高層建筑框架梁柱節(jié)點(diǎn)施工技術(shù)探討

劉全榮

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的采用十分廣泛，框架節(jié)點(diǎn)是框架梁柱的交接點(diǎn)也是結(jié)構(gòu)的受力核心區(qū)。一些調(diào)查資料表明框架結(jié)構(gòu)的震害多發(fā)生在柱和梁的交接點(diǎn)處，該處破壞的主要形式是節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切破壞和鋼筋錨固的破壞，嚴(yán)重的會(huì)引起整個(gè)框架的倒塌，而且節(jié)點(diǎn)破壞后的修復(fù)也很困難。本文主要參考相關(guān)的文獻(xiàn)資料，對(duì)高層建筑框架梁柱節(jié)點(diǎn)的施工技術(shù)做了探討和闡述。

框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)也稱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)，是主體結(jié)構(gòu)的重要組成部分。在國(guó)內(nèi)外歷次地震中證明，框架結(jié)構(gòu)的地震破壞大多發(fā)生在梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)，節(jié)點(diǎn)破壞主要是剪切破壞和鋼筋錨固破壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起整個(gè)框架的倒毀。當(dāng)前一些施工企業(yè)和施工技術(shù)人員恰恰對(duì)現(xiàn)澆框架節(jié)點(diǎn)部位的施工操作不夠重視，節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量控制不嚴(yán)，節(jié)點(diǎn)部位存在大量施工質(zhì)量問(wèn)題，無(wú)疑給工程質(zhì)量留下了隱患。

1.框架梁柱節(jié)點(diǎn)施工鋼筋部分

1.1 鋼筋制作

節(jié)點(diǎn)配筋構(gòu)造主要包括節(jié)點(diǎn)區(qū)的箍筋及受力主筋在節(jié)點(diǎn)內(nèi)的錨固。箍筋對(duì)核心區(qū)內(nèi)的混凝土起到約束作用。箍筋間距越小，節(jié)點(diǎn)抗剪強(qiáng)度即受剪承載力也越高。節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)有縱梁、橫梁、柱的縱向鋼筋二乏向交叉，且鋼筋密集．配置箍筋在施工上有一定的難度。常用的施工方法是在支完梁板的模板后放入梁的鋼筋骨架。再放節(jié)點(diǎn)箍筋。但是由于鋼筋的安裝綁扎難度較大，有些施工人員因此經(jīng)常出現(xiàn)不放或少放箍筋．或箍筋綁扎不牢等問(wèn)題．直接影響到混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能。因此，節(jié)點(diǎn)區(qū)的箍筋可以考慮先按設(shè)計(jì)要求制成鋼筋籠，套入柱的縱向鋼筋，并綁扎或焊接牢固，再放梁的鋼筋，以保證構(gòu)件鋼筋的安裝質(zhì)量，特別要注意做好對(duì)工人的技術(shù)質(zhì)量交底，嚴(yán)格按施工要求和規(guī)范進(jìn)行安裝綁扎。

1.2節(jié)點(diǎn)箍筋

規(guī)范明確規(guī)定：框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)內(nèi)箍筋量，不應(yīng)小于柱端加密區(qū)的實(shí)際配箍量。這可以提高柱子的承載力，避免主筋受剪切彎曲破壞?？墒怯行](méi)計(jì)、施工人員對(duì)節(jié)點(diǎn)箍筋加密的必要性認(rèn)識(shí)不足：設(shè)計(jì)人員未考慮節(jié)點(diǎn)內(nèi)力分析。在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)也無(wú)明確標(biāo)注：對(duì)于施工人員而言，節(jié)點(diǎn)區(qū)縱橫交叉的鋼筋本來(lái)就很密集，按正常綁扎鋼筋已感困難，要求加密難度更大，在施工圖中明確標(biāo)注的情況下，也就很難按照規(guī)范要求進(jìn)行箍筋安裝綁扎?？v筋的錨固設(shè)計(jì)上一般是按照規(guī)范要求取節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋與箍筋加密區(qū)相同，包括箍筋的規(guī)格、直徑和間距等；縱筋錨固也要求滿足規(guī)范規(guī)定，包括伸入支座的直段及彎鉤長(zhǎng)度。

2.框架梁柱節(jié)點(diǎn)施工模板部分

高層建筑框架梁柱節(jié)點(diǎn)的模板支設(shè)也是施工中的一個(gè)重點(diǎn)。梁柱節(jié)點(diǎn)模板若在現(xiàn)場(chǎng)散支散拼，易出現(xiàn)尺寸偏差大、拼縫不嚴(yán)、表面平整度差等問(wèn)題，故宜采用場(chǎng)外預(yù)先制作定型模板的方法。例如可根據(jù)柱的四個(gè)角用方木和18mm厚膠合板，制成4片M形的定型模板，也可根據(jù)柱和梁截面的寬度用方木和18mm厚膠合板，制成4片U形定型模板。在梁柱節(jié)點(diǎn)處，采用定型模板既可保證節(jié)點(diǎn)區(qū)的施工質(zhì)量，又可提高模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)并節(jié)省人工。

