建筑框架结构梁柱节点施工工艺与质量控制

钢筋混凝土框架结构梁柱节点也称节点核芯区,是主体结构的重要组成部分.框架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.我国新、老规范均强调了“强节点”的设计要求,对节点的箍筋和砼强度做了比较严格的规定.但是,在工程实践中却往往对节点的施工重视不够,节点施工质量控制不严.下面谈谈节点施工的一些问题,探讨如何保证节点区的施工质量.

１．节点区的钢筋绑扎

梁柱节点的钢筋主要应注意两点：

1.1箍筋的间距.

1.2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.实际施工中常常出现的问题是：节点区箍筋缺少绑扎、数量不足、间距不分,或者几个箍筋全堆在一起,或者空空的一长段没有箍筋；而纵筋则可能会因弯钩被烧短烧断导致锚固长度不够.究其原因,一方面是不封施工管理、监理人员素质较低,对节点区的重要性缺乏认识,质量意识比较淡薄；另一方面则是施工所采取的工艺流程限制,使得要做到节点区钢筋（尤其是箍筋）完全符合设计及规范要求十分困难,甚至是根本不可能.

工程实践中最常见的框架梁柱施工做法有两种：一种是将每层柱包括柱身、加密区和节点区的箍筋一次全部按要求绑扎好,然后装柱模板、在梁底下5～10cm处留施工缝浇灌柱砼,柱侧模拆除后接着装柱头节点模板和梁底模（或者包括梁一边侧模）,然后绑扎框架梁钢筋.这种做法节点箍筋影响了柱砼的浇灌作业,砼工往往不得不解开扎丝,从侧面敲打已绑好的节点箍筋以打开一个大口子让砼比较顺利地流入柱内.这样一来,节点区的箍筋就被打乱了,要恢复原状很不容易,而且要多费工时.在浇灌柱砼时部分钢筋还会被水泥浆污染,影响与砼的粘结.此外,节点区箍筋绑扎好后再穿梁底筋将会很麻烦,尤其是穿带弯钩（如在边支座）的底筋十分困难.这时是钢筋工不得不敲打已绑好的节点箍筋,甚至会擅自烧断弯钩造成纵筋的锚固不够.

另一种是用所谓“沉梁法”绑扎框架梁钢筋,即在绑扎柱箍时留下节点区箍筋不绑,等木工将节点模板、梁模板和楼板底模都安装好后,再在楼面上绑扎梁钢筋,绑完后拆除临时支架将梁钢筋骨架落到梁模内.这种做法很容易漏掉节点区的柱箍筋,就是放了也往往是无法绑扎、数量不足、间距不分又难以调整.实践中,也有些项目提出采取改进的办法在箍筋四个角设导筋,将节点区箍筋按要求间距绑在导筋上固定成短钢筋笼,然后再随梁骨架沉入模板内；或者采用两个“Lr’形开口箍套叠,再焊成封闭箍.实际上,只要是先把模板都安装好了再沉梁,无论是使用导筋还是“Lr’形开口箍,都难以很好地解决问题,尤其是高层建筑当柱比较大采用的是比较复杂的复合箍筋时,就根本不可能做到满足设计及规范要求.

实践中常见的情况是：在验收梁、板钢筋时,有关方面才发现和提出节点区箍筋问题要求施工班组整改.但是,此时往往模板都已安装完毕,如果不拆除节点区模板,根本是不可能整改到符合规范要求的.遗憾的是：实际上不少工程最后都是在“尽可能整改”中马虎过去.

实践证明：只有细分工艺流程,合理安排工作顺序,木工和钢筋工紧密配合,才可能保证节点区钢筋符合设计及规范要求.做法是将柱的箍筋分段绑扎：首先先将柱箍绑至梁底下；其次在穿好框架梁底筋后绑扎节点区箍筋；最后在绑完框架梁钢筋后再在梁面上加一道节点（定位）箍筋.具体的施工流程：绑扎框架梁以下柱箍安装柱模浇灌柱砼（顶层边柱要注意留够梁筋的锚固位置）拆除柱模安装框架梁底模安放框架梁底筋绑扎节点箍筋绑扎框架梁钢筋梁面处加节点（定位）箍筋一道安装节点区模板安装框架梁侧模及楼板底模.这样的安排可能要增加绑扎框架梁钢筋使用的操作架,这时可以用工具式脚手架来解决.如果楼板底模是用钢管做顶撑,也可以先搭顶撑架,利用它来做绑扎梁钢筋的操作架.

2.节点区的模板安装

梁柱节点支模一般都比较麻烦,工效底.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、表面平整度及接驳垂直度较差等通病,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（框架梁端头梁底以下的节点模板作为梁底模的支承在装梁底模时已一起安装）的节点模板采用工具式写作模板的改进做法.其具体要点如下：

2.1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.

2.2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.

2.3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18mm厚夹板制作,用40mmx50mm(柱截面大于l000mm时可用50mmxl00mm)木枋做背楞,背楞间距不超过300mm.装模专用的夹具也预先加工好,矩形柱采用钢管夹具,圆形柱采用扁铁圆箍夹具,紧固对拉螺栓采用Φ12圆钢.

2.4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.另外,视情况可将节点模板与梁板模连结加固.

采用工具式写作节点模板体系,节点模板一般可以周转使用10次左右,可节省人工和材料；提前制作,又可节省现场作业时间,加快进度.

3.节点区的砼浇灌

框架梁柱节点作为梁的支座本身属于柱的一部分,所以节点砼强度等级应与柱相同.在工程实践中,多层框架设计上一般都取梁板砼与柱砼强度等级相同；若原设计图纸上标明的柱与梁板砼强度仅相差5MPa,一般也会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.

而在高层框架结构的抗震设计中,为了满足框架柱的轴压比要求又避免柱子截面尺寸过大,往往需要取框架柱的砼强度等级比梁板砼高出2个或2个以上的5MPa.这种情况,施工时就要采取特别措施保证节点砼的质量.比较成熟有效的做法是：在梁柱节点附近离开柱边>500mm,且>1/2梁高处,沿450斜面从梁顶面到梁底面用Smm网眼的密目铁丝网分隔（做为高低等级砼的分界）,先浇高标号砼后浇低标号砼,即先浇节点区砼后浇节点区以外的梁板砼.应注意的是：

3.1节点区砼与梁板砼应连续浇筑,不得将高低强度等级砼交界处留成施工缝或出现冷缝.

3.2应确定合理的砼配合比,严格控制施工配料,并在现场测控砼坍落度,加强对砼的养护,以防梁端高低等级砼交界附近出现砼收缩裂缝.节点区高强度等级的砼宜采用坍落度比较小的非泵送砼配合比,使用塔吊运输,可减少水泥用量和用水量,降低砂率,从而减小砼的收缩量.节点和梁的砼浇筑宜采用二次振捣法,以增强砼的密实性,减少收缩.

高层建筑的框架结构节点处,经常会出现柱混凝土强度等级比同一层梁板高的情况,通常的施工方法是先浇节点处混凝土强度等级高的核心部分,然后于初凝前再浇梁板混凝土.只要采取的针对性措施到位,并精心施工,梁柱节点高低强度等级混凝土交界处附近的裂缝完全可以得到避免.　[科]