淺議高層建筑框架結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制

李立軍

常德市第一建筑工程有限責(zé)任公司（415000）

框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)普遍應(yīng)用于現(xiàn)代建筑。但高層建筑鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的施工，仍有若干問(wèn)題沒(méi)有解決，例如：雙向框架梁鋼筋同時(shí)穿過(guò)梁柱節(jié)點(diǎn)或高度相同的井字梁交叉點(diǎn)如何保證其保護(hù)層以及由此產(chǎn)生的對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響問(wèn)題;梁柱節(jié)點(diǎn)不同混凝土強(qiáng)度等級(jí)的施工措施及其對(duì)設(shè)計(jì)的影響問(wèn)題；節(jié)點(diǎn)加密箍筋施工及其間距保證問(wèn)題；屋面梁柱節(jié)點(diǎn)處框架梁面筋伸入框架柱的錨固長(zhǎng)度與傳統(tǒng)施工縫留設(shè)位置相矛盾的問(wèn)題等。上述問(wèn)題在規(guī)范條文中沒(méi)有具體規(guī)定，也往往容易被忽視，給工程質(zhì)量留下隱患。施工過(guò)程中框架結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制重點(diǎn)在于混凝土原材料的質(zhì)量控制、配比以及混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗，混凝土中鋼筋的配筋率、配箍率和長(zhǎng)度控制對(duì)框架結(jié)構(gòu)質(zhì)量也有重要影響。

1 框架結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

框架結(jié)構(gòu)是指以鋼筋混凝土澆搗成承重梁柱,再用預(yù)制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、浮石、蛭石、陶爛等輕質(zhì)板材隔墻分戶裝配而成的住宅樓、商用樓等。比較適合高層和大面積結(jié)構(gòu)的樓層施工,框架結(jié)構(gòu)先澆柱、梁、樓板,后做填充墻,為用戶提供了靈活的使用空間。框架結(jié)構(gòu)由梁柱構(gòu)成,構(gòu)件截面較小,其承載力和剛度都較低,其受力特點(diǎn)類似于豎向懸臂剪切梁,因此樓層越高,水平位移越慢,高層框架在縱橫兩個(gè)方向都承受很大的水平力?？蚣芙Y(jié)構(gòu)由于其“整體”性好,抗震效果較傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)要高。影響框架結(jié)構(gòu)抗震性的關(guān)鍵因素是施工質(zhì)量和震級(jí),后者是不可控的自然因素,因此框架結(jié)構(gòu)以及墻體的施工質(zhì)量對(duì)抗震效果有重要影響。

2 框架結(jié)構(gòu)施工過(guò)程

混凝土框架結(jié)構(gòu)施工包括以下工序：軸線定位,柱鋼筋綁扎及支模架搭設(shè),柱模板,柱混凝土,梁底模及梁筋,板底模及板筋,梁板混凝土。重要步驟如下：軸線定位,即選取適當(dāng)位置上的幾條軸線作為整個(gè)軸網(wǎng)的控制線，用普通經(jīng)緯儀定出這些控制軸線，其它軸線以這些主軸線為基準(zhǔn)用鋼尺量測(cè)軸線間距離得出;柱筋綁扎及支模架搭設(shè),根據(jù)柱邊框線校正樓面上柱插筋位置后采取焊接、搭接或機(jī)械連接等方式將柱縱筋接長(zhǎng)后再綁扎箍筋。對(duì)于多層或高層框架結(jié)構(gòu),目前最常見的接長(zhǎng)方式是電渣壓力焊;混凝土澆筑,可以采用泵送混凝土,該方法澆筑速度較快,可采取柱、梁、板一次性澆筑的方式。另外的澆筑方式是在樓面模板安裝之前先澆筑混凝土待達(dá)到一定強(qiáng)度拆出柱模,然后再封裝樓面模板。

