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摘 要:目前我国城市建筑多为高层建筑,这类建筑工程与低层建筑相比,具有建筑自重更大、承载能力更强、结构更复杂的特点。其中框架结构就是高层建筑最常使用的一种建筑结构。但是在高层框架结构中,存在很多的节点部位,这些节点部位的受力情况较为复杂,对施工质量要求较高,施工难度相对较大。现本文就重点对高层框架结构节点的施工技术问题进行探究分析,以供参考。
关键词:高层建筑;框架结构;梁柱节点;施工
一般来讲,高层建筑工程属于一种规模大、施工量大、施工难度大的工程项目,为了保证建筑结构的整体质量,必须要做好建筑主体结构的施工质量。但是与主体梁柱的浇筑施工相比,处理梁柱交接处的节点更为关键。因为这些节点的受力非常复杂,在很大程度上影响着梁柱结构的稳定性与安全性。但是在实际的施工中,节点处的施工一直是一项施工难点和施工重点,施工技术人员也在不断的总结和完善相关施工技术。以下笔者就结合自身的实践经验,来谈谈高层框架结构节点的施工技术。
1 梁、柱节点钢筋施工方面的问题
1.1 梁柱节点钢筋施工过程中出现的质量问题
梁、柱的节点处是横梁、纵梁、柱筋三个部分钢筋相互接错而形成的一个节点区域,为了提高该区域的强度与稳定性,施工人员必须要提高节点区域箍筋的密实性,而这在很大程度上加大了其施工难度,一旦出现失误,例如箍筋烧断、节点区域缺少箍筋、梁纵筋的锚固长度不够等,必定会导致整个建筑工程出现质量問题,不利于建筑工程的正常使用。
在实际施工过程中,如果出现钢筋平台紧挨着,并且钢筋之间还存在一定的缝隙,这就说明其中净距不足,其施工达不到要求,无法保证其施工质量;或者在实际施工过程中,施工人员采用的施工方法不当,导致节点处纵筋施工出现严重的质量问题,这也就影响到工程的施工质量。因此在实际工作中,我们需要对实际工程进行全面分析之后再采取最合理的施工方法,以保证工程的施工质量。
1.2 节点区域的钢筋绑扎
在高层框架结构施工过程中,施工人员必须要保证节点区域钢筋的密集型,这就加大的配置箍筋的施工难度。通过实践分析,施工人员一般会采用两种方法对梁柱进行施工,首先,也就是对每层柱的侧模拆除完毕之后,需要在其中设置柱头节点模板与梁底模,但是我们也需要清楚的知道,如果采取这样的方法必然会影响到后期柱的浇筑工作,不仅无法保证箍筋的密集程度,还会浪费大量的施工时间,不能够保证工程的施工质量,甚至还需要对已经绑扎好的节点进行敲打,极大地影响到工程的质量。其次,也就是采用沉梁法对框架梁绑扎钢筋,通过分析,若施工人员将这种方法应用在实际工作中,极容易影响到节点区域柱箍筋的施工,不利于高层框架结构的施工质量。另外,还有一些施工人员将两个“U”形的开口箍套叠在一起,然后通过焊接的方式将其封闭。但是经过实践证明,这一施工方法依然达不到理想的施工效果。由此可以看出,以上三种方法都不能够满足工程的施工质量,也无法严格按照规定要求进行施工。因此我们在实际工程施工过程中,施工人员可以将上述三种方法结合起来,取长补短,也就是首先安装梁底模,然后再设置钢筋骨架,最后在其表面设置节点箍筋。在此过程中,施工人员还需要严格按照规定要求制作一个钢筋笼,以保证工程的施工质量。
1.3 保证梁柱节点箍筋施工质量的具体措施
