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【摘 要】本文从钢筋混凝土框架结构施工中常见的问题入手,提出实践中控制框架节点施工质量的措施,从而保证工程质量,提高建筑物的抗震能力。
【关键词】框架结构;节点;问题;质量措施
国内外多次大的地震实践证明,钢筋混凝土框架结构具有良好的抗震性能,目前,建筑工程中常用的框架结构有三种体系,即内框架、纯框架和框架——剪力墙结构体系。不论采用何种框架结构,均有框架节点问题。所谓节点,即主梁与次梁、梁与柱交叉的位置,其在框架结构中起着传递和分配内力、保证结构整体性的作用,节点施工质量的好坏与使用中的工作性能直接影响到整个结构的整体性、刚度、延性和承载能力。然而在实际施工中,由于各种因素,往往存在着一些质量隐患,严重的甚至可能酿成工程事故。基于此,本文就钢筋混凝土框架节点施工问题进行探讨。
1.框架节点部位施工的重要性框架的节点强度是保证安全使用的重要因素。因为框架节点的受力情况比较复杂,应力集中现象比较严重,包括了弯矩、剪力和轴向力等各种内力,框架节点是多层框架结构破坏的主要部位,其节点破坏的情况主要有三种,一是在节点核心区由干轴向压力和梁端弯矩共同作用,引起核心区出现交叉的斜向贯通裂缝;二是在节点柱端由于受到轴向压力、弯矩和剪力的共同作用使柱端混凝土压酥、剥落和钢筋压屈外鼓;三是在节点梁端由于梁端的钢筋锚固长度不足而引起梁端钢筋拨脱造成破坏。三种破坏情况表明,框架节点是框架结构破坏的主要部位,所以施工部门要在施工过程中采取有效措施,以保证框架节点部位的施工质量,从而提高框架节点强度和框架结构的抗震能力。
2.框架结构节点施工中常见问题2.1混凝土强度等级不同的问题在钢筋混凝土框架结构设计时,根据设计原则为保证“强柱弱梁”强节点的要求,柱的混凝土强度等级通常会比梁板高,且随着建筑物高度的增加,两者的差距会更大,但这样会给实际施工带来很大麻烦。在框架结构施工中,较普遍的做法是柱和梁板混凝土分两批集中浇筑,即节点区采取和梁板结构混凝土相同强度等级浇筑,若单独浇筑节点区,会存在因供应量少和与梁板分隔困难的问题,若同柱一起浇筑,会因节点区混凝土施工缝留置出现违背规范规定的问题,如与梁板同时浇筑存在节点“夹层”,存在质量隐患。2.2 核心区箍筋施工的问题在实际施工中,梁柱节点区钢筋密集,构造复杂,特别是处于结构中间部位的柱子,梁柱钢筋纵横交错,梁的纵向受力钢筋要放在柱纵向钢筋内部,呈井子形交叉,这样柱子的箍筋绑扎就很不方便。在框架结构施工中,施工单位普遍采取先安装梁板模板,再绑扎安装梁钢筋,待梁钢筋安装结束,然后整体沉梁,那么节点区箍筋就无法绑扎,致使梁柱节点区出现不放、少放或者即使放也是杂乱的挤在一起,给节点区质量留下安全隐患。因此,有些施工人员就采取用两个开口箍筋对向拼合的方法,但该做法显然不符合规范规定。根据规范的规定,为保证箍筋对混凝土核心区起到约束作用,箍筋要封闭、末端要有弯钩。还有的做法就是在沉梁之前就把柱箍筋绑扎好,然后和梁一起下落,由于箍筋与柱纵筋摩擦且下落不平衡,使得箍筋不能下落出现施工人员强力往下打的现象,不但把箍筋打得变形,而且也不能使得箍筋到位。这样做的结果是箍筋没有得到封闭绑扎且杂乱变形,间距更不会满足规范要求。以上两种方法都不能解决节点核心区箍筋施工的问题。2.3 混凝土保护层厚度问题依据规定,受力钢筋保护层厚度梁柱允许偏差为±5mm。保护层厚度的规定是为满足结构构件的耐久性和对受力钢筋有效锚固的要求。若保护层太小,无法满足规范要求,也就不能满足结构构件的耐久性的要求;若保护层太厚,则构件表面的混凝土很容易开裂,从而造成对构件内部的破坏。在施工过程中,要求施工单位必须严格按照设计和规范要求施工,以保证混凝土保护层厚度,然而实际上有时很难做到,常见情形如下:1)在梁柱节点处,梁钢筋要从柱钢筋内穿过,当设计柱截面和梁截面相同时,要保证柱钢筋的保护层厚度,那么在靠近柱附近区域梁的钢筋保护层厚度就要偏大,若要保证梁的保护层厚度,则柱的保护层就偏小甚至没有。2)梁与梁交叉穿过柱时,由于框架结构层楼面标高是相同的,要保证外层钢筋保护层厚度,那么内层钢筋的保护层就要偏大,若要保证内层钢筋保护层厚度,同样外层钢筋保护层不能满足要求。