混凝土施工速度或施工周期對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量影響極大?；炷翗?gòu)件只有嚴(yán)格按規(guī)定的程序,即測(cè)量放線、技術(shù)復(fù)核、鋼筋綁扎、隱蔽驗(yàn)收、模板安裝、模板加固及拼縫處理、模板檢查、混凝土澆筑,才可達(dá)到施工及驗(yàn)收規(guī)范要求。

3 框架結(jié)構(gòu)施工中的質(zhì)量控制

3.1 鋼筋質(zhì)量控制

鋼筋在施工中主要控制兩個(gè)環(huán)節(jié),下料和接頭控制。

3.1.1下料

鋼筋在下料之前,必須先放出大樣,并依據(jù)大樣下料,下料應(yīng)注意兩個(gè)問(wèn)題：1)不要把長(zhǎng)的鋼筋料下短了,因?yàn)檫@樣會(huì)增加鋼筋的接頭數(shù)量,而直接影響鋼筋的受力性能;2)鋼筋在加工過(guò)程中應(yīng)一次成型,在鋼筋的同一部位反復(fù)加工易造成鋼筋的疲勞破壞。鋼筋在加工過(guò)程中,如發(fā)現(xiàn)脆斷、焊接性能不良或力學(xué)性能顯著不正常等現(xiàn)象,應(yīng)對(duì)該批鋼筋進(jìn)行化學(xué)成分檢驗(yàn)或其它專項(xiàng)檢驗(yàn)。

3.1.2接頭控制

鋼筋連接主要靠機(jī)械連接和焊接連接。機(jī)械連接關(guān)鍵在于選擇合適的接頭,如筒冷擠壓連接、錐螺紋連接、直螺紋連接等。相對(duì)而言,焊接質(zhì)量的可控性要差很多,但其十分重要。

3.2 混凝土質(zhì)量控制

保證水泥、細(xì)骨料、粗骨料、水、外加劑質(zhì)量的前提下,混凝土的澆筑質(zhì)量就成為框架結(jié)構(gòu)工程的關(guān)鍵因素。混凝土在拌制過(guò)程中的主要問(wèn)題有：水灰比失控,計(jì)量不準(zhǔn)確甚至不計(jì)量,施工配合比不根據(jù)砂、石料的含水率變化及時(shí)調(diào)整,偷工減料,振搗過(guò)程中出現(xiàn)漏振、過(guò)振、漏漿等導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)蜂窩、孔洞、離析等現(xiàn)象，這些會(huì)直接對(duì)混凝土強(qiáng)度產(chǎn)生不利影響。因此施工過(guò)程中注意以下環(huán)節(jié)：1)水泥、粗細(xì)骨料、水、外加劑應(yīng)該根據(jù)施工的環(huán)境,如溫度、濕度進(jìn)行合理的計(jì)算。首先要準(zhǔn)確調(diào)整水灰比,在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)根據(jù)試驗(yàn)室的理論配合比,實(shí)測(cè)砂、石的實(shí)際含水量,準(zhǔn)確計(jì)算用水量;水的計(jì)量采用電子裝置自動(dòng)計(jì)量,計(jì)量設(shè)備定期檢查。其次要確定水泥漿的用量、砂率及坍落度。2)混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗?；炷翑嚢钑r(shí)間要適當(dāng),時(shí)間過(guò)短、過(guò)長(zhǎng)都會(huì)造成拌合物均勻性變壞而增大沉陷。

3.3 混凝土中配筋和配箍質(zhì)量控制

3.3.1配筋率和配箍率

以框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)部位為例,其鋼筋數(shù)量和截面面積越小越好,以保證鋼筋的間距和錨固長(zhǎng)度,而且也便于施工?；炷翝仓^(guò)程中,梁柱節(jié)點(diǎn)部位鋼筋的數(shù)量少則混凝土拌合物易流動(dòng)到邊邊角角和下層混凝土表面,粗骨料也不會(huì)被鋼筋卡住,從而造成拌合物離析現(xiàn)象；鋼筋的配筋率和配箍率少則鋼筋間的凈距就相對(duì)大一些,振搗時(shí)候振搗棒易插入混凝土內(nèi)部進(jìn)行充分振搗。

