1、论述框架结构梁柱节点施工质量控制摘要:框架结构梁柱节点是剪切脆性破坏的突出部位,一旦受到地震力作用,便发生剪切破坏和钢筋锚固破坏,整个体系就会丧失稳定而倒毁。现实生活中的施工人员往往对现浇梁柱节点部位的施工操作不予重视,质量控制不严,给工程质量留下隐患。本文针对这些问题作相关探讨,希望给今后的框架结构梁柱节点施工带来一定的启发和参考。 关键词:框架结构梁柱节点;原因分析;控制措施 Abstract: The frame beam-column joints is a prominent part of brittle shear failure, when subjected to earth
2、quake force, then shear failure and reinforcement anchorage failure, the system will lose stability and ruined. Construction personnel in real life is often the construction operation on cast-in-place beam column joints downplay the importance, quality control is not strict, leaving hidden dangers f
3、or engineering quality. This paper aims at these problems are discussed, hope to frame the beam-column node construction bring some inspiration and reference. Key words: frame beam-column joints; cause analysis; control measures 中图分类号:TU712.3 1、引言 框架结构梁柱节点也称为核心区,是主体结构的重要组成部分,是剪切脆性破坏的突出部位,一旦受到地震力作用,便
4、发生剪切破坏和钢筋锚固破坏,整个体系就会丧失稳定而倒毁。因此,应严格控制梁柱节点的施工质量,提高结构的强度和延性,避免和减少破坏。 2、梁柱施工存在的问题 梁柱节点部位施工是保证框架结构的重要环节,可现实中,施工人员往往对现浇梁柱节点部位的施工操作不予重视,质量控制不严,给工程质量留下隐患。表现如下: 2.1、梁柱节点区加密箍筋存在问题 柱箍筋未按抗震设防制作,弯钩未达到 1350,平直长度不足10d,外包尺寸制作不符合要求。 梁柱节点加密区箍筋绑扎中,弯钩闭合处未相互错开。 梁柱节点加密区柱箍和梁箍数量不同时满足,未形成井字复合形。当穿插梁受力钢筋遇到困难时,用电焊将部分箍筋从中间割断,破坏
5、箍筋闭合。 2.2、柱纵向钢筋偏位 柱纵向钢筋偏位,间距、保护层不符合要求。 2.3、模板安装存在问题 节点区尺寸偏差过大,拼缝不严,表面不平整,接驳垂直度差。 3、原因分析 3.1、模板安装缺陷 常规的模板制作和安装方法会使梁柱节点处发生变形、移动,拼缝不严密,上下错位,又不便于进行梁柱节点内的杂物清理和箍筋的调整处理;发现错位不及时纠偏,造成累计误差;支撑选料马虎,围檀偏小、间距过大;未夹紧模板,模板刚度差,无法承受混凝土振捣时产生的侧向压力,造成涨模爆模;以上缺陷造成混凝土结构表面蜂窝、麻面现象,达不到施工规范规定的质量要求。 3.2、柱纵向筋被挤压 一是梁钢筋下沉就位时没有采取预防柱主
6、筋位移的措施,柱主筋定位措施不力,导致柱钢筋被挤歪;二是浇捣混凝土时,因振动捧碰撞而挤歪柱主筋;三对错位柱主筋处理不当,仅作简单急弯到位。柱主筋偏位或折曲都会使柱端受力状况发生变化,增大上端梁柱节点处弯矩值,降低该柱端抗震能力,减小结构安全度,留下安全隐患。 3.3、钢筋保护层不合要求 不重视钢筋保护层的作用,预制垫块强度低,垫块设置不均匀、数量少,垫块厚度不一致,与柱筋绑扎不牢固等问题影响到柱筋位移。一旦沉梁或钢筋骨架人为摆动挤压就能将垫块压坏,钢筋保护层受到破坏。3.4、加密区箍筋缺失和设置不合要求 梁柱节点的抗剪强度主要取决于该部位的箍筋配置,当混凝土强度和梁纵筋固定后,在加密箍筋的约束
7、下核心区混凝土的轴心抗压强度大大提高,低抗了结构破坏。由于节点区钢筋纵横交错,布置密集,给加密箍带来不便,所以施工人员不严格按要求加密箍筋,经常松扣、缺扣、数量不足、间距不合要求,即使数量足,也是几个箍筋挤靠一堆,重叠堆放,出现较长的真空段;随意解开或用电焊烧断核心区的井字复合箍,导致箍筋没有形成闭合;箍筋闭合处未错开设置。 3.4、梁纵筋锚固长度不足位置偏差 为了方便穿插梁纵筋,梁钢筋不按设计和规范要求下料制作,缩短梁钢筋长度或割短弯钩,梁受力筋未伸至远柱边或超过柱中心线开始弯钩,锚入支座中的有效锚固长度0.4laE;梁纵筋位置偏差、排距不均匀,甚至在支座中叠合在一起,导致这些钢箭不能被混凝
