學(xué)生宿舍工程中抗震框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點施工問題及管理

■陳定華 ■云南建工第二建設(shè)有限公司，云南 昆明 650203

建筑工程抗震結(jié)構(gòu)關(guān)系著工程整體的穩(wěn)固性和對自然災(zāi)害的抵抗能力，抗震框架中結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點作為核心區(qū)，是框架主體構(gòu)成部分，是影響抗震性能的關(guān)鍵。國內(nèi)外眾多地震災(zāi)害情況表明，建筑工程中框架結(jié)構(gòu)破壞多集中在梁柱節(jié)點區(qū)，以剪切破壞和鋼筋錨固破壞為主，嚴(yán)重者甚至引起框架倒毀，因此，在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工中，加強(qiáng)節(jié)點建設(shè)成為必然，建筑施工規(guī)定較為嚴(yán)格，節(jié)點混凝土與箍筋強(qiáng)度都有明確規(guī)定。地震災(zāi)害發(fā)生時，建筑抗震框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點必須由足夠延性和強(qiáng)度抵御破壞作用，不過在施工實踐中，由于操作不當(dāng)、質(zhì)量控制不嚴(yán)等情況嚴(yán)重影響了梁柱節(jié)點的施工質(zhì)量，所以加強(qiáng)施工問題分析、尋求有效解決管理舉措十分重要。下面我們結(jié)合某校學(xué)生宿舍工程施工情況分析下節(jié)點施工問題和處理舉措。

框架節(jié)點是把結(jié)構(gòu)連接起來的關(guān)鍵部位，具體示意圖見圖1?？拐鹂蚣芙Y(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點施工問題有很多，主要原因還在于質(zhì)量控制不嚴(yán)、施工不謹(jǐn)慎細(xì)致。下面我們結(jié)合某省工業(yè)學(xué)校宿舍樓工程對抗震結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點施工中的幾個問題加以討論，分析下原因和管理舉措。

圖1 框架節(jié)點

1 節(jié)點區(qū)箍筋綁扎

節(jié)點區(qū)箍筋綁扎不合理。具體表現(xiàn)為箍筋綁扎、數(shù)量、間距不當(dāng)，比如數(shù)量不足，間距不合理，箍筋內(nèi)外交叉不當(dāng)，箍筋燒斷或者柱接茬混凝土未鑿毛等。造成這種情況的原因為施工管理和監(jiān)理人員在質(zhì)量控制方面管理不力，施工人員未按照規(guī)范流程操作，箍筋技術(shù)不果斷，從而使得節(jié)點區(qū)箍筋不符合施工要求。

建筑施工抗震框架梁柱施工方法經(jīng)常采用的為兩種，其一是先綁扎好節(jié)點區(qū)鋼筋，然后綁扎框架梁，不過這種方法在處理穿梁底筋時會十分麻煩，還會影響架梁鋼筋綁扎，導(dǎo)致施工效率低下甚至燒斷箍筋，所以并不提倡使用；第二種是沉梁法綁扎，即綁扎柱箍筋時留下節(jié)點區(qū)，直到將梁模板、節(jié)點模板以及底模全部安裝好之后，再實施梁鋼筋綁扎，之后拆除臨時支架，這種方法容易遺漏節(jié)點區(qū)柱箍筋。尤其是高層建筑中，由于梁柱比較大，需采用復(fù)雜箍筋解決問題，適用性就需要進(jìn)一步提升。解決辦法是加強(qiáng)施工人員教育，做好施工規(guī)范教育與培訓(xùn)，加強(qiáng)施工質(zhì)量管控。為防止地震時節(jié)點剪切破壞，根據(jù)施工規(guī)范節(jié)點區(qū)箍筋要與上下節(jié)點柱箍筋加密區(qū)相同，無論是間距、規(guī)格還是直徑等，復(fù)合箍筋同樣如此，另外還要根據(jù)施工順序與流程做好控制管理與監(jiān)督，確保高效優(yōu)質(zhì)完成節(jié)點區(qū)箍筋綁扎［1］。施工流程如圖：

