1、清水混凝土异形柱及多根斜柱交汇节点的施工【摘要】 清水混凝土作为作为一种建筑表现形式，宏伟的建筑往往体现在一个建筑物的立面转角处的斜柱+悬挑梁板结构，正是体现建筑物宏伟气势的重要手段。而该处异形框架柱及多根斜柱交汇的节点，一直是工程施工的复杂部位。为此，施工中重在过程控制，在模板、钢筋、混凝土、细部做法等各方面采用了一系列的技术措施，通过对各工序质量全方位严格控制和精细施工，达到了清水混凝土的效果。 【关键词】清水混凝土异形柱及多根斜柱交汇节点施工技术措施 中图分类号：TU74 文章标识码：A 文章编号： 1、前言 图书馆工程的所有转角处都是 3 根斜柱与异形框架柱交汇于同一节点，作为联系悬挑
2、结构体系的枢纽，既是承受各种荷载的受力点，也是模板、钢筋、混凝土工程等多种交汇施工的复杂部位，确保该节点质量达到清水混凝土效果是本工程施工的重点，也是能真正显现施工质量水平的关键，只有把这种表现建筑特色的难点做成亮点，整个工程的清水混凝土施工才算是完美的，因此其施工难度很大。施工过程中必须在模板、钢筋、混凝土工程等方面采取精细的工艺方法，细部做法上精益求精，以期达到理想效果。 2、工程概况 江苏建筑职业技术学院图书馆工程位于徐州市铜山区该校西校区中心、正对西校门，总建筑面积 27896，地下 1 层、地上 5 层。整体工程以 41 根型钢劲性清水混凝土斜柱，环绕主体建筑，支撑起大跨度临空的楼层
3、和屋顶结构，使整个建筑呈现出灵动的艺术魅力，其中所有转角处均为清水混凝土异形框架柱（八角形柱 KZ3、KZ7）及 3 根斜柱交汇于同一节点，共同构成大跨度悬挑结构（见图 1） 。 本工程除楼地面及少量砌体隔墙外，其余部位均为清水混凝土，其表面不做任何外装饰，故现浇结构件必须一次性成型到位。所有转角处的节点为多根型钢劲性混凝土异形柱及斜柱呈不同角度的空间立体斜交，节点轮廓线条多、结构复杂，施工质量较难控制，而按清水混凝土的要求，其施工难度可想而知。为此，项目部格外重视，采取精细的施工工艺措施，严格工序管理，确保了清水混凝土节点的轮廓线条清晰、光亮平整。 3、主要施工工艺及技术措施 3.1 测量放
4、线 测量放线作为先导工序贯穿于各个环节，是保证主体结构外形尺寸满足设计要求的前提，是使主体结构达到清水混凝土的基础。尤其是多根斜柱的交汇节点对施工测量的精度要求更高。工程施工的全过程，都进行完备的测量数据复核、放线记录及复测，确保准确无误。在实际施工中主要抓住以下几点： 3.1.1 平面轴线投测 平面轴线精度受控，是确保设计轴线和细部线准确的基础。根据轴线控制桩，将所需轴线投测到施工层上，以此作为角度、距离的校核。经校核无误后方可在该平面上放出其它相应的设计轴线和细部线。 四柱节点的异形框架柱为垂直柱，与之斜向交汇的在三根斜柱的底标高均为 5m，与垂直框架柱的夹角分别为中间 30、两边都是21
5、，与轴线间的水平角均为 45（如图 2） 。异形框架柱的劲性圆钢管与斜柱的劲性 H 型钢的节点均在钢构件厂家焊接，预先在厂家采用电脑模拟施工图放样制作模型，再按照模型角度尺寸，在已弹出轴线的框架柱劲性圆钢管上精确焊接三根各角度方向的 H 型钢，并逐一进行编号。运到现场对准所投测的平面轴线逐一进行对位安装。 现场施工中重点控制：轴线投测的上下层垂直偏差不超过 3mm，轴线投测后放出竖向构件几何尺寸和模板就位线、检查控制线；每一层平面或每段轴线施测完后，进行自检，合格后由专职人员复检，合格后再报检。 3.1.2 引测标高 要保证竖向控制的精度要求，先要进行高程控制网点的联测，检查场区内水准点是否被