8、土充分包裹,影响其握裹粘结力,降低结构的整体抗震性能;当梁主筋为多排钢筋时,箍筋弯钩 1350,与梁纵筋相低触,不作调整致使钢筋排距过大。 4、控制措施 梁柱节点部位施工质量问题究其原因,一方面是施工人员素质低,质量意识淡薄,对节点区的重要性缺乏认识;另一方面是施工所采取的工艺落后,不能有效解决节点区箍筋加密和梁受力筋锚固两个主要问题。因此,应采取以下控制措施。 4.1、组织学习提高认识 首先,要从思想上提高全员的质量意识,充分认识质量意识的必要性。召开质量控制会议,组织施工人员学习有关规范,进行全面的质量意识教育,提高对抗震节点重要性的认识,增强质量责任意识;做好技术交底,熟练操作规程,采取
9、合理的施工措施,确保施工质量达到设计及规范的要求,不留隐患。 4.2、节点区的模板安装 由于散装的梁柱节点模板制作和安装不易满足要求,因此,在实际施工中梁柱节点模板宜采用工具式模板的做法。 模板的制作:明确每个梁柱节点处模板的几何尺寸及相互位置关系,对节点进行分类编号和标志。根据各编号节点的相关几何数据,确定节点模板制作方案。节点模板采用 18mm 厚胶合板;节点模板高度为梁高加 500mm,以便能充分夹在混凝土柱身上;节点模板要用 40mm*50mm 方木做背檀,背檀间距300mm,采用钢管夹具和 12mm 圆钢对拉螺杆。 模板安装:随施工进度现场安装节点模板,先用铁钉将相应的模板在柱身初步
10、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。另外,视情况可将节点模板与梁板模连结加固。初装完后要进行复查,用经纬仪控制其双向垂直度及安装标高,截面尺寸偏差应控制在 2mm 以内,并且阳角方正、表面平整、接合顺直、松紧适宜。 4.3、梁柱节点区箍筋绑扎 根据相关理论进行推导,矩形箍筋下料长度公式为:箍筋下料长度=箍筋周长2(外包宽度+外包长度)+箍筋调整值(18d) 。式中,外包宽度=b-2c+2d,外包长度=h-2c+2d,bh=构件横截面宽 高;C 为纵向钢筋的保护层厚度,d 为箍筋直径。根据上述公式,按图纸要求的箍筋规格尺寸下料制作箍筋,
11、加工成型。 焊箍筋笼:用 4 根 12mm 钢筋作为柱四角设导筋(位置偏离箍筋角 50mm) ,按设计的箍筋间距与导筋点焊成箍筋笼,其箍筋笼高度为节点梁高,箍筋闭合处要错开设置。 4.4、梁纵向受力筋锚固 用改进后的“沉梁法”绑扎框架梁钢筋,即等木工将节点模板、梁模板和楼板底模都安装好后,把焊成型的箍筋笼套在柱筋的外围(将柱筋拢入箍筋内) ,搁置在楼板模板上,在梁轴线位置上架起临时支架穿插梁纵筋,将梁纵筋锚入所在位置对应的支座处,且长度应满足规范要求,端支座锚固应伸至柱远边,在穿插梁纵筋的同时套柱的内箍,严禁随意用电焊割断柱节点区的加密箍筋,严禁割短支座内梁纵筋的弯钩,绑扎好梁骨架后再点焊柱的
12、内箍固定贴在柱的外箍上,梁柱节点区内就形成井字型复合箍骨架,绑完后拆除临时支架,将节点骨架连同梁钢筋骨架下沉到模内,从根本上做到满足设计及规范要求。 对梁纵向受力筋为两排或多排设置时,应将箍筋弯钩按要求处理、间距要均匀安放,逐核对规格、数量和尺寸。应在多排钢筋之间每隔2.5m3.0m 垫夹一根比梁宽短 50mm 的 25 分隔钢筋,使钢筋的层距得以保证,并进行绑扎成梁钢筋骨架。每根梁两端按 2m2.5m 间距在梁的四角主筋与箍筋交接处,用 16 号铁丝加固绑扎,使梁钢筋骨架沉入模内不易变形,然后抽出顶撑梁钢筋骨架的方木简易架,使其沉入模内。 4.5、梁柱节点混凝土浇筑 在浇筑框架梁柱节点砼时,
13、做好班前技术交底,施工员坚持巡检工作,严禁人为掰开柱主筋。应避免混凝土下料斗及振捣时棒头碰撞柱主筋,如有发现碰撞柱主筋偏移,要及时调整复位,重新绑扎固定好。 要严格控制受力筋的混凝土保护层厚度。一般沿框柱四面安装间距小于 500mm 的一个 PVC 塑料垫块,梁底筋垫传统预制砼垫块。 在框架结构的抗震设计中,为了满足框架柱的轴压比要求,又避免柱子的截面过大,通常需要节点区的砼强度比梁板砼强度高 2 个或 2个以上 5Mpa 等级,所以浇筑砼施工要采取特别措施,保证节点砼的质量。在梁柱节点附近离柱边500mm 且1/2 梁高处,沿 450 斜面从梁顶面到梁底面用 5mm 网眼的密目钢丝网分隔,按“先高后低”原则,先浇高强度砼后浇低强度砼,即先浇节点区内砼后浇节点区外的梁板混凝土,随后注意进行二次振捣。 5、结束语 高层建筑框架结构梁柱节点是受力的关健部位,是决定结构抗震能力的主要因素,梁柱节点的施工质量至关重要,在施工过程中必须把握质量控制的关健点,抓住主要矛盾,加强对节点工序的事前、事中、事后三个阶段的质量控制,从而保证工程的整体质量。