3.保证框架节点施工质量的措施3.1图纸会审要核对框架节点部位的钢筋为提高多层框架节点核心区的抗剪强度,要按设计规范要求配足构造钢筋。为防止柱内产生过大的主压应力,避免节点核心区混凝土在横向约束箍筋未达到屈服前发生剪切破坏,就需要进行节点核心区的箍筋计算,以保证箍筋起到必要的约束作用。所以,不论是按规范要求配置的构造钢筋还是按设计计算配置钢筋,其目的都是为了保证节点强度,施工时是不能遗漏的。有些设计单位的设计图纸没有节点构造大样,或因设计不周、计算失误造成施工遗漏节点配筋和配筋数量不够。为了防止这些现象的发生,施工技术人员在会审图纸时要重视框架节点加密箍筋、钢筋锚固长度、框架顶层横梁上部钢筋伸进柱内的长度等节点钢筋的审查,弄清设计意图,避免在施工中由于对设计图纸理解错误而造成节点钢筋漏放或少放的质量事故。3.2节点上下层柱的中心线要保证准确传递框架结构工程施工应在施工前做好测量定位、轴线和标高的控制方案。为保证框架上下层的中心线在投点时不位移,施工技术人员应使用经纬仪来控制。要在柱脚上弹出住中心标准线,以后在进行每一层住模安装时都要用经纬仪反复对中校核无误后,才能固定柱模和浇滋混凝土,每一层楼面混凝土完工后,都要用经纬仪将轴线引到楼面上,作为柱面放线和复测的依据。3.3节点钢筋安装应保证钢筋数量、规格、钢号、埋设长度和位置符合设计要求如前所述,据规范规定,为保证箱筋对混凝土核心区起到约束作用,箍筋要封闭、末端要有弯钩,为此在施工中要注意以下两点: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;具体长度根节点区箍筋高度确定,策筋开口处先焊接好,然后把往箍筋按照设计间距用短钢筋焊接,可以在艳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悯置在楼板模饭面上然后穿梁纵向钢筋并绑扎,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里,实施效果很好,使得节点区箍筋能够满足规范要求。3.4节点部位浇灌混凝土必须振捣密实和保证达到设计强度现浇框架结构的混凝土浇灌是框架结构施工的一个关键工序,在编制施工方案时应制订严密、合理的混凝土浇灌工艺,保证框架混凝土质量满足设计要求。为了保证框架节点部位的混凝土振捣密实,除按施工规范和操作规程进行施工操作外,还应重视几个环节:1)在进行整个框架结构工程的混凝土配合比设计时,应设计一个同标号细石混凝土配合比,在框架节点部位一般改用同标号细石混凝土进行浇灌,如果机械振捣有困难时,还要采用人工捣固来配合。2)安装柱时,柱脚要留出清理口,柱模脚与楼板面接触要严密,在浇灌框架柱时应在柱底浇灌一层50mm~100mm厚,与混凝土成分相同的水泥砂浆,以避免框架节点上层柱脚部出现蜂窝空洞的质量事故。3)浇灌框架柱至节点部位时,柱顶的浮浆很厚,要在柱顶浮浆中加入适量的碎石和适当的人工捣实,才能保证框架节点下层柱顶部位的混凝土强度。
【参考文献】
[1]卢什运.浅谈高层建筑梁、柱节点施工的质量控制[J]城市建设,2010,(7):212.