首先,要求施工人员认识到节点区域在整个施工中的重要性,并且熟悉施工图纸以及施工规范要求,认真做好技术交底工作,为工程施工质量的保证奠定基础;其次,要求施工人员在施工过程中将与箍筋相同级别的管钢筋考虑在其中,然后将箍筋的开口处进行焊接,并根据设计要求对段钢筋进行焊接;再次,施工人员在安装梁钢筋之前,应该将股价直接套入到柱纵筋中,并严格按照规定要求将垫木放置在楼板的模板表面,从而达到工程的施工效果,保证工程的施工质量。第四,施工人员应结合实际情况对节点区域的箍筋尺寸进行合理控制。
2 工具式定制梁柱节点模板的施工
由于高层建筑框架结构施工中,梁柱节点处在梁、柱、板的中心或梁、柱钢筋的交叉点,容易出现误差,因此模板支设也是施工中的一个重点。由于工具式定制模板具有尺寸准确、接驳垂直、拼缝严密、不易变形,质量有保障、模板装拆较灵活简便等优点,因此,一般选择工具式定制节点模板。其具体要点如下:
第一,弄清每个节点处的梁柱、楼板的几何尺寸及相互位置关系,然后进行分类编号;第二,确定模板制作方案,绘制模板制作图。一般,矩形节点框架梁宽度范围以外的模板一般由四个侧面的各一至两片矩形板组成,模板下部与柱的搭接长度取40cm便于固定。第三,安排熟练木工,且在施工前木工应认真检查校对图纸,模板要牢固,撑拉受力要均匀,特别是柱头模板要密实,四周不能出现空洞;第四,预制节点工具式模板:模板可用18mm厚的优质夹板制作,用40mm×50mm(柱截面大于1000mm时可刚50mm×100mm)木枋做背楞,背楞间距不超过300mm;预制装模专用的夹具:矩形柱采用钢管夹具,圆形柱采用扁铁圆箍夹具,紧固对拉螺栓采用ф12圆钢;第五,安装模板:先用铁钉将相应的模板在柱身初步固定,检查安装标高及垂直度,调整合适后安装夹具并初步收紧螺栓,再复查无误后用力收紧螺栓完成安装。
3 梁柱节点处混凝土的浇筑技术
3.1 结构设计和施工中现实存在的问题
高层建筑混凝土结构的柱混凝土设计强度高于梁板设计强度的情况十分常见,且随着建筑物高度增大,两者的设计强度差距越来越大。该区段主要存在于高层建筑的下部。为满足柱的轴压化,要求同时控制柱的截面不过大,柱须采用较高等级的混凝土。当梁柱混凝土强度等级差异较大时,梁柱节点区的混凝土等级应与柱相同。
3.2 梁柱节点处的混凝土施工技术
3.2.1 结构设计方面,对高层建筑混凝土结构的竖向构件和水平构件的混凝土强度等级,要进行合理取值:(1)整个工程的竖向构件混凝土强度等级种类不应过多,且与竖向构件截面的变化要错层同步;(2)水平构件的混凝土强度等级取值要符合规范要求,且同一层的竖向结构柱的混凝土强度等级高于水平结构梁的混凝土强度等级;(3)框架结构的水平施工缝通常留于柱脚梁顶,且任何情况下竖向结构高等级混凝土与水平结构低等级混凝土的邻接面应留在水平结构内,即高强度等级混凝土构件内不应有低强度等级的混凝土。 3.2.2 应确定合理的混凝土配合比,严格控制施工配料,并在现场测控混凝土坍落度;节点区高强度等级的混凝土宜采用坍落度比较少的非泵送混凝土,用塔吊运输,以减少混凝土的坍落度。
3.2.3 施工时,一般可分2个班组进行施工,一个班组随输送泵浇筑梁板,一个班组用塔吊浇筑柱(梁柱节点区),当浇筑梁板混凝土接近柱边前,先浇筑柱(梁柱节点区)混凝土;为避免梁板混凝土因流动太快而造成低等级混凝土流入梁柱节点区.可在柱外侧≥30cm,且≥1/2梁高,沿45℃斜面从梁顶面到梁底面位置处采取用快易收口网进行隔离,做为高低强度等级混凝土的分界。
3.2.4 高层建筑多数使用商品混凝土或现场搅拌站泵送浇捣,梁柱节点核心区的混凝土浇捣方法为:先用塔吊吊斗或混凝土泵输送柱等级的砖就位,分层振捣,在楼面梁板处留出斜面在梁内留邻接面(必要时邻接面设小隔板,在浇梁混凝时抽出小隔板);在钢筋密集处,宜用小型插入振捣器加强振捣,杜绝漏振死角。