2 錨固長度

錨固長度不足。錨固長度不足主要以梁縱筋未過柱中線或未到遠(yuǎn)端柱邊或人為燒斷切斷。造成這種情況的原因為節(jié)點區(qū)箍筋綁扎影響框架梁綁扎，導(dǎo)致燒斷或錨固不夠，施工人員認(rèn)識與設(shè)計不足導(dǎo)致錨固長度不符合要求。解決辦法為嚴(yán)格遵照施工標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與流程處理綁扎問題，錨固長度要確保符合梁縱筋在端支座錨固條件。解決辦法為計算梁縱筋錨固，計算伸至柱對邊長度，比較直錨水平段長度，當(dāng)偏小時必須彎15d長度，反之偏大時則不需要。需要注意的是，保證滿足要求，如果未能滿足，則應(yīng)當(dāng)施工較大直徑的鋼筋或者等強(qiáng)等面積的小直徑鋼筋代替，不宜采用加長直徑長度辦法。彎錨時，彎折點處鋼筋錨固機(jī)理會發(fā)生變化，需要注意。

3 梁縱筋連接及凈距

梁縱筋連接不當(dāng)或者凈距不足。具體表現(xiàn)為節(jié)點區(qū)梁縱筋斷點、接頭及扎堆。導(dǎo)致問題的原因為施工習(xí)慣不良，傳統(tǒng)施工中兩邊等高梁下部筋并排錨入柱節(jié)點的做法因為效果不佳所以并不提倡使用，混凝土中并排鋼筋的線狀通直內(nèi)縫會影響節(jié)點塑性變形能力和剛度，在抵御地震災(zāi)害時，可能變成破壞裂縫，是影響抗震框架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與安全的嚴(yán)重威脅。即使兩邊的下部鋼筋可以滿足凈距要求，在并入柱節(jié)點后，鋼筋也無法滿足凈距要求?？蚣芙Y(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點立面圖見圖2。結(jié)合立面圖來看，施工中對梁縱筋和柱接頭位置認(rèn)識不當(dāng)也會造成以上諸多問題，比如相鄰跨的同一規(guī)格的下部鋼筋都在中間支座錨固的話，必然會增加支座鋼筋密度，不利于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。解決辦法為引導(dǎo)施工人員養(yǎng)成良好的施工習(xí)慣，要積極推廣下部鋼筋一端直錨固另一端翹起錨固的做法。加強(qiáng)對能通則通原則的認(rèn)識理解，有短跨梁的情況下下部鋼筋采取一根鋼筋貫穿通過中間支座，節(jié)點區(qū)相連情況你找施工規(guī)定原則進(jìn)行，根據(jù)具體施工需求和內(nèi)容完成調(diào)整與變更。

圖2 抗震框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點立面圖

4 縱筋施工

縱筋施工失誤。柱變截面和柱筋處作為最常見縱筋施工失誤處，如果施工人員對設(shè)計圖理解不透徹或施工失誤等會導(dǎo)致接頭混凝土施工完畢后出現(xiàn)柱截面和柱筋的變化，解決辦法為深入研究了解施工設(shè)計圖紙，根據(jù)施工要求做好現(xiàn)場準(zhǔn)備，明確柱筋變化情況和變截面位置。為避免施工中出現(xiàn)兩個連接點，要做好鋼筋施工前下料準(zhǔn)備，至于柱中午出現(xiàn)兩個或兩個以上接頭，則完全違背了同一方向上受力鋼筋接頭要＜2個接頭的規(guī)定，必須采取處理手段以解決問題。