[2]王国亮.框架结构梁柱节点施工质量控制的研究[J]中华民居,2010,(11):316.
【关键词】框架结构;节点;问题;质量措施
国内外多次大的地震实践证明,钢筋混凝土框架结构具有良好的抗震性能,目前,建筑工程中常用的框架结构有三种体系,即内框架、纯框架和框架——剪力墙结构体系。不论采用何种框架结构,均有框架节点问题。所谓节点,即主梁与次梁、梁与柱交叉的位置,其在框架结构中起着传递和分配内力、保证结构整体性的作用,节点施工质量的好坏与使用中的工作性能直接影响到整个结构的整体性、刚度、延性和承载能力。然而在实际施工中,由于各种因素,往往存在着一些质量隐患,严重的甚至可能酿成工程事故。基于此,本文就钢筋混凝土框架节点施工问题进行探讨。
1.框架节点部位施工的重要性框架的节点强度是保证安全使用的重要因素。因为框架节点的受力情况比较复杂,应力集中现象比较严重,包括了弯矩、剪力和轴向力等各种内力,框架节点是多层框架结构破坏的主要部位,其节点破坏的情况主要有三种,一是在节点核心区由干轴向压力和梁端弯矩共同作用,引起核心区出现交叉的斜向贯通裂缝;二是在节点柱端由于受到轴向压力、弯矩和剪力的共同作用使柱端混凝土压酥、剥落和钢筋压屈外鼓;三是在节点梁端由于梁端的钢筋锚固长度不足而引起梁端钢筋拨脱造成破坏。三种破坏情况表明,框架节点是框架结构破坏的主要部位,所以施工部门要在施工过程中采取有效措施,以保证框架节点部位的施工质量,从而提高框架节点强度和框架结构的抗震能力。
2.框架结构节点施工中常见问题2.1混凝土强度等级不同的问题在钢筋混凝土框架结构设计时,根据设计原则为保证“强柱弱梁”强节点的要求,柱的混凝土强度等级通常会比梁板高,且随着建筑物高度的增加,两者的差距会更大,但这样会给实际施工带来很大麻烦。在框架结构施工中,较普遍的做法是柱和梁板混凝土分两批集中浇筑,即节点区采取和梁板结构混凝土相同强度等级浇筑,若单独浇筑节点区,会存在因供应量少和与梁板分隔困难的问题,若同柱一起浇筑,会因节点区混凝土施工缝留置出现违背规范规定的问题,如与梁板同时浇筑存在节点“夹层”,存在质量隐患。2.2 核心区箍筋施工的问题在实际施工中,梁柱节点区钢筋密集,构造复杂,特别是处于结构中间部位的柱子,梁柱钢筋纵横交错,梁的纵向受力钢筋要放在柱纵向钢筋内部,呈井子形交叉,这样柱子的箍筋绑扎就很不方便。在框架结构施工中,施工单位普遍采取先安装梁板模板,再绑扎安装梁钢筋,待梁钢筋安装结束,然后整体沉梁,那么节点区箍筋就无法绑扎,致使梁柱节点区出现不放、少放或者即使放也是杂乱的挤在一起,给节点区质量留下安全隐患。因此,有些施工人员就采取用两个开口箍筋对向拼合的方法,但该做法显然不符合规范规定。根据规范的规定,为保证箍筋对混凝土核心区起到约束作用,箍筋要封闭、末端要有弯钩。还有的做法就是在沉梁之前就把柱箍筋绑扎好,然后和梁一起下落,由于箍筋与柱纵筋摩擦且下落不平衡,使得箍筋不能下落出现施工人员强力往下打的现象,不但把箍筋打得变形,而且也不能使得箍筋到位。这样做的结果是箍筋没有得到封闭绑扎且杂乱变形,间距更不会满足规范要求。以上两种方法都不能解决节点核心区箍筋施工的问题。2.3 混凝土保护层厚度问题依据规定,受力钢筋保护层厚度梁柱允许偏差为±5mm。保护层厚度的规定是为满足结构构件的耐久性和对受力钢筋有效锚固的要求。若保护层太小,无法满足规范要求,也就不能满足结构构件的耐久性的要求;若保护层太厚,则构件表面的混凝土很容易开裂,从而造成对构件内部的破坏。在施工过程中,要求施工单位必须严格按照设计和规范要求施工,以保证混凝土保护层厚度,然而实际上有时很难做到,常见情形如下:1)在梁柱节点处,梁钢筋要从柱钢筋内穿过,当设计柱截面和梁截面相同时,要保证柱钢筋的保护层厚度,那么在靠近柱附近区域梁的钢筋保护层厚度就要偏大,若要保证梁的保护层厚度,则柱的保护层就偏小甚至没有。2)梁与梁交叉穿过柱时,由于框架结构层楼面标高是相同的,要保证外层钢筋保护层厚度,那么内层钢筋的保护层就要偏大,若要保证内层钢筋保护层厚度,同样外层钢筋保护层不能满足要求。