3.2.5 在浇筑梁柱不同强度等级混凝土时,应重点控制高低强度等级混凝土的邻接面不能形成冷缝。同时要根据浇筑面的宽度和浇筑速度,分别算出梁板混凝土和梁柱节点区混凝土的体积,以缩短两种等级混凝土的浇捣时间;宜先浇捣节点处高强度等级混凝土后浇低强度等级混凝土,严格控制在先浇柱混凝土初凝前继续浇捣梁板的混凝土,以确保两种混凝土接槎在2h内完成,以免出现冷缝或施工缝。另外,还要确保低等级混凝土不能流入高等级混凝土中。
3.2.6 采用二次抹压技术。混凝土经过振捣表层刮平抹压l~2h后,即在混凝土初凝前在混凝土表面进行二次抹压,以消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩产生的表面裂缝,增加混凝土内部的密实度。但须严格掌握二次抹压时间,过早抹压没有效果;过晚抹压混凝土已进入初凝状态,失去塑性,消除不了混凝土表面已出现的裂缝。
3.2.7 在浇捣完成后,应加强对混凝土的养护,即经常浇水养护,特别是梁,除了板面浇水外,还应在板下梁侧浇水,以减少温度产生的裂缝,也可降低由于混凝土的收缩而产生的约束应力,有效控制裂缝。
结束语
可以说,在高层框架建筑工程施工中,节点处的施工质量决定了整个建筑的施工质量。无论是在节点的钢筋工程施工中、模板工程施工中,还是混凝土工程施工中,都需要给予高度重视,严格遵守节点施工规范要求,确保工程施工质量。
参考文献
[1]王红兵.框架结构建筑梁柱节点的施工探析[J].福建建材,2010,(3).
[2]徐日辉.高层框架结构梁柱节点施工注意事项[J].中國新技术新产品,2009,(18).
[3]任鹏,董树军.浅谈框架结构梁柱节点的施工[J].中国高新技术企业,2009,(12).
作者简介:苏虹,身份证号码:231083198706046926。
刘永杰,身份证号码:231025198802013725。
关键词:高层建筑;框架结构;梁柱节点;施工
一般来讲,高层建筑工程属于一种规模大、施工量大、施工难度大的工程项目,为了保证建筑结构的整体质量,必须要做好建筑主体结构的施工质量。但是与主体梁柱的浇筑施工相比,处理梁柱交接处的节点更为关键。因为这些节点的受力非常复杂,在很大程度上影响着梁柱结构的稳定性与安全性。但是在实际的施工中,节点处的施工一直是一项施工难点和施工重点,施工技术人员也在不断的总结和完善相关施工技术。以下笔者就结合自身的实践经验,来谈谈高层框架结构节点的施工技术。
1 梁、柱节点钢筋施工方面的问题
1.1 梁柱节点钢筋施工过程中出现的质量问题
梁、柱的节点处是横梁、纵梁、柱筋三个部分钢筋相互接错而形成的一个节点区域,为了提高该区域的强度与稳定性,施工人员必须要提高节点区域箍筋的密实性,而这在很大程度上加大了其施工难度,一旦出现失误,例如箍筋烧断、节点区域缺少箍筋、梁纵筋的锚固长度不够等,必定会导致整个建筑工程出现质量問题,不利于建筑工程的正常使用。
在实际施工过程中,如果出现钢筋平台紧挨着,并且钢筋之间还存在一定的缝隙,这就说明其中净距不足,其施工达不到要求,无法保证其施工质量;或者在实际施工过程中,施工人员采用的施工方法不当,导致节点处纵筋施工出现严重的质量问题,这也就影响到工程的施工质量。因此在实际工作中,我们需要对实际工程进行全面分析之后再采取最合理的施工方法,以保证工程的施工质量。
1.2 节点区域的钢筋绑扎