施工實(shí)踐中最常見(jiàn)的是采用現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)散裝的做法，容易出現(xiàn)尺寸偏差過(guò)大、拼縫不嚴(yán)密、表面平整度較差等通病。要拆除再重裝往往十分麻煩，不便于進(jìn)行節(jié)點(diǎn)內(nèi)的雜物清理和節(jié)點(diǎn)箍筋的調(diào)整處理。結(jié)合節(jié)點(diǎn)箍筋的綁扎順序，在裝梁底模、穿梁底筋再綁扎節(jié)點(diǎn)箍筋后才安裝節(jié)點(diǎn)模板，可以采取框架梁寬度范圍以外的節(jié)點(diǎn)模板采用工具式定制模板的改進(jìn)做法。

在弄清每個(gè)節(jié)點(diǎn)處的梁柱、樓板的幾何尺寸及相互位置關(guān)系后，對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分類編號(hào)；根據(jù)各個(gè)編號(hào)節(jié)點(diǎn)的相關(guān)幾何數(shù)據(jù)確定節(jié)點(diǎn)模板的制作方案。矩形節(jié)點(diǎn)框架梁寬度范圍以外的模板一般由四個(gè)側(cè)面的各一至兩片矩形板組成，模板下部與柱的搭接長(zhǎng)度取40cm便于固定。結(jié)合節(jié)點(diǎn)模板的組合方式確定每片模板的具體尺寸并編號(hào)后，繪制出各節(jié)點(diǎn)的模板制作圖；安排熟練木工根據(jù)各節(jié)點(diǎn)的模板制作圖預(yù)制節(jié)點(diǎn)工具式模板，并做好相應(yīng)的標(biāo)識(shí)。模板可用15mm厚夾板制作，用60mm×90mm木枋做背楞，背楞間距不超過(guò)300mm；隨施工進(jìn)度現(xiàn)場(chǎng)安裝節(jié)點(diǎn)模板。先用鐵釘將相應(yīng)的模板在柱身初步同定，檢查安裝標(biāo)高及垂直度，調(diào)整合適后安裝夾具并初步收緊螺栓，再?gòu)?fù)查無(wú)誤后用力收緊螺栓完成安裝。

3.框架梁柱節(jié)點(diǎn)施工混凝土部分

柱的混凝土施工通常在梁底標(biāo)高以下20-30mm處留設(shè)施工縫，節(jié)點(diǎn)區(qū)域與梁板同時(shí)施工，節(jié)點(diǎn)區(qū)域的剪力由混凝土及箍筋共同承擔(dān)。因此應(yīng)該保證節(jié)點(diǎn)區(qū)域的混凝土具有足夠的強(qiáng)度，按照要求，當(dāng)梁柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同時(shí)節(jié)點(diǎn)處應(yīng)按強(qiáng)柱弱梁的原則，節(jié)點(diǎn)區(qū)域的混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)與柱相同采用強(qiáng)度較高的混凝土?；炷蠞仓r(shí)，應(yīng)按圖在粱柱接頭周邊用鋼網(wǎng)或小板定位，并先澆筑梁柱接頭的混凝土，隨后澆筑梁板混凝土。這樣既不便于施工，其質(zhì)量也得不到保證。

梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)與梁板分開(kāi)澆筑時(shí)，若現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有較嚴(yán)密的組織措施，接槎處易形成冷縫。為保證梁柱節(jié)點(diǎn)處混凝土的施工質(zhì)量，設(shè)計(jì)者應(yīng)該充分考慮現(xiàn)實(shí)施工中可能遇到的困難，盡量使程序簡(jiǎn)化；施工單位也要充分領(lǐng)略設(shè)計(jì)意圖，科學(xué)合理地組織施工。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面對(duì)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件和水平構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)，要進(jìn)行合理取值。一是整個(gè)工程的豎向構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)種類不應(yīng)過(guò)多，且與豎向構(gòu)件截面的變化要錯(cuò)層同步；二是水平構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)取值要符合規(guī)范要求，同時(shí)要與豎向構(gòu)件相匹配，使實(shí)際施工簡(jiǎn)單化，盡量減少梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)單獨(dú)澆筑混凝土。

現(xiàn)場(chǎng)施工方面為做好梁柱兩個(gè)不同等級(jí)混凝土在同一澆筑面的接槎，在組織流水段澆筑時(shí)，要根據(jù)澆筑面的寬度和澆筑速度，分別算出梁板混凝土和梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土的體積，妥善安排兩種等級(jí)混凝土的用車(chē)量并計(jì)算各自的澆筑時(shí)間，以確保兩種混凝土在規(guī)定的接茬內(nèi)完成。

結(jié)語(yǔ)

高層結(jié)構(gòu)框架梁柱節(jié)點(diǎn)處混凝土等級(jí)差異現(xiàn)象普遍存在，其施工質(zhì)量關(guān)系到直接關(guān)系到整體結(jié)構(gòu)的可靠性，影響到整個(gè)建筑物安全和使用壽命，受到很多學(xué)者和廣大業(yè)內(nèi)人士的普遍重視。隨著高層施工經(jīng)驗(yàn)的不斷累積，各種針對(duì)性措施的日益完善，優(yōu)化設(shè)計(jì)，精心施工，對(duì)于高層梁柱節(jié)點(diǎn)質(zhì)量的控制將會(huì)達(dá)到日臻成熟和完善。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：中鐵建工集團(tuán)北京有限公司100070）