浅谈建筑框架结构中梁柱节点施工技术要点
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作者: 杜 娟 卢爱明
建设项目的施工阶段是实现设计的最重要阶段,施工方案及方法的选择关系到质量目标的实现落实。因此,作为现场具体指导施工的技术人员,必须从工程和现场实际分析考虑,确保施工方法在技术上可行,经济上合理,有利于保证工程质量并加快工期。
在施工中应该提高对抗震节点重要性的认识,严格管理,采取合理的施工措施,确保施工质量能达到设计及规范的要求,不留隐患。
1、节点区的钢筋绑扎
粱柱节点的钢筋主要应注意两点:a.箍筋的间距,b.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I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。
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、加密区和节点医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。
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“u”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“U”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粱面上加一道节点(定位)箍筋。
2、梁柱节点不同强度等级混凝土的施工方法
出于结构和经济方面的考虑,柱和梁板的混凝土强度等级往往是不同的。如果在混凝土施工中不认真分析考虑,盲目地施工,极易引起质量事故。从设计角度看梁柱节点处的混凝土强度如果取用粱板的混凝土强度,会引起柱在竖向荷载作用下的承载力不足,以及地震作用下节点核心区的抗剪承载力不足。从施工角度看,节点区域选用较高强度混凝土也是必要的。施工规范要求在梁柱混凝土强度等级差异较大时,应使节点混凝土强度等级与柱相同。
2.1 不同等级混凝土邻接面的留设。在钢筋混凝土结构中,高层建筑框架结构的粱柱节点比较复杂,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的混凝土强度等级高于水平结构梁的混凝土强度等级。钢筋混凝土框架结构,水平施工缝通常留于柱脚粱顶。而任何情况下竖向结构高等级混凝土与水平结构低等级混凝土的邻接面应留在水平结构内,即高强度等级混凝土构件内不应有低强度等级的混凝土。
2.2 梁柱不同强度等级混凝土分别浇筑的施工。高层建筑多数使用商品混凝土或现场搅拌站泵送浇捣,梁柱节点核心区的混凝土浇捣方法为:先用塔吊吊斗或混凝土泵输送柱等级的砖就位,分层振捣,在楼面梁板处留出斜面,在梁内留邻接面(必要时邻接面设小隔板,在浇梁混凝时抽出小隔板)。在混凝土初凝前,随之泵送浇筑楼面梁板的砖。采用这种方法浇捣楼柱、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,以缩小节点核心区高强度等级混凝土浇捣时间,避免高低强度混凝土的邻接面形成冷缝。同时对梁柱节点钢筋密集的核心区用小型插入振捣器加强振捣,杜绝漏振死角,对于钢筋确实过分密集的情况,应事先和设计单位联系采取适当的技术措施(如改用细石混凝土),确保节点核心区混凝土的密实性和设计强度。
2.3 不应采用粱柱节点随同楼面统一浇捣。梁桂节点处不同强度等级混凝土采用分别浇捣的施工方法,给施工带来不便。但如考虑粱柱节点处的混凝土随同梁板一起浇捣,梁柱节点处的混凝土强度取用粱板的混凝土强度,会削弱节点强度,引起柱在竖向荷载作用下的承载力不足,以及地震作用下节点核心区的抗剪承载力不足,所以不应采用。
总之,施工时先浇节点处混凝土强度等级高的核心部分,然后于初凝前再浇粱板的较低等级混凝土,原则是保证节点处的强度不被削弱。
3、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,在装粱底模、穿梁底筋再绑扎节点箍筋后才安装节点模板,可以采取框架粱宽度范围以外(框架粱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定制模板的改进做法。其具体要点如下:
3.1 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。
3.2 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。
3.3 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40mm×50ram(柱截面大于1000mm时可用50mm×lOOmm)木枋做背楞,背楞间距不超过300ram。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,紧固对拉螺检采用中12圆钢。
3.4 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。
采用工具式定制节点模板体系,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。
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