试论高层建筑框架结构梁柱节点施工技术

王永红

（甘肃伟业路桥工程有限公司，甘肃 定西 748100）

0 引言

框架主体结构的高层建筑建设中，梁柱是关键性受力结构，因而梁柱节点作为关键位置，通常需要设计成较为复杂的构造形式，中间柱存在大量的钢筋接头、钢筋分布较为密集、施工工序要求紧密衔接，且施工空间较为狭小，实际操作难度较高，会为高层建筑施工带来一定的质量安全隐患。为此，高层建筑施工单位应对框架结构的梁柱节点施工技术给予高度关注，做好钢筋绑扎施工、混凝土施工、模板施工等技术的合理优化，进而增强高层建筑框架结构梁柱节点施工的优质性与安全性。

1 高层建筑框架结构梁柱节点的类型划分

现代建筑逐步高层化发展，并且在高层建筑施工中框架结构形式的应用逐渐增多。通常框架结构梁柱节点施工之前，施工单位会立足整合结合框架结构的梁柱节点所处位置进行梁柱节点的区分，会将之划分为3 种节点类型：①中柱节点。②角柱节点。③中层与边柱节点。因梁柱节点所处位置有所差异，因而梁柱之间形成的交叉结构有所区别，各个梁柱之间的压力条件各不相同，且压力状况也并不一致。通过实践研究分析发现，周边存在梁结构的节点对外力的承受能力更强，且较强的外力会对角柱节点带来影响。而边界节点因其抗弯能力更强，因而更利于增强高层建筑工程的质量水平。

2 制约高层框架结构梁柱节点施工的因素分析

高层建筑施工需要在露天环境下开展，外界环境因素会对施工产生一定影响，会因气候天气等因素制约而延误工期。现代化高层建筑施工中，需要应用多种建筑材料，其中作为关键材料的混凝土易受到外界温度变化的影响，若施工环境温度不适宜，则会影响工程质量，或是出现开裂问题。现代高层框架结构施工中，梁柱连接施工时需要通过拉结钢筋、混凝土砌块及砂浆组合构建承重结构，若是节点位置处的外力承受能力不足，工程质量将难以得到保证。而承重结构的高低，与施工所用材料的质量及结构设置的合理性存在必然关联。

3 高层建筑框架结构梁柱节点施工技术的应用

3.1 梁柱节点混凝土现场施工设计问题

高层建筑框架结构梁柱节点混凝土浇筑施工应以良好的钢筋绑扎为前提，常用的施工设计方法有两种：①先柱后梁[1]，即根据设计要求完成各层柱箍筋绑扎之后再安装模板，通常是在梁底之下5～10cm 位置处设置施工缝，以便于柱体混凝土可顺畅浇筑，且需在拆除柱模之后方可进行柱头节点模板以及梁底模板的安装，之后再做框架梁钢筋的绑扎处理及梁与梁柱节点的浇筑施工。如此操作是由于梁柱节点位置处存在大量且密集的钢筋绑扎丝，会影响梁柱节点处箍筋混凝土浇筑的顺畅性，在不解开扎丝的前提下，混凝土难以充分流入，且会影响混凝土的致密性。而若将扎丝解开，节点位置处则会出现箍筋散乱问题，而水泥浆则会流入下部区域而使柱中钢筋遭到污染，从而会影响施工质量。②沉梁法，应用此法时往往是将节点区域的箍筋留出不做绑扎处理，在所有的节点模板及梁板模板完成安装之后再进行梁钢筋的绑扎，在拆除掉临时支架之后再在梁模中吊入绑扎好的梁钢筋骨架。但沉梁法的应用需要一次成形，并且具备较高的沉入要求，而沉入之后可能会出现绑扎数量不足、难以实施调整或存在漏绑柱箍筋后续无法弥补的问题，也会影响梁柱节点混凝土浇筑施工的质量。

3.2 钢筋绑扎施工问题

3.2.1 施工间距问题

施工实践中发现，钢筋施工中存在节点钢筋绑扎数量少、箍筋堆叠、节点钢筋间距过短等问题，并且使梁柱钢筋的整体施工质量受到影响。通过研讨分析发现，这些问题多是由两方面原因造成的，一方面，是施工过程中未针对梁柱节点的施工展开有效的监测，并且梁柱结构设计人员对节点施工了解不够充足，从而导致框架设计不够合理。另一方面，由于节点区域箍筋绑扎处理与梁底穿筋施工相互影响，因而施工人员需要避让开节点区域，或拆除掉绑扎完成的节点箍筋，或是对其做调整处理，从而导致施工间距过不合理。

