高層建筑框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)施工技術(shù)探究

郭建海

(河南省第一建筑工程集團(tuán)有限責(zé)任公司 河南鄭州 450000)

高層建筑框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)施工技術(shù)探究

郭建海

(河南省第一建筑工程集團(tuán)有限責(zé)任公司 河南鄭州 450000)

在水平反復(fù)荷載作用下，框架節(jié)點(diǎn)核心混凝土出現(xiàn)交叉斜裂縫后，剪力的傳遞由斜壓桿作用過渡到水平箍筋承擔(dān)水平分力、柱縱向鋼筋承擔(dān)豎向分力以及平行于斜裂縫的混凝土骨料咬合力所構(gòu)成的桁架抗剪機(jī)制，設(shè)置豎向箍筋可承擔(dān)框架節(jié)點(diǎn)剪力的豎向分量，減少混凝土的負(fù)擔(dān)，從而提高框架節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力，但施工不便。柱縱向鋼筋通常按抗彎要求設(shè)置，沿柱截面的高度方向，按構(gòu)造規(guī)定也相應(yīng)配置一定數(shù)量的縱向鋼筋。這些縱筋與水平箍筋聯(lián)合對框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土形成雙向約束。 現(xiàn)就高層建筑框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的施工技術(shù)進(jìn)行探討，以供參考。

框架節(jié)點(diǎn)；理論；施工技術(shù)；高層建筑

1 梁柱節(jié)點(diǎn)箍筋施工

《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)的實際配箍量?！边@可以提高柱子的承載力，避免主筋受剪切彎曲破壞。

在具體施工時，為避免施工人員少放或不放箍筋，或出現(xiàn)箍筋綁扎不牢等問題，在施工時可考慮先按設(shè)計要求制成鋼筋籠，套入柱的縱向鋼筋，并綁扎或焊接牢固，再放梁的鋼筋，以確保構(gòu)件的抗裂性能。

2 頂層端節(jié)點(diǎn)鋼筋搭接的施工

2.1 梁柱鋼筋的梁內(nèi)搭接

若施工現(xiàn)場豎向構(gòu)件與水平構(gòu)件分開澆筑，混凝土的施工縫設(shè)置在梁底截面，梁柱鋼筋的搭接可在梁高度范圍內(nèi)進(jìn)行。搭接接頭區(qū)段沿節(jié)點(diǎn)外側(cè)及梁頂布置，搭接長度不小于 1.5LaE，且伸入梁內(nèi)的柱外側(cè)縱向鋼筋截面不小于柱全部縱向鋼筋截面面積的65%；梁寬以外的柱外側(cè)縱筋宜沿節(jié)點(diǎn)頂部伸至柱內(nèi)邊向下彎折8d后截斷。當(dāng)柱有兩層配筋時，應(yīng)在下部柱筋搭接部位末端延伸 150mm，并向外彎折1d，使上部柱縱筋通過此彎折段與下部柱縱筋軸線對齊，并在彎折段增加構(gòu)造焊；當(dāng)柱頂有現(xiàn)澆板且厚度不小于80mm、混凝土強(qiáng)度等級不低于C20時，梁寬以外的柱外側(cè)鋼筋可伸入板內(nèi)錨固；梁上部縱向鋼筋要沿節(jié)點(diǎn)上邊及外側(cè)延伸彎折，至梁底處截斷。

2.2 梁柱鋼筋的柱頂搭接

采用柱頂搭接時，搭接區(qū)段基本上為直線段，由于接頭面積百分率為100%，且位于高應(yīng)力區(qū)，鋼筋下伸的搭接長度取 1.7LaE，柱筋伸至柱頂后向節(jié)點(diǎn)內(nèi)彎折后切斷，水平段投影長度不小于12d。