3.3.2長(zhǎng)度控制

首先是邊柱和角柱柱頂縱向鋼筋錨固長(zhǎng)度控制。框架邊柱和角柱柱頂縱向鋼筋構(gòu)造分兩種類型,一種是柱筋錨入梁中,另一種是梁筋錨入柱中。

在工程中，有些設(shè)計(jì)人員雖然對(duì)錨固長(zhǎng)度作了規(guī)定，但取值時(shí)卻忽略了梁柱的實(shí)際尺寸如框架主梁斷面尺寸為300 mm×600 mm,次梁為 250 mm×550 mm，按規(guī)范規(guī)定的錨固長(zhǎng)度為：L=40 d,故L=40×25=l 000 mm。受主梁斷面尺寸限制。錨固長(zhǎng)度最大只能為850 mm(見圖1)，因此采用加焊水平鋼筋的方法來(lái)保證錨固長(zhǎng)度(見圖2)，即在梁縱筋上加焊同規(guī)格的水平鋼筋，采取此措施后，錨固長(zhǎng)度就可按規(guī)范規(guī)定的長(zhǎng)度乘以0.8的系數(shù)滿足要求。

圖1 原設(shè)計(jì)鋼筋錨固長(zhǎng)度（mm）

施工縫留設(shè)位置不合理也可造成錨固長(zhǎng)度不足。施工規(guī)范規(guī)定,柱的施工縫宜留設(shè)在梁底標(biāo)高下20 mm～30 mm，或留設(shè)在梁板面標(biāo)高處,其原則是施工縫宜留在結(jié)構(gòu)受力小且便于施工的位置。施工時(shí)為方便柱身混凝土下料和振搗，習(xí)慣在梁內(nèi)鋼筋未綁扎前進(jìn)行柱身混凝土澆筑,并將施工縫留在梁底，以致梁內(nèi)節(jié)點(diǎn)上部鋼筋不能伸入柱內(nèi),造成節(jié)點(diǎn)主梁受力鋼筋的錨固長(zhǎng)度不足，削弱了結(jié)構(gòu)的抗震能力,所以在施工組織設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)詳細(xì)做好施工方案,考慮到節(jié)點(diǎn)處的每一處細(xì)節(jié)問(wèn)題。

圖2 加焊水平鋼筋后的錨固長(zhǎng)度（mm）

3.4 保護(hù)層方面質(zhì)量控制

混凝土保護(hù)層的作用是保護(hù)鋼筋不發(fā)生銹蝕,并保證鋼筋的黏結(jié)錨固性能。有時(shí)我們只注意到主筋的保護(hù)層厚度，造成箍筋外露或保護(hù)層厚度不足，有的在主次梁交叉處，主梁、次梁和板的鋼筋關(guān)系處理不明確，造成板負(fù)筋保護(hù)層厚度不足或者加厚梁的保護(hù)層(即有效截面高度損失)，直接影響到構(gòu)件的安全性、耐久性及鋼筋的受力性能?？蚣芰涸谥叺墓?jié)點(diǎn)處。對(duì)柱來(lái)說(shuō)，受力鋼筋的保護(hù)層厚度規(guī)范規(guī)定為30 mm，得出框架梁端鋼筋的保護(hù)層厚度實(shí)際為d(柱直徑)+30 mm，顯然比施工規(guī)范規(guī)定值偏大，且梁端一側(cè)55 mm左右厚度均為素混凝土。受荷后極易產(chǎn)生開裂現(xiàn)象，梁端部的有效截面寬度和混凝土核心區(qū)均有所減小,削弱了梁截面抗彎承裁能力。針對(duì)上述問(wèn)題。施工時(shí)應(yīng)該在梁端保護(hù)層超過(guò)30 mm的區(qū)段內(nèi),增加一道雙肢箍，其直徑間距均同梁箍筋，并設(shè)4 d 12 mm縱向鋼筋。

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