在高层框架结构施工过程中,施工人员必须要保证节点区域钢筋的密集型,这就加大的配置箍筋的施工难度。通过实践分析,施工人员一般会采用两种方法对梁柱进行施工,首先,也就是对每层柱的侧模拆除完毕之后,需要在其中设置柱头节点模板与梁底模,但是我们也需要清楚的知道,如果采取这样的方法必然会影响到后期柱的浇筑工作,不仅无法保证箍筋的密集程度,还会浪费大量的施工时间,不能够保证工程的施工质量,甚至还需要对已经绑扎好的节点进行敲打,极大地影响到工程的质量。其次,也就是采用沉梁法对框架梁绑扎钢筋,通过分析,若施工人员将这种方法应用在实际工作中,极容易影响到节点区域柱箍筋的施工,不利于高层框架结构的施工质量。另外,还有一些施工人员将两个“U”形的开口箍套叠在一起,然后通过焊接的方式将其封闭。但是经过实践证明,这一施工方法依然达不到理想的施工效果。由此可以看出,以上三种方法都不能够满足工程的施工质量,也无法严格按照规定要求进行施工。因此我们在实际工程施工过程中,施工人员可以将上述三种方法结合起来,取长补短,也就是首先安装梁底模,然后再设置钢筋骨架,最后在其表面设置节点箍筋。在此过程中,施工人员还需要严格按照规定要求制作一个钢筋笼,以保证工程的施工质量。
1.3 保证梁柱节点箍筋施工质量的具体措施
首先,要求施工人员认识到节点区域在整个施工中的重要性,并且熟悉施工图纸以及施工规范要求,认真做好技术交底工作,为工程施工质量的保证奠定基础;其次,要求施工人员在施工过程中将与箍筋相同级别的管钢筋考虑在其中,然后将箍筋的开口处进行焊接,并根据设计要求对段钢筋进行焊接;再次,施工人员在安装梁钢筋之前,应该将股价直接套入到柱纵筋中,并严格按照规定要求将垫木放置在楼板的模板表面,从而达到工程的施工效果,保证工程的施工质量。第四,施工人员应结合实际情况对节点区域的箍筋尺寸进行合理控制。
2 工具式定制梁柱节点模板的施工
由于高层建筑框架结构施工中,梁柱节点处在梁、柱、板的中心或梁、柱钢筋的交叉点,容易出现误差,因此模板支设也是施工中的一个重点。由于工具式定制模板具有尺寸准确、接驳垂直、拼缝严密、不易变形,质量有保障、模板装拆较灵活简便等优点,因此,一般选择工具式定制节点模板。其具体要点如下:
第一,弄清每个节点处的梁柱、楼板的几何尺寸及相互位置关系,然后进行分类编号;第二,确定模板制作方案,绘制模板制作图。一般,矩形节点框架梁宽度范围以外的模板一般由四个侧面的各一至两片矩形板组成,模板下部与柱的搭接长度取40cm便于固定。第三,安排熟练木工,且在施工前木工应认真检查校对图纸,模板要牢固,撑拉受力要均匀,特别是柱头模板要密实,四周不能出现空洞;第四,预制节点工具式模板:模板可用18mm厚的优质夹板制作,用40mm×50mm(柱截面大于1000mm时可刚50mm×100mm)木枋做背楞,背楞间距不超过300mm;预制装模专用的夹具:矩形柱采用钢管夹具,圆形柱采用扁铁圆箍夹具,紧固对拉螺栓采用ф12圆钢;第五,安装模板:先用铁钉将相应的模板在柱身初步固定,检查安装标高及垂直度,调整合适后安装夹具并初步收紧螺栓,再复查无误后用力收紧螺栓完成安装。
3 梁柱节点处混凝土的浇筑技术
3.1 结构设计和施工中现实存在的问题
高层建筑混凝土结构的柱混凝土设计强度高于梁板设计强度的情况十分常见,且随着建筑物高度增大,两者的设计强度差距越来越大。该区段主要存在于高层建筑的下部。为满足柱的轴压化,要求同时控制柱的截面不过大,柱须采用较高等级的混凝土。当梁柱混凝土强度等级差异较大时,梁柱节点区的混凝土等级应与柱相同。