2.3 頂層端節(jié)點(diǎn)鋼筋搭接法的選擇

一般，頂層端節(jié)點(diǎn)鋼筋搭接應(yīng)選擇梁內(nèi)搭接法，但當(dāng)一些柱寬與屋面梁的寬度相差較大時，則應(yīng)考慮柱頂搭接法。但采用該法進(jìn)行搭接時，豎向構(gòu)件與水平構(gòu)件要同時澆筑。

3 工具式定制梁柱節(jié)點(diǎn)模板的施工

由于高層建筑框架結(jié)構(gòu)施工中，梁柱節(jié)點(diǎn)處在梁、柱、板的中心或梁、柱鋼筋的交叉點(diǎn)，容易出現(xiàn)誤差，因此模板支設(shè)也是施工中的一個重點(diǎn)。由于工具式定制模板具有尺寸準(zhǔn)確、接駁垂直、拼縫嚴(yán)密、不易變形，質(zhì)量有保障、模板裝拆較靈活簡便等優(yōu)點(diǎn)，因此，一般選擇工具式定制節(jié)點(diǎn)模板。其具體要點(diǎn)如下：

3.1 弄清每個節(jié)點(diǎn)處的梁柱、樓板的幾何尺寸及相互位置關(guān)系，然后進(jìn)行分類編號；

3.2 確定模板制作方案，繪制模板制作圖。一般，矩形節(jié)點(diǎn)框架梁寬度范圍以外的模板一般由四個側(cè)面的各一至兩片矩形板組成，模板下部與柱的搭接長度取40cm便于固定。

3.3 安排熟練木工，且在施工前木工應(yīng)認(rèn)真檢查校對圖紙，模板要牢固，撐拉受力要均勻，特別是柱頭模板要密實，四周不能出現(xiàn)空洞；

3.4 預(yù)制節(jié)點(diǎn)工具式模板：模板可用18mm厚的優(yōu)質(zhì)夾板制作，用40mm×50 mm（柱截面大于1000mm時可剛50mm×100mm）木枋做背楞，背楞間距不超過300mm；預(yù)制裝模專用的夾具：矩形柱采用鋼管夾具，圓形柱采用扁鐵圓箍夾具，緊固對拉螺栓采用ф12圓鋼；

3.5 安裝模板：先用鐵釘將相應(yīng)的模板在柱身初步固定，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，再復(fù)查無誤后用力收緊螺栓完成安裝。

4 梁柱節(jié)點(diǎn)處混凝土的澆筑技術(shù)

4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工中現(xiàn)實存在的問題

高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的柱混凝土設(shè)計強(qiáng)度高于梁板設(shè)計強(qiáng)度的情況十分常見，且隨著建筑物高度增大，兩者的設(shè)計強(qiáng)度差距越來越大。該區(qū)段主要存在于高層建筑的下部。為滿足柱的軸壓化，要求同時控制柱的截面不過大，柱須采用較高等級的混凝土。當(dāng)梁柱混凝土強(qiáng)度等級差異較大時，梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)的混凝土等級應(yīng)與柱相同。

4.2 梁柱節(jié)點(diǎn)處的混凝土施工技術(shù)

4.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計方面：對高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件和水平構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級，要進(jìn)行合理取值。1）整個工程的豎向構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級種類不應(yīng)過多，且與豎向構(gòu)件截面的變化要錯層同步；2）水平構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級取值要符合規(guī)范要求，且同一層的豎向結(jié)構(gòu)柱的混凝土強(qiáng)度等級高于水平結(jié)構(gòu)梁的混凝土強(qiáng)度等級；3）框架結(jié)構(gòu)的水平施工縫通常留于柱腳梁頂，且任何情況下豎向結(jié)構(gòu)高等級混凝土與水平結(jié)構(gòu)低等級混凝土的鄰接面應(yīng)留在水平結(jié)構(gòu)內(nèi)，即高強(qiáng)度等級混凝土構(gòu)件內(nèi)不應(yīng)有低強(qiáng)度等級的混凝土。