3.2.2 纵筋锚固问题

高层建筑施工中，若是柱截面积较大，需要应用复合箍筋方式[2]，然而应用此种箍筋方法时，绑扎纵筋之后会导致穿筋操作没有充足的空间，因而需要应用导筋或利用U 形开口箍实施绑扎操作，或是需要对弯钩做熔断处理，如此便会使原本预留的锚固长度便短，并且必须对模板进行拆除处理，否则节点区的箍筋问题将难以得到解决，这会导致施工操作难以达到设计要求，从而会影响到最终的施工质量。

3.3 混凝土施工问题

混凝土施工中需要在模板施工后，按照施工要求、结合设计标准合理配置混凝土，需要结合建筑梁柱结构的设计要求设计混凝土强度，且梁柱节点施工时所应用的混凝土强度应与梁柱混凝土相一致。工程实践中，存在对梁柱混凝土强度关注较高，却未重视节点区域混凝土的现象，会导致部分区域出现开裂问题，会因裂缝修补而延误工期，且建筑梁柱节点的抗震性会有所下降，稳定性也会受到影响。若开裂问题出现在梁柱混凝土浇筑后、节点浇筑之前，浇筑区域可能会产生浮浆[3]，为此，应在节点浇筑之前修补好裂缝，且需做好松动石块或硬度不足混凝土的处理，而后再浇筑节点混凝土，以此保证节点区域混凝土施工质量。梁柱及梁板两个浇筑工序若未同步开展，可能会在二者连接处产生冷缝。为确保梁柱节点混凝土浇筑质量符合标准，防止冷缝问题出现，需要立足设计阶段，将对节点浇筑施工可能产生影响的因素纳入考量，并做到整个浇筑工序的合理简化。

3.4 模板施工问题

梁柱节点施工中，应以钢筋绑扎的顺序为依据安装模板，在梁底板钢筋绑扎完成后进行梁底板壳体的安装，之后再做相应的节点箍筋绑扎，在这些工序全部完成后方可安装模板。模板安装时要做加固处理，且需以规定的标准为依据实施整个安装与加固操作。模板安装前，需要在适合的技术应用下对梁底板的承载力进行测定，并且需要做好板与节点的比例确定，精准测量梁、板及柱的尺寸，做好楼板分类后再进行分层组的确定，并做好梁、板、柱及节点间关系的协调。应结合施工实际需求合理设置模板尺寸，且要在模板检测合格后再应用。模板安装施工中，通常是采用散装方法在临时现场进行组装，此种安装方式易出现模板尺寸与要求不符的问题，或导致接缝处出现松动，也可能出现模板表面平整度不佳现象，这会导致后续模板的拆除重组面临较大难度，并且难以针对节点位置实施清洁。

4 高层建筑框架结构梁柱节点施工技术优化的实例分析

4.1 工程概况

某棚户区改造安置房项目总占地面积为5.11hm2，建筑体系中涵盖一栋高为6 的多层建筑，另需建设10栋高层建筑，各栋高层建筑的层高介于24 层与33 层之间，总建筑面积为23.58hm2，此项目工程总建设报资额高达5.8 亿元，项目工期历时两年零三个月份。本工程主体工程项目已全部完成，目前已进入室外水电气安装、外墙喷涂以及电梯安装等施工阶段，项目投资完成额约5.1 亿元，项目投资完成额度已达到了87%。本工程开展中，对梁柱节点施工易出现的问题进行了分析，并针对几个重点环节进行了施工技术优化，以此保障高层建筑框架结构的施工质量。

4.2 梁柱节点施工技术的优化措施

4.2.1 梁柱节点混凝土现场施工设计的优化

高层建筑框架结构设计之时，为提高抗震性能，通常是以梁板混凝土强度等级为依据，设置强度更高的混凝土。因此，在同一浇筑面上开展高强度与低强度等级混凝土接槎作业时，本工程可选用流水段浇筑施工法[4]。即以浇筑面的宽度为依据，结合混凝土浇筑速度等参数，对梁板、节点区的混凝土体积进行测算，而后对两种不同强度等级混凝土的浇筑时间进行规划，并合理确定接槎时间，要求在2h 内完成接槎作业。接槎施工时，需要在梁柱节点附近的梁柱交界区域设置密度较大的铁丝网，沿梁顶向底面倾斜布设，斜面角度应控制在45°，如此可防止等级不同的混凝土出现相互流入或渗透现象。同时，梁柱节点区应遵循先内部后外部的浇筑顺序，需先应用高标号混凝土，再应用低标号混凝土，尽可能应用塔吊设备运送混凝土，通过非泵送设备进行浇筑，且应加强水量控制，并严格控制砂率、坍落度等指标。浇筑过程中，钢筋密集区的振动棒要谨慎插拔，为防止出现钢筋碰撞现象，需利用片式振动棒，并需要进行二次振捣，以增强混凝土密实度，如此可有效防止出现混凝土收缩问题。