3.2 梁柱节点处的混凝土施工技术
3.2.1 结构设计方面,对高层建筑混凝土结构的竖向构件和水平构件的混凝土强度等级,要进行合理取值:(1)整个工程的竖向构件混凝土强度等级种类不应过多,且与竖向构件截面的变化要错层同步;(2)水平构件的混凝土强度等级取值要符合规范要求,且同一层的竖向结构柱的混凝土强度等级高于水平结构梁的混凝土强度等级;(3)框架结构的水平施工缝通常留于柱脚梁顶,且任何情况下竖向结构高等级混凝土与水平结构低等级混凝土的邻接面应留在水平结构内,即高强度等级混凝土构件内不应有低强度等级的混凝土。 3.2.2 应确定合理的混凝土配合比,严格控制施工配料,并在现场测控混凝土坍落度;节点区高强度等级的混凝土宜采用坍落度比较少的非泵送混凝土,用塔吊运输,以减少混凝土的坍落度。
3.2.3 施工时,一般可分2个班组进行施工,一个班组随输送泵浇筑梁板,一个班组用塔吊浇筑柱(梁柱节点区),当浇筑梁板混凝土接近柱边前,先浇筑柱(梁柱节点区)混凝土;为避免梁板混凝土因流动太快而造成低等级混凝土流入梁柱节点区.可在柱外侧≥30cm,且≥1/2梁高,沿45℃斜面从梁顶面到梁底面位置处采取用快易收口网进行隔离,做为高低强度等级混凝土的分界。
3.2.4 高层建筑多数使用商品混凝土或现场搅拌站泵送浇捣,梁柱节点核心区的混凝土浇捣方法为:先用塔吊吊斗或混凝土泵输送柱等级的砖就位,分层振捣,在楼面梁板处留出斜面在梁内留邻接面(必要时邻接面设小隔板,在浇梁混凝时抽出小隔板);在钢筋密集处,宜用小型插入振捣器加强振捣,杜绝漏振死角。
3.2.5 在浇筑梁柱不同强度等级混凝土时,应重点控制高低强度等级混凝土的邻接面不能形成冷缝。同时要根据浇筑面的宽度和浇筑速度,分别算出梁板混凝土和梁柱节点区混凝土的体积,以缩短两种等级混凝土的浇捣时间;宜先浇捣节点处高强度等级混凝土后浇低强度等级混凝土,严格控制在先浇柱混凝土初凝前继续浇捣梁板的混凝土,以确保两种混凝土接槎在2h内完成,以免出现冷缝或施工缝。另外,还要确保低等级混凝土不能流入高等级混凝土中。
3.2.6 采用二次抹压技术。混凝土经过振捣表层刮平抹压l~2h后,即在混凝土初凝前在混凝土表面进行二次抹压,以消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩产生的表面裂缝,增加混凝土内部的密实度。但须严格掌握二次抹压时间,过早抹压没有效果;过晚抹压混凝土已进入初凝状态,失去塑性,消除不了混凝土表面已出现的裂缝。
3.2.7 在浇捣完成后,应加强对混凝土的养护,即经常浇水养护,特别是梁,除了板面浇水外,还应在板下梁侧浇水,以减少温度产生的裂缝,也可降低由于混凝土的收缩而产生的约束应力,有效控制裂缝。
结束语
可以说,在高层框架建筑工程施工中,节点处的施工质量决定了整个建筑的施工质量。无论是在节点的钢筋工程施工中、模板工程施工中,还是混凝土工程施工中,都需要给予高度重视,严格遵守节点施工规范要求,确保工程施工质量。
参考文献
[1]王红兵.框架结构建筑梁柱节点的施工探析[J].福建建材,2010,(3).
[2]徐日辉.高层框架结构梁柱节点施工注意事项[J].中國新技术新产品,2009,(18).
[3]任鹏,董树军.浅谈框架结构梁柱节点的施工[J].中国高新技术企业,2009,(12).
作者简介:苏虹,身份证号码:231083198706046926。
刘永杰,身份证号码:231025198802013725。