鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

閆偉東

（黑龍江省三建建筑工程有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150046）

在建筑施工中，框架結(jié)構(gòu)是由鋼筋混凝土主梁、次梁和柱形成的框架作為建筑物的骨架，梁和柱之間的連接為剛性結(jié)點。屋蓋、樓板上的荷載通過板傳遞給梁，由梁傳遞到柱，由柱傳遞到基礎(chǔ)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的墻體全部為自承重墻，只起分隔和圍護作用，磚墻的重量通過梁、板傳給柱。有時填充墻的剛度大于豎向柱的剛度，對結(jié)構(gòu)抗震極為不利，所以不宜采用實心粘土磚作填充墻，減少結(jié)構(gòu)的自重和荷載，減弱隔墻的剛度。框架結(jié)構(gòu)的特點是不受樓板跨度的限制，能為建筑提供靈活的使用空間，但抗震性能差?？蚣芙Y(jié)構(gòu)中梁柱構(gòu)件截面較小，因此框架結(jié)構(gòu)的承載力和剛度都較低，它的受力特點類似于豎向懸臂剪切梁，樓層越高，水平位移越慢，高層框架在縱橫兩個方向都承受很大的水平力，這時樓面也作為梁共同工作的，裝配整體式樓面的作用則不考慮?？蚣芙Y(jié)構(gòu)構(gòu)成：屋蓋與樓板、框架梁、框架柱、柱基礎(chǔ)、框架墻。

1 施工前準(zhǔn)備工作

高層鋼框架結(jié)構(gòu)安裝前的準(zhǔn)備工作,除了一般性的準(zhǔn)備工作,還包括:鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件預(yù)檢和配套、鋼柱基礎(chǔ)檢查、安裝流水段的劃分、安裝機械的選擇等。鋼構(gòu)件在加工廠的制作程序為:首先進(jìn)行編制構(gòu)件制作指示書和原材料的矯正;然后進(jìn)行放樣、下料、切割等施工;制孔并進(jìn)行邊緣加工;經(jīng)過組裝和焊接,仔細(xì)對端部加工和磨擦面處理并嚴(yán)格執(zhí)行除銹和涂裝步驟,最后驗收和發(fā)運即可。

2 測量定位

測量定位的過程不僅是對鋼結(jié)構(gòu)變形的控制需要準(zhǔn)確的進(jìn)行定位,更重要的是在整體鋼結(jié)構(gòu)安裝的質(zhì)量和進(jìn)度過程中與測量工作的好壞密切相關(guān),所以在鋼結(jié)構(gòu)施工工程中應(yīng)積極采用先進(jìn)的測量儀器,主要針對高層鋼結(jié)構(gòu)工程施工的難點和重點,充分應(yīng)用工程施工的經(jīng)驗,并密切結(jié)合高層鋼結(jié)構(gòu)施工的特點,對鋼結(jié)構(gòu)的吊裝和焊接質(zhì)量進(jìn)行正確的引導(dǎo)和實時監(jiān)控。

2.1 測量控制內(nèi)容

鋼框架結(jié)構(gòu)安裝測量工作的主要內(nèi)容:驗收土建平面控制基線或紅線界樁點及標(biāo)高基準(zhǔn)點的位置正確,并作好書面記錄;基礎(chǔ)埋件的放線就位及標(biāo)高等;設(shè)置并控制好墊板組、構(gòu)件安裝的標(biāo)高和軸線;主軸線網(wǎng)的合理建立;平面控制網(wǎng)的測放;標(biāo)高的引測;H型鋼柱和箱形柱的校正等。

2.2 測量控制基本方法

鋼柱測控:采取全站儀復(fù)核軸線偏差、經(jīng)緯儀校正垂直度兩種方法相結(jié)合的控制

方法;高程傳遞:可用大盤尺直接進(jìn)行高程傳遞的常規(guī)測量方法;平面控制網(wǎng)的測放:根據(jù)施工現(xiàn)場通視條件,首先測設(shè)主控制軸線,然后加密各建筑軸線;平面控制網(wǎng)的垂直引測:使用激光鉛直儀垂直引測已測設(shè)好的軸線控制點。

3 鋼筋連接

大直徑鋼筋(φ≥28)可采用鋼筋剝肋滾壓直螺紋套筒連接新技術(shù),即鋼筋縱肋后滾壓直螺紋的套筒將預(yù)制的絲頭待連接鋼筋旋擰在一起達(dá)到鋼筋連接一體,實現(xiàn)等強度連接的目的。

3.1 原理：利用滾壓螺紋能使螺紋綜合機械性能大幅度提高的特性,同時利用螺紋連接傳力不均率與螺桿橫截面積變化率相協(xié)調(diào)對應(yīng)能夠降低螺桿抗拉應(yīng)力,改變連接過渡段內(nèi)力曲線形狀,降低變截面應(yīng)力集中影響的特性來彌補鋼筋剝肋和螺紋小徑對鋼筋橫截面積削弱影響達(dá)到鋼筋等強度連接。