4.2.2 梁柱节点箍筋绑扎技术的优化

框架结构梁柱节点混凝土节点处的箍筋绑扎方法主要有两种：①梁内搭接方法，主要应用于本工程中分体浇筑施工之时，分开浇筑竖向柱体、水平梁体时，需将混凝土施工缝设置于梁底截面，以便于可在梁截面高度范围内完成搭接施工，比梁的宽度更大的柱外侧钢筋，需将之伸入板内完成锚固施工，若柱与梁两个截面之间存在较大差距，同时柱外侧纵向钢筋低于总截面面积的65%，则不可应用梁内搭接方法。②柱顶搭接方法，同步浇筑竖向柱体与水平梁体时，需要沿着节点外侧与梁顶设置施工缝，以便可在柱的顶部完成搭接施工。应按照直线方式分布高应力接头段，并且其与梁体之间要完全相接。控制好钢筋下伸的搭接长度，柱筋由下部伸入柱顶之后，再将之弯曲至节点以内，而后将其切断。

4.2.3 梁柱节点混凝土防裂施工的优化

由于梁柱节点处是两种不同等级混凝土相衔接之处，存在出现结构性裂缝的隐患，因而需要加强此处混凝土开裂问题的控制。本工程施工中需要尽可能强化钢筋粘结锚固作用，增强钢筋结构的耐久性，利用混凝土对钢筋进行包裹，在碱性环境下使钢筋表面产生具有高抗腐蚀性能的钝化膜，并且需要合理设计箍筋保护层且要确保厚度设置适宜，以免节点处混凝土出现开裂问题。与梁板混凝土相接的节点核心区，应在50cm 范围内全部应用细石混凝土，并且需要连续浇筑施工，防止石子与钢筋发生碰撞，并需增强混凝土的粘结力，防止不同强度等级混凝土衔接时出现裂隙。应做好混凝土材料的配合比控制，做好分类浇筑，并控制好混凝土坍落度，针对节点核心区给予充足的养护，防止高强度与低强度混凝土形成收缩裂缝。应做好加筋或设网处理，梁柱节点核心区应采取抗剪力设置方法，且应对核心区施工误差做适度调整，进而减少节点混凝土开裂现象。

4.2.4 模板施工技术的优化

模板施工中应选用铝合金模板体系，在场外提前预制好，如此可降低现场拼装模板的难度，也可节约人工物流成本。应以节点箍筋绑扎顺序为依据开展模板安装施工，针对柱四角区域，可设计M 形模板，或是结合梁柱截面宽度的大小，将模板设置成U 形，并且需先安装梁底模板，之后再穿底筋，而后在节点箍筋完成后再安装节点模板。应选择用质量良好的铝合金节点模板，施工前应先做好梁柱节点编号，并设计模板制作方案。由具备资质的模板加工商，按照制作图及设计方案预制模板，且应做好各个模板的序号标注。模板应在严格的质量验收之后再进入施工现场实施安装操作，应先固定好竖直构件的模板，对其标高、垂直度进行调整与校对之后，再安装五金件并利用夹具进行收紧，而后还应实施复检，且应对节点模板及梁板间的连接强度进行合理调节。

5 结语

由于高层建筑框架结构施工中，梁柱节点施工技术较为常用，且施工质量与整个建筑的总体质量关联密切，施工设计、钢筋绑扎、混凝土浇筑以及模板施工各个环节均可能存在施工问题，为此，梁柱节点施工技术应用的过程中，要结合工程实际对这些环节进行合理优化，保证各施工环节的质量，有效防止混凝土体出现开裂问题。在良好的施工工艺支持下，做好梁柱节点区域高强度与低强度混凝土交界区域的施工质量控制，通过增强施工技术水平，在保证梁柱节点施工质量的基础上尽可能避免节点处开裂问题的出现，打造出高质量的高层建筑，为建筑行业的长效发展产生驱动。