建筑混凝土框架施工中梁柱节点的质量控制探讨

建筑混凝土框架施工中梁柱节点的质量控制探讨

广西建工集团第五建筑工程有限责任公司广西柳州545001

摘要:梁柱节点的性能直接关系到整个框架在荷载作用下的整体性、刚度、延性及承载能力,历来是框架结构工程的施工重点。本文结合象州县妇幼保健院整体搬迁项目的梁柱节点施工,从钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑三大方面就节点核心区施工中的质量控制要点进行粗浅探讨。

关键词:框架结构;梁柱节点;质量控制

混凝土框架结构是当前高层建筑、厂房建筑常用结构体系,梁柱节点作为结构传力关键部位,其性能直接关系到整个框架在荷载作用下的整体性、刚度、延性及承载能力,历来是框架结构工程的施工重点。然因梁柱节点受力复杂,纵向、横向框架梁筋和框架柱纵向钢筋三向交叉等情况,使得施工难度系数较高,质量管控风险较大,因此必须采取专项施工措施加以控制。象州县妇幼保健院整体搬迁工程为框架结构,总面积20800m2,其中保健综合楼面积4000m2(地下1层1000m2,地上3层3000m2),住院楼面积16800m2(地下1层1400m2,地上11层15400m2),工程钢筋量大、钢筋间距密、砼量较大,梁柱节点区施工难度较高,现本文结合该工程实践,就梁柱节点施工中的质量控制要点进行粗浅探讨。

1钢筋施工质量控制要点

箍筋环节是框架结构梁柱节点的施工难点和质量隐患点,施工难度大是因为节点核心区的钢筋过度密集、纵横交错,如本工程中某框架柱1100mm×1250mm共有40根梁筋在该节点柱内锚固,施工空间阻碍较大。质量隐患大是因为在传统的整体沉梁施工方式下,经常存在节点区下部箍筋无法绑扎的问题,使得梁柱节点部位箍筋漏绑、箍筋数量不足等质量缺陷非常突出。针对钢筋骨架整体入模后柱节点内箍筋帮扎困难的现实问题,当前部分施工人员采用两个开口箍筋拼合的措施以改进,该方式虽有一定效果但也存在缺陷,在整个节点区均采用开口箍筋的方式明显与规范规定不符。针对以上问题,我们采取了如下特别措施:钢筋下料加工时每个节点增加与箍筋同级别的若干根纵向钢筋,钢筋可采用细钢筋并结合节点区箍筋高度合理确定钢筋长度,柱节点区箍筋现场焊接在纵向短筋上形成上下开口四周封闭的整体骨架,在安装梁钢筋之前,先将整体骨架套入柱箍筋并用垫木搁置在楼板模板面上,穿梁纵向钢筋并帮扎,为防止附加纵向短筋位置与柱纵筋冲突而造成套箍困难,附加纵向短筋应偏离箍筋角部约5cm,待梁钢筋安装完后沉梁时节点区骨架就会与梁整体下落,不会出现变形、开口的问题。采用该方式能有效避免节点箍筋不足、箍筋间距不均等施工缺陷,取得较好的箍筋效果,有效满足规范要求,但若结构复杂情况下采用该方式施工同样有一定难度,因此实践中应结合工程具体情况采取相对应的改进措施。