技術(shù)特點：(1)接頭強度高,連接質(zhì)量穩(wěn)定可靠。接頭性能達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鋼筋機械連接通用技術(shù)規(guī)程))(JGJ107～96)中A級規(guī)定,實現(xiàn)與鋼筋母材等強度連接。(2)鋼筋絲頭螺紋加工準(zhǔn)度高。使工廠加工的套筒與施工現(xiàn)場加工的鋼筋絲頭配合性好,保證了鋼筋連接質(zhì)量。(3)由于鋼筋端部的絲頭是對鋼筋柱體表面金屬強化后形成的螺紋,鋼筋芯部材質(zhì)和機械性能不發(fā)生任何變化,接頭的綜合機械性能高,特別是接頭的抗疲勞性能好,與鋼筋化學(xué)成分無關(guān)。(4)銅筋絲頭加工過程中鋼筋搬運次數(shù)少、操作簡單,加工速度快。一次裝卡即可完成鋼筋剝肋、滾壓螺紋兩道工序。(5)鋼筋絲頭加工設(shè)備投入小,易耗件損耗低,一套滾絲輪可加工絲頭為0.8萬～1.2萬個。(6)接頭連接施工方便,質(zhì)量容易控制。(7)適用范圍廣。不僅適用于直徑16～50mmⅡ、Ⅲ級鋼筋在各個方向和位置的同、可旋轉(zhuǎn)鋼筋連接,還能適用于不可旋轉(zhuǎn)或軸向不能移動鋼筋的連接。

4 梁柱節(jié)點箍筋施工問題

4.1 一般施工做法的弊病

梁柱節(jié)點施工復(fù)雜，主要表現(xiàn)為:節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜。鋼筋分布密集,操作人員高空作業(yè)。施工難度大,特別是中間柱子鋼筋多,箍筋綁扎不便,采用整體沉梁時節(jié)點區(qū)下部箍筋無法綁扎,致使梁柱節(jié)點部位不放或少放柱箍筋,留下嚴(yán)重隱患。部分施工人員意識到鋼筋骨架整體入模后柱節(jié)點內(nèi)箍筋綁扎困難,便采用兩個開口箍筋拼臺,然而在整個節(jié)點區(qū)均采用開口箍筋顯然不符合規(guī)范規(guī)定。規(guī)范箍筋封閉和箍筋末端彎鉤的構(gòu)造要求,是保證箍筋對混凝土核心起有效約束作用的必要條件,但采用分層下箍法難度仍相當(dāng)大。必須將節(jié)點部分側(cè)模板拆除方能保證節(jié)點箍筋間距及綁扎牢固。

4.2 改進(jìn)的對策

近年的作法是將梁板模板(含側(cè)模板)全部安裝完畢后才安裝梁板鋼筋并整體沉梁。支模和綁鋼筋不沖突,工效較高。但若不采取特別措施,會出現(xiàn)節(jié)點箍筋少放或者箍筋間距無法保證的問題。對此,可采用如下措施解決：(1)下料時每個節(jié)點增加若干根縱向短筋(可用細(xì)鋼筋)；(2)柱節(jié)點區(qū)箍筋現(xiàn)場焊接在縱向短筋上形成整體骨架。再將整體骨架套入柱縱筋并擱置在樓板模板面上,穿梁鋼筋并綁扎,為防止附加縱同短筋位置與柱縱筋沖突而造成套箍困難。附加縱向短筋應(yīng)偏離箍筋角部約5cm。采用該法可保證柱節(jié)點箍筋的間距與數(shù)量,實施效果較好。需要說明的是,當(dāng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜時,采用該方法可能也會有困難,施工時要視具體情況而定。

5 混凝土保護層厚度問題

保護層厚度的規(guī)定是為滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性要求和對受力鋼筋有效錨固的要求。保護層厚度太小,無法滿足上述要求,太大則構(gòu)件表面易開裂。在框架結(jié)構(gòu)施工中,由于樓面標(biāo)高是一致的,雙向框架同時穿越柱節(jié)點時,必然造成一側(cè)框架梁面筋保護層厚度偏火(往往會超過40mm)。井字架梁節(jié)點也有同樣問題,這些問題無法避免,但需注意:一是梁箍筋的下料問題,由于一向框架梁面筋需從另一向框架梁面筋底下穿過,若該向框架梁梁端箍筋按原尺寸下料,面筋無法直接綁扎到箍筋上,對粱骨架受力不利,因此梁端箍筋下料時高度可減小20～30mm(儀一向框架梁端需要)。二是施工時以哪一向為主,因保護層厚度增大,截面有效高度變小,正截面受彎承載能力減小(約5%),設(shè)計時是否考慮了這種影響,另一方面構(gòu)件表面容易開裂。

6 混凝土施工質(zhì)量控制

6.1 施工質(zhì)量

框架容易出現(xiàn)夾渣現(xiàn)象,直接原因是柱模直接放在樓地板上,預(yù)先沒有在樓板上做找平層或加標(biāo)準(zhǔn)框澆出底面,更沒有留清掃口。當(dāng)層高>5m時中段未留澆筑口,進(jìn)料從頂部直接下。自由落差>3m,在柱內(nèi)鋼筋阻攔下料使粗細(xì)料分離,另因底部板面不平且未堵縫，應(yīng)按照規(guī)程嚴(yán)格執(zhí)行。

6.2 控制好混凝土質(zhì)量

對配合比的控制不容忽視,再準(zhǔn)確的配合比,現(xiàn)場不控制粗細(xì)骨料的含雜質(zhì)量和稱量,仍然會生產(chǎn)出不合格品。有的工地不做配合設(shè)計,而套用別人的比例。對已澆成品不保護,養(yǎng)護不及時,尤其是夏天氣溫高的地區(qū)需要保養(yǎng),這是提高強度的重要環(huán)節(jié)。對混凝土框架柱的澆筑施工,必須遵守現(xiàn)行的施工規(guī)范,注意克服配料計量、拌和時間短,加水不控制,運距長搖晃離析現(xiàn)象,更要注意不允許二次加水重拌及振搗不密實、過振、跑模、不清除殘留木屑等現(xiàn)象。

[1]李必瑜著.房屋建筑學(xué)[M].武漢理工大學(xué)出版社.2003年.

[2]沈蒲生著.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理[M].高等教育出版社，2003年.