6、碰动，确认无误后引测标高。标高的传递均利用首层红“”上顶线为标高基准线，用检定合格的钢尺向上引测，也可位于中间层，加设标高基准点，以此向上传递。 3.2 节点区的钢筋工程施工技术措施 3.2.1 纵筋的锚固 节点区垂直柱 KZ3、KZ7 为异形劲性混凝土八角柱，内配纵筋分别为1632、1625，截面为 900900，内设置 600 圆钢管柱芯，在其底标高 5 米处三根斜柱与其斜向交汇，斜柱内内设置 30020030H 型钢，混凝土斜柱截面为 500600，内配 1625 钢筋，箍筋 10100，每斜柱 16 根共计 48 根斜柱纵筋，若全部采用插筋集中锚入同一根框架柱节点内，则各个方向纵筋在锚
7、固长度区域内，即使交叉重叠也排不下，而框架柱混凝土外边与劲性圆钢管间的空隙仅 15cm，其空间极其有限，故采用将斜柱的上排插筋与框架柱内的劲性圆钢管进行焊接锚固，也正好解决上排插筋由于斜柱内的劲性 H 型钢占用空间而无法满足锚固长度的难题，但必须进行焊缝的探伤检测，以保证结构强度。斜柱的下部有空间满足锚固长度要求，其纵筋采用插筋锚入框架柱内，但因各角度、方向和长度不一，插筋角度钢筋通过电脑放样，钢筋加工时考虑钢筋的叠放位置和穿插顺序，现场根据钢筋的占位避让关系确定每根钢筋形状和尺寸。 3.2.2 节点区钢筋绑扎工艺 对于复杂的多柱节点区钢筋工程，主要是合理调整安排每道工序、细分工艺流程，木工和
8、钢筋工紧密配合，才能保证节点区钢筋符合设计及规范要求。做法是将柱的箍筋分段绑扎：首先先将柱箍绑至梁底下；其次在穿好框架梁底筋后绑扎节点区箍筋；最后在绑完框架梁钢筋后再在梁面上加一道节点（定位）箍筋。具体的施工流程是：绑扎框架梁以下柱箍安装柱模浇灌柱砼（顶层边柱要注意留够梁筋的锚固位置）拆除柱模安装框架梁底模安放框架梁底筋绑扎节点箍筋绑扎框架梁钢筋梁面处加节点（定位）箍筋一道安装节点区模板安装框架梁侧模。绑扎斜柱钢筋利用该斜柱悬挑系统的高大模板满堂脚手架支撑作为操作架。 3.2.3 钢筋施工质量预控 该多柱节点区也是节点核芯区，是主体结构的重要组成部分，钢筋数量多、构造复杂，往往须按构造要求将箍
9、筋套进特定位置进行加强，采取箍筋端部弯钩加工成直角以方便套入，绑扎完成后再将箍筋端部弯钩叠合部分焊接封闭。 为保证搭接范围内的钢筋密度不增加，便于混凝土浇筑和节约钢材，斜柱钢筋采用直螺纹机械连接。绑扎钢筋的扎丝多余部分向构件内侧弯折，以免因外露形成锈斑，影响清水混凝土观感质量。 清水混凝土表面产生黄色锈迹的原因通常是由于金属绑丝外露，钢筋绑扎后由于雨天未及时浇筑混凝土，锈迹遗留于模板上未清理干净，或个别区域稍有钢筋保护层偏薄等方面原因造成的，也有个别因遗留铁钉等未及时清理造成。方法是：对钢筋的绑扎操作工艺进行改进，采用“反向掏绑法” ，将绑扣扎于结构内侧。雨后对钢筋及模板进行检查，将钢筋和模板
10、上的锈迹清理干净，并将钢筋的保护层用垫块垫好。 3.3 节点区模板工程工艺措施如果说模板工程是主体结构施工中的一个重点，那么多柱节点的模板工程质量是达到清水混凝土效果的首要条件和技术关键，必须保证模板尺寸准确，有足够的刚度，拼缝严密平整，板面平顺清洁。施工实践中最常见的是采用现场临时散装的做法，容易出现尺寸偏差过大、拼缝不严密、表面平整度及垂直度较差等通病，要拆除再重装往往十分麻烦，就设法对斜柱节点模板采用工具式定型模板的改进做法。最初尝试采用定型斜柱节点钢模的方案，但因节点位于转角楼层平面外面，节点模板安装时没有操作平面，用塔吊吊运还需人工配合，钢模板比较笨重，安装操作不方便。经反复酝酿和比