2模板施工质量控制要点

模板安装时也梁柱节点施工的难点之一,尤其是柱头模板阴角区域加固难度很大,传统的现场零碎模板拼接的做法很容易出现各种质量通病,较为常见的有模板尺寸偏差大、拼缝处不严密、垂直度平整度差等。而一旦支模出现问题,若要拆除后再重现安装,必须做好节点内杂物的清理以及节点箍筋的调整处理,工序非常麻烦,因此拆除重装并不科学。本工程中,我们采取框架梁宽度范围以外(框架梁端头梁底以下的节点模板作为梁底模的支承在安装梁底模时也一起安装)的节点模板采用工具式定制模板的改进做法,工具式定制模板体系可提前制作,从而有效节省现场作业时间,同时该节点模板可重复使8次左右,大大降低了人工及材料费用,施工效益及经济效益明显。施工具体要点如下:1)将各个节点处的梁柱、楼板的具体尺寸以及与建筑结构(梁柱、楼板等)的对应位置关系等具体情况进行整体分析、记录,在以上基础上按照规律对节点进行系统分类和编号,再根据各编号节点的相关几何情况合理制定模板制作方案。所有模板中除了矩形节点框架梁宽度范围以外的模板,均由四个侧面的各1~2片矩形板组成,处于方便固定的目的要保证模板下部与柱的搭接长度≥40cm。根据各节点根据每块模板的实际尺寸确定节点处模板的组合方式,绘制出模板制作图。2)严格按照模板制作图制作预制节点工具式模板且做好相应标识。材料采用18mm厚夹板,背楞采用木枋制作,柱截面≤1000mm时木枋规格取40㎜×50㎜,柱截面>1000mm时木枋规格取50mm×100mm,相邻背楞间距≮300mm。并根据施工需要,针对矩形柱及圆形柱选择适当的装模专用夹具,前者一般以方形钢管夹具为宜,而后者一般以扁铁圆箍夹具为宜,紧固对拉螺栓使用Φ12圆钢。3)按照施工进度现场进行节点模板安装工作,安装时先在梁柱上用铁钉将相应模板进行初步固定,采用相关仪器对标高及垂直度进行检查从而合理调整模板位置,确定模板位置达到施工要求后安装夹具并初步收紧螺栓,再次复查模板位置,确认无问题后收紧螺栓完成安装。

3混凝土施工质量控制

在建筑框架结构中,框架柱所需承受的荷载远大于梁板,因此建筑抗震设计规范明确提出了“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点弱构件”的设计要求,故而在框架结构梁柱节点处柱、梁所采用的混凝土等级往往相差较大。本工程中,框架柱的混凝土强度等级为C50~C30,楼盖的混凝土强度等级均为C30,柱与梁的混凝土强度等级差达到4个等级。按照相关规范要求,梁、柱的混凝土强度等级差≥2级则节点核心区混凝土须按高强度浇筑,而按照施工惯例一般采取传统的45°法钢丝网拦截混凝土工艺,但从以往施工实践看,该工艺弊端较大,首先是钢丝网设置的牢固性比较难以保证,且振捣产生的挤压力较大,钢丝网的承受力可能存在不足,以上条件限制下施工中往往不敢加强振捣,难以保证节点核心区混凝土的密实性,此外商品混凝土流动性较大容易从网眼处流淌下来形成不规则施工缝。针对以上问题,本工程采用“档板式”拦截混凝土工艺替代45°法钢丝网拦截混凝土工艺,取得了较好的效果,具体要点如下:1)先是分别制作甲乙、丙、档板,板材均选用木工胶合板或竹胶合板,根据梁的断面尺寸及梁的配筋情况具体进行制作,甲乙、丙、档板规格分别如下:甲档板宽度尺寸b为梁宽两边各减去梁两边钢筋保护层厚度加上梁边钢筋直径,按主筋Φ25制作档板为例,钢筋保护层加主筋取值50mm;乙档板按照箍筋的放样尺寸得出梁配筋位置,再在梁宽(即甲档板中间)锯两条比梁中间箍筋直径宽3mm的2道槽,槽深与梁高相同;丙档板则是在乙档板宽的1/2处锯分开,但为预防靠梁边50mm处混凝土流淌,中间2道槽锯成正反2个“г”形滑槽。2)现浇楼面梁板混凝土,在梁上设计和规范要求的位置插入特制档板,具体如图1所示,为阻止混凝土流淌一般两块挡板配合使用,两肢箍梁选择甲、丙档板,顺序为先甲后丙,将丙档板朝两边分开;四肢箍梁选择乙、丙档板,顺序为先乙后丙,同样是将丙档板朝两边分开。通过采用拦截混凝土方式,模板拆除后检查发现梁混凝土接头处施工缝留设平直、观感好,且混凝土结合很好。砼龄期后检查梁两端混凝土强度与柱混凝土强度基本相同,符合设计要求。

总之,框架施工中梁柱节点的质量直接关系到工程整体结构的受力性能,实践中影响该环节施工质量的因素较多,尤其是钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑等关键环节影响更大,因此在施工中,我们应强化全过程的质量控制,尤其对于重点工序的质量更要加强重视,精心施工,从而为保证工程创优奠定坚实的基础。

参考文献

[1]洪硕钊.框架结构梁柱节点施工质量控制[J].福建建材,2016(10):70-71.

[2]魏晋河.混凝土框架剪力墙结构梁柱节点在施工过程中的质量控制[J].甘肃科技,2016(11):125-126.

[3]李鹏.试析建筑框架结构梁柱节点施工工艺与质量控制[J].2017(2):79-80.

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