4.2.2 應(yīng)確定合理的混凝土配合比，嚴(yán)格控制施工配料，并在現(xiàn)場測控混凝土坍落度；節(jié)點(diǎn)區(qū)高強(qiáng)度等級的混凝土宜采用坍落度比較少的非泵送混凝土，用塔吊運(yùn)輸，以減少混凝土的坍落度。

4.2.3 施工時，一般可分2個班組進(jìn)行施工，一個班組隨輸送泵澆筑梁板，一個班組用塔吊澆筑柱（梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)），當(dāng)澆筑梁板混凝土接近柱邊前，先澆筑柱（梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)）混凝土；為避免梁板混凝土因流動太快而造成低等級混凝土流入梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)．可在柱外側(cè)≥30cm，且≥1/2梁高，沿 45℃斜面從梁頂面到梁底面位置處采取用快易收口網(wǎng)進(jìn)行隔離，做為高低強(qiáng)度等級混凝土的分界。

4.2.4 高層建筑多數(shù)使用商品混凝土或現(xiàn)場攪拌站泵送澆搗，梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的混凝土澆搗方法為：先用塔吊吊斗或混凝土泵輸送柱等級的磚就位，分層振搗，在樓面梁板處留出斜面在梁內(nèi)留鄰接面（必要時鄰接面設(shè)小隔板，在澆梁混凝時抽出小隔板）；在鋼筋密集處，宜用小型插入振搗器加強(qiáng)振搗，杜絕漏振死角。

4.2.5 在澆筑梁柱不同強(qiáng)度等級混凝土?xí)r，應(yīng)重點(diǎn)控制高低強(qiáng)度等級混凝土的鄰接面不能形成冷縫。同時要根據(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，以縮短兩種等級混凝土的澆搗時間；宜先澆搗節(jié)點(diǎn)處高強(qiáng)度等級混凝土后澆低強(qiáng)度等級混凝土，嚴(yán)格控制在先澆柱混凝土初凝前繼續(xù)澆搗梁板的混凝土，以確保兩種混凝土接槎在2h內(nèi)完成，以免出現(xiàn)冷縫或施工縫。另外，還要確保低等級混凝土不能流入高等級混凝土中。

4.2.6 采用二次抹壓技術(shù)。混凝土經(jīng)過振搗表層刮平抹壓l～2h后，即在混凝土初凝前在混凝土表面進(jìn)行二次抹壓，以消除混凝土干縮、沉縮和塑性收縮產(chǎn)生的表面裂縫，增加混凝土內(nèi)部的密實度。但須嚴(yán)格掌握二次抹壓時間，過早抹壓沒有效果；過晚抹壓混凝土已進(jìn)入初凝狀態(tài)，失去塑性，消除不了混凝土表面已出現(xiàn)的裂縫。

4.2.7 在澆搗完成后，應(yīng)加強(qiáng)對混凝土的養(yǎng)護(hù)，即經(jīng)常澆水養(yǎng)護(hù)，特別是梁，除了板面澆水外，還應(yīng)在板下梁側(cè)澆水，以減少溫度產(chǎn)生的裂縫，也可降低由于混凝土的收縮而產(chǎn)生的約束應(yīng)力，有效控制裂縫。

4.3 鋼筋制作方面的問題及處理方法

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、橫粱、柱的縱向鋼筋三向交叉，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粱板的模板后放人梁的鋼筋骨架。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)計要求制成鋼筋籠，套人柱的縱向鋼筋，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。

5 結(jié)束語

綜上所述，框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的施工質(zhì)量至關(guān)重要，其是工程整體結(jié)構(gòu)安全的有力保障。因此，在施工時，應(yīng)提高對梁柱節(jié)點(diǎn)重要性的認(rèn)識，采取合理的施工技術(shù)措施，并加強(qiáng)施工過程的質(zhì)量控制，以確保施工質(zhì)量能達(dá)到設(shè)計及規(guī)范的要求，不留安全隱患。

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1007-6344（2016）10-0269-01