高层建筑框架梁柱节点施工技术

钢筋混凝土框架结构的采用十分广泛,框架节点是框架梁柱的交接点也是结构的受力核心区.一些调查资料表明框架结构的震害多发生在柱和梁的交接点处,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,严重的会引起整个框架的倒塌,而且节点破坏后的修复也很困难.本文主要参考相关的文献资料,对高层建筑框架梁柱节点的施工技术做了探讨和阐述.

框架结构梁柱节点也称节点核心区,是主体结构的重要组成部分.在国内外历次地震中证明,框架结构的地震破坏大多发生在梁柱节点区,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.当前一些施工企业和施工技术人员恰恰对现浇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,节点部位存在大量施工质量问题,无疑给工程质量留下了隐患.

1.框架梁柱节点施工钢筋部分

1.1 钢筋制作

节点配筋构造主要包括节点区的箍筋及受力主筋在节点内的锚固.箍筋对核心区内的混凝土起到约束作用.箍筋间距越小,节点抗剪强度即受剪承载力也越高.节点区内有纵梁、横梁、柱的纵向钢筋二乏向交叉,且钢筋密集．配置箍筋在施工上有一定的难度.常用的施工方法是在支完梁板的模板后放入梁的钢筋骨架.再放节点箍筋.但是由于钢筋的安装绑扎难度较大,有些施工人员因此经常出现不放或少放箍筋．或箍筋绑扎不牢等问题．直接影响到混凝土结构的抗裂性能.因此,节点区的箍筋可以考虑先按设计要求制成钢筋笼,套入柱的纵向钢筋,并绑扎或焊接牢固,再放梁的钢筋,以保证构件钢筋的安装质量,特别要注意做好对工人的技术质量交底,严格按施工要求和规范进行安装绑扎.

1.2节点箍筋

规范明确规定：框架节点核心区内箍筋量,不应小于柱端加密区的实际配箍量.这可以提高柱子的承载力,避免主筋受剪切弯曲破坏.可是有些没计、施工人员对节点箍筋加密的必要性认识不足：设计人员未考虑节点内力分析.在节点核心区也无明确标注：对于施工人员而言,节点区纵横交叉的钢筋本来就很密集,按正常绑扎钢筋已感困难,要求加密难度更大,在施工图中明确标注的情况下,也就很难按照规范要求进行箍筋安装绑扎.纵筋的锚固设计上一般是按照规范要求取节点区箍筋与箍筋加密区相同,包括箍筋的规格、直径和间距等；纵筋锚固也要求满足规范规定,包括伸入支座的直段及弯钩长度.

2.框架梁柱节点施工模板部分

高层建筑框架梁柱节点的模板支设也是施工中的一个重点.梁柱节点模板若在现场散支散拼,易出现尺寸偏差大、拼缝不严、表面平整度差等问题,故宜采用场外预先制作定型模板的方法.例如可根据柱的四个角用方木和18mm厚胶合板,制成4片M形的定型模板,也可根据柱和梁截面的宽度用方木和18mm厚胶合板,制成4片U形定型模板.在梁柱节点处,采用定型模板既可保证节点区的施工质量,又可提高模板的周转次数并节省人工.

施工实践中最常见的是采用现场临时散装的做法,容易出现尺寸偏差过大、拼缝不严密、表面平整度较差等通病.要拆除再重装往往十分麻烦,不便于进行节点内的杂物清理和节点箍筋的调整处理.结合节点箍筋的绑扎顺序,在装梁底模、穿梁底筋再绑扎节点箍筋后才安装节点模板,可以采取框架梁宽度范围以外的节点模板采用工具式写作模板的改进做法.

在弄清每个节点处的梁柱、楼板的几何尺寸及相互位置关系后,对节点进行分类编号；根据各个编号节点的相关几何数据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；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厚夹板制作,用60mm×90mm木枋做背楞,背楞间距不超过300mm；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同定,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.框架梁柱节点施工混凝土部分

柱的混凝土施工通常在梁底标高以下20-30mm处留设施工缝,节点区域与梁板同时施工,节点区域的剪力由混凝土及箍筋共同承担.因此应该保证节点区域的混凝土具有足够的强度,按照要求,当梁柱的混凝土强度等级不同时节点处应按强柱弱梁的原则,节点区域的混凝土强度等级应与柱相同采用强度较高的混凝土.混凝上浇筑时,应按图在粱柱接头周边用钢网或小板定位,并先浇筑梁柱接头的混凝土,随后浇筑梁板混凝土.这样既不便于施工,其质量也得不到保证.

梁柱节点区与梁板分开浇筑时,若现场没有较严密的组织措施,接槎处易形成冷缝.为保证梁柱节点处混凝土的施工质量,设计者应该充分考虑现实施工中可能遇到的困难,尽量使程序简化；施工单位也要充分领略设计意图,科学合理地组织施工.

结构设计方面对高层建筑混凝土结构的竖向构件和水平构件的混凝土强度等级,要进行合理取值.一是整个工程的竖向构件混凝土强度等级种类不应过多,且与竖向构件截面的变化要错层同步；二是水平构件的混凝土强度等级取值要符合规范要求,同时要与竖向构件相匹配,使实际施工简单化,尽量减少梁柱节点区单独浇筑混凝土.

现场施工方面为做好梁柱两个不同等级混凝土在同一浇筑面的接槎,在组织流水段浇筑时,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体积,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,以确保两种混凝土在规定的接茬内完成.

结语

高层结构框架梁柱节点处混凝土等级差异现象普遍存在,其施工质量关系到直接关系到整体结构的可靠性,影响到整个建筑物安全和使用寿命,受到很多学者和广大业内人士的普遍重视.随着高层施工经验的不断累积,各种针对性措施的日益完善,优化设计,精心施工,对于高层梁柱节点质量的控制将会达到日臻成熟和完善.