工过程是一个复杂而艰难的系统工程，但一定程度上又反映出一个国家的施工技术水平。在一般的建筑工程中，钢筋混凝土结构是一种传统的建筑结构形式，因具有结构性能、抗震性能较好、钢筋用量相对较少、耐火能力较好及造价相对低等优点而成为我国建筑中应用最为广泛的结构形式，近年来大量应用于高层/超高层框架、框架剪力墙结构中。

施工阶段是建设工程项目实现设计意图的最重要阶段，施工技术方案及方法的选择关系到质量目标的能否实现落实，因此，作为现场施工的技术管理人员，必须根据工程设计图纸和现场实际情况分析考虑，确保所选定的施工方法在技术上可行、经济上合理，有利于保证工程质量和建设工期。而节点是主体结构工程的重要组成部分，节点施工关联整个结构体系的安全、经济，起着承上启下的作用，具有十分重要的意义。框架结构、框剪结构的震害大多发生在柱和梁柱节点核芯区，节点破坏主要是剪切破坏和钢筋锚固破坏，严重时会引起整个框架的倒毁。为了适应时代的发展，传统的混凝土结构在建筑材料、施工工艺、施工技术等方面都取得了新的发展，如何保证节点的施工质量，下面谈谈节点施工的一些施工技术和方法。

二、模板制作安装技术

在框架结构或框剪结构节点的施工中，模板安装由于处在梁、柱、板的中心或梁、柱钢筋的交叉点，当与柱相互交汇的横梁与纵梁设计高度不一致时，模板安装难度很大，模板的尺寸要求要非常准确，且很容易出现误差，造成节点部位漏浆而形成蜂窝麻面现象、或者爆模，严重影响混凝土的质量和观感，因此除对施工作业人员进行详细周到的技术交底外，管理人员也必须认真查校施工图纸，模板安装时要钉牢，支撑体系受力要均匀，柱头模板要密实，不能有空洞，模板安装完成后要清理杂物，防止浇筑混凝土时出现水平裂缝或松散夹层，加强质量检查，发现问题及时处理。

三、钢筋加工与安装技术

框架或框剪结构梁柱节点区有纵梁、横梁、柱的纵向钢筋三向交叉，钢筋密集，节点配筋构造主要包括节点区箍筋的设置和梁筋在节点的锚固。箍筋对节点区混凝土具有约束作用，对提高节点的抗剪强度起着非常重要的作用，且箍筋间距越小对混凝土的约束作用越大，节点受剪承载力也越高，因此节点区的箍筋必须加密，特别是地震区域，而通常的施工方法是支完梁板的模板后放入梁的钢筋骨架，再放节点箍筋，由于钢筋的安装绑扎难度较大故常常出现不放或少放箍筋，或箍筋绑扎不牢等问题，直接影响混凝土结构的抗裂性能。为了保证工程质量，建议对节点位置采用BIM模型实体化钢筋构件安装，对钢筋分别进行编号以防混淆，也可以先按设计要求把节点位置的箍筋制成钢筋笼，套入柱的纵向钢筋，并绑扎或焊接牢固，再放梁的钢筋，以确保构件的抗裂性能。此外，做好施工作业人员的技术质量交底也很关键。

在边柱节点处，为了保证钢筋的锚固长度，梁钢筋必须弯折插入节点区域，多根粱交汇处，应同时考虑满足最小锚固长度、最小水平锚固长度及垂直锚固长度的要求，防止钢筋保护层厚度不够造成钢筋锈蚀或保护层过厚产生裂缝的现象，造成梁的有效高度降低而影响其承载力。施工前可采用BIM模型实化钢筋安装，明确节点处的钢筋布置，发现问题及时与设计单位沟通。

四、混凝土施工技术

在钢筋混凝土结构中，高层/超高层建筑框架结构、框剪结构的梁柱节点比较复杂，由于荷载组合及内力计算的结果，要求同一层的竖向结构（柱、墙）混凝土强度等级高于水平结构（梁、板）的混凝土强度等级。钢筋混凝土框架结构，水平施工缝通常留设于柱脚，柱顶若要留水平施工缝则应留于梁底，若同层的竖向构件和水平构件的混凝土同时浇捣，则柱顶不留设施工缝，不管柱顶留设或不留设施工缝，均应先用混凝土泵或塔吊吊斗输送柱等级的混凝土就位，用钢丝网片将柱头尺寸往外延伸500mm，在梁中浇筑高强度等级的混凝土，保证竖向结构混凝土强度，在混凝土初凝前，随之泵送浇筑楼面梁板的混凝土。采用这种方法浇捣楼层柱、墙、梁、板混凝土时，应重点控制高低强度等级混凝土的邻接面不能形成冷缝，同时对梁柱节点钢筋密集的核心区用小型插入式振捣器加强振捣，杜绝漏振死角，对于钢筋过分密集的节点区域，应事先和设计单位联系采取适当的技术措施，如优化混凝土配合比，采用细石混凝土等，确保节点核心区混凝土的密实和强度。加强养护，拆模后宜采用塑料薄膜进行包裹并浇水养护。

五、梁柱节点处裂缝的控制和消除技术

梁柱节点不同混凝土强度等级均按先柱后梁的施工顺序浇捣，少数楼层梁柱节点局部出现微细裂缝也曾发现，对此类质量问题应从严要求，采取有效措施，尽量控制和消除这类裂缝，主要原因及消除措施如下：

1、梁柱节点处因混凝土强度等级相差较大，不同强度等级的混凝土其水泥用量、水灰比、用水量都不同，柱子体积大，水泥用量多，产生的水化热高，高低强度等级混凝土的收缩有差异，所以在其交界附近容易产生裂缝。建议在满足强度等级及可泵性的条件下，对高强度的混凝土适当减少水泥用量和含砂率、增加石子含量、减少坍落度及用水量，并适当调整粉煤灰和外加剂的用量等措施。

2、柱子断面大，刚度大，梁的截面相对较小，受柱子的强大约束，梁混凝土的收缩受限制，也容易产生裂缝。节点处的混凝土应先浇高强度等级的，后浇低强度等级的，并严格控制在先浇柱混凝土初凝前继续浇捣梁板的混凝土。

3、现浇梁板的梁在板下，淋水养护的水被板充分吸收，而梁得不到充足的养护水分，造成梁的内外不均匀收缩而导致梁的两侧面产生裂縫，建议在易产生裂缝相对较多的梁侧增加水平构造钢筋，提高梁的抗裂性。

4、梁侧面水平方向的构造钢筋太少，对梁的抗收缩裂缝不利，故应严格控制混凝土拌合物的坍落度，建议节点核心区柱子部位混凝土采用塔吊输送，以降低坍落度。

5、加强混凝土的养护，特别是梁，除了板面浇水外，还应在板下用高压水枪对梁进行浇水养护，推迟梁侧模的拆模时间。

六、结论

只要不断提高施工技术和积累施工经验，精心施工，并采用科学的解决方法和有针对性措施，对症下药，梁柱节点高低强度等级混凝土交界处附近的质量问题完全可以得到有效控制，并彻底消除。