3.保证框架节点施工质量的措施3.1图纸会审要核对框架节点部位的钢筋为提高多层框架节点核心区的抗剪强度,要按设计规范要求配足构造钢筋。为防止柱内产生过大的主压应力,避免节点核心区混凝土在横向约束箍筋未达到屈服前发生剪切破坏,就需要进行节点核心区的箍筋计算,以保证箍筋起到必要的约束作用。所以,不论是按规范要求配置的构造钢筋还是按设计计算配置钢筋,其目的都是为了保证节点强度,施工时是不能遗漏的。有些设计单位的设计图纸没有节点构造大样,或因设计不周、计算失误造成施工遗漏节点配筋和配筋数量不够。为了防止这些现象的发生,施工技术人员在会审图纸时要重视框架节点加密箍筋、钢筋锚固长度、框架顶层横梁上部钢筋伸进柱内的长度等节点钢筋的审查,弄清设计意图,避免在施工中由于对设计图纸理解错误而造成节点钢筋漏放或少放的质量事故。3.2节点上下层柱的中心线要保证准确传递框架结构工程施工应在施工前做好测量定位、轴线和标高的控制方案。为保证框架上下层的中心线在投点时不位移,施工技术人员应使用经纬仪来控制。要在柱脚上弹出住中心标准线,以后在进行每一层住模安装时都要用经纬仪反复对中校核无误后,才能固定柱模和浇滋混凝土,每一层楼面混凝土完工后,都要用经纬仪将轴线引到楼面上,作为柱面放线和复测的依据。3.3节点钢筋安装应保证钢筋数量、规格、钢号、埋设长度和位置符合设计要求如前所述,据规范规定,为保证箱筋对混凝土核心区起到约束作用,箍筋要封闭、末端要有弯钩,为此在施工中要注意以下两点: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;具体长度根节点区箍筋高度确定,策筋开口处先焊接好,然后把往箍筋按照设计间距用短钢筋焊接,可以在艳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悯置在楼板模饭面上然后穿梁纵向钢筋并绑扎,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里,实施效果很好,使得节点区箍筋能够满足规范要求。3.4节点部位浇灌混凝土必须振捣密实和保证达到设计强度现浇框架结构的混凝土浇灌是框架结构施工的一个关键工序,在编制施工方案时应制订严密、合理的混凝土浇灌工艺,保证框架混凝土质量满足设计要求。为了保证框架节点部位的混凝土振捣密实,除按施工规范和操作规程进行施工操作外,还应重视几个环节:1)在进行整个框架结构工程的混凝土配合比设计时,应设计一个同标号细石混凝土配合比,在框架节点部位一般改用同标号细石混凝土进行浇灌,如果机械振捣有困难时,还要采用人工捣固来配合。2)安装柱时,柱脚要留出清理口,柱模脚与楼板面接触要严密,在浇灌框架柱时应在柱底浇灌一层50mm~100mm厚,与混凝土成分相同的水泥砂浆,以避免框架节点上层柱脚部出现蜂窝空洞的质量事故。3)浇灌框架柱至节点部位时,柱顶的浮浆很厚,要在柱顶浮浆中加入适量的碎石和适当的人工捣实,才能保证框架节点下层柱顶部位的混凝土强度。
【参考文献】
[1]卢什运.浅谈高层建筑梁、柱节点施工的质量控制[J]城市建设,2010,(7):212.
[2]王国亮.框架结构梁柱节点施工质量控制的研究[J]中华民居,2010,(11):316.