11、较，决定采用定型斜柱木模节点工艺。 斜柱定型节点木模板是一种用覆膜竹胶板定制的斜柱接头处的模板加固体系，长度 8001000，特征是：斜柱模板下口与垂直框架柱侧面的接口对接边沿设有互相匹配的角铁边框，该边框通过插销体系与框架柱接口相连，另一端的底模、两侧模或面模做成长度不一，以便现场拼装时接缝错开。插销体系包括上角钢、下角钢、螺母、螺丝和插销；角钢上开插销孔，插销上大下小，上角钢、下角钢通过插销连接加固。此种工艺操作简单，投入少。其具体要点如下： 3.3.1 框架柱及斜柱上空支撑的悬挑大跨梁板，悬挑高度远超过8m，系超过超过一定规模的危险性较大的分项工程，采用落地式满堂钢管脚手支撑架支撑斜柱等
12、悬挑系统，故首先将满堂脚手架支撑搭设到位，以固定斜柱劲性 H 型钢，并引测好标高和轴线。 3.3.2 因框架异形柱采用的是工具式定型钢模，钢模下方与三根斜柱斜交的节点预先弹出对位轴线，按交汇的大小尺寸及形状精确割出豁口，焊对接边框、开插销孔。 3.3.3 由熟练木工根据各节点的模板制作图制作工具式斜柱节点模板，在与框架柱斜交的一端焊对接边框、开插销孔，并依据施工图弹出轴线，做好编号、标识。 3.3.4 框架柱主筋及节点区箍筋验收后，首先安装框架柱钢模，为防止框架柱根部胀模，在其根部加两根相互垂直的方向 12 通长的对拉螺栓进行加固。再按施工顺序、随施工进度，现场安装节点模板，边沿满贴海绵条以确
13、保接口不漏浆，嵌贴要平直，且海绵条挤紧后与模板内表面持平，以确保节点线条清晰顺直。先将相应的斜柱节点模板与框架柱身初步固定，检查安装标高及倾斜角度，调整精确后安装夹具并初步插紧插销，再复查无误后用力插紧完成安装。然后现场接长拼装斜柱模板，斜柱模板拼装后采用钢管夹具加固，间距不大于 400。为便于混凝土浇筑，斜柱模上口每 2 米开 200200 的洞口用于振捣。 3.3.5 为有效防止漏浆，采取在模板的不同板面交接处贴海绵条的方法，海绵条挤紧后应和板面平；竖向模板下部的缝隙应封堵严密。 3.4 节点区的混凝土浇筑 节点区混凝土浇筑是保证外观的重要环节。先浇筑框架柱以防止斜柱移位。浇筑前做好交底，
14、落实操作人员职责。进场商品混凝土检查坍落度，不符规定不得使用。斜柱砼坍落度可放大到 22cm，采用内捣、外振锤击，混凝土振捣时间，以混凝土表面呈水平并出现均匀的水泥浆、不再有显著下沉和大量气泡上冒时停止。斜柱模上口预留洞口于浇筑该处混凝土前，用同一种模板方块补严。 3.5 混凝土的养护： 拆模后及时进行养护，减少混凝土表面出现色差、收缩裂缝等现象。养护采取覆盖塑料薄膜外加棉毯的方法，并洒水养护相结合的养护方案，拆模之前和养护过程中都要洒水保持湿润，养护时间不少于 14 天。 4、结语 多柱节点的施工质量控制难度大，但只要充分重视，严格要求，一定能有效保证清水混凝土节点质量。通过精细管理及工艺创新，采取了合理的施工技术措施，注重过程控制，该工程多柱节点等细部施工质量达到轮廓清晰、线条顺直、光亮平整的观感效果，成为本工程清水混凝土的特色之一，把难点做成了亮点，确保了清水混凝土的观感效果，得到主管部门、业主、监理等相关部门的高度评价。