5 節(jié)點砼澆灌施工

在梁支座中框架梁柱節(jié)點也就是柱的一部分，因此關(guān)于其節(jié)點砼強(qiáng)度則要和柱保持一致。在實際工程中，通常在多層框架設(shè)計中均是保持梁板砼和柱砼強(qiáng)度等級一致；如果原設(shè)計圖紙中梁板砼和柱的設(shè)計強(qiáng)度只有5MPa差距，通常在圖紙會審中也就會將兩者強(qiáng)度改為一致。這個時候主要把節(jié)點區(qū)砼施工和梁板同時澆筑，并且振搗密實即可，其框架柱砼強(qiáng)度等級通常要比梁板砼多于2個及2個以上5MPa。這樣在施工過程中，則需要采用一定的特別措施，以對節(jié)點砼的施工質(zhì)量提供保障。最經(jīng)常使用的做法是：將梁柱節(jié)點附近和柱邊距離在500mm以上，同時高于梁高處1/2，從梁頂面順著45°斜面采用5㎜網(wǎng)眼的密目鐵絲網(wǎng)對其到兩底面進(jìn)行分割，將此作為是高低等級砼的分界，依照先高后低標(biāo)號砼實施澆筑，也就是先將節(jié)點區(qū)砼澆筑之后再澆筑節(jié)點區(qū)外梁板砼。在此過程中需要注意：需要連續(xù)澆筑節(jié)點區(qū)砼和梁板砼，在高低不同強(qiáng)度等級砼交界處不能夠出現(xiàn)施工縫或者出現(xiàn)冷縫。同時要對砼進(jìn)行科學(xué)合理的配制，強(qiáng)化現(xiàn)場砼坍落度檢測以及砼養(yǎng)護(hù)，預(yù)防梁端高度不同強(qiáng)度等級砼交界處出現(xiàn)收縮，導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。在節(jié)點區(qū)如果砼強(qiáng)度等級比較高，其配合比可采用坍落度比較小的非泵送砼，并且采用塔吊運輸可以明顯減少其用水量以及水泥用量，減少砂率，以此可以對砼的收縮量顯著減少。對于節(jié)點和良的砼澆筑最好是采用二次振搗法，可以顯著減少收縮，提高砼的振搗密實性。

6 節(jié)點混凝土施工

節(jié)點混凝土質(zhì)量及觀感較差。具體表現(xiàn)為混凝土強(qiáng)度不足、澆筑不當(dāng)、質(zhì)量差，有夾渣、漏筋、空洞等現(xiàn)象，導(dǎo)致這些現(xiàn)象的原因為施工不規(guī)范和節(jié)點區(qū)支模安裝不當(dāng)。由于支模安裝難度較大，涉及多道工序，在施工實踐中多使用現(xiàn)場臨時散裝方法，因而拼縫不嚴(yán)、平整度與垂直度交叉、尺寸偏差等問題出現(xiàn)幾率較高，比如模板變形就是常見問題，模板安裝不當(dāng)無論是拆除還是重裝都費時費力，也不利于節(jié)點區(qū)雜物的處理和箍筋的調(diào)整［2］。解決方法為應(yīng)用工具式定制模板改進(jìn)法，利用這種方法可周轉(zhuǎn)十次左右，在大幅度降低了成本的同時，提升了施工效率，并且可以提前制作，節(jié)省現(xiàn)場作業(yè)時間，且所制作模板尺寸精確，不但拼縫密實，同時還不易發(fā)生變形，可以提供有效的質(zhì)量保障，從而高效完成模板雜物清除與節(jié)點箍筋綁扎等。

節(jié)點混凝土強(qiáng)度不符合要求。具體表現(xiàn)為混凝土強(qiáng)度偏低，尤其是節(jié)點區(qū)抽測時。不同位置混凝土強(qiáng)度等級不同，比如柱、板、粱混凝土強(qiáng)度等級各自不同，節(jié)點區(qū)混凝土與梁板混凝土同時澆筑，二者混凝土強(qiáng)度不同，節(jié)點區(qū)偏低，因此造成了強(qiáng)度不符合要求的情況。解決辦法為節(jié)點區(qū)混凝土強(qiáng)度等級要和柱的混凝土強(qiáng)度等級保持一致，原因則也是框架梁柱節(jié)點本身屬于柱的一部分。施工實踐中，多層框架設(shè)計梁板與梁柱節(jié)點區(qū)混凝土強(qiáng)度一致，梁板與柱強(qiáng)度保持相同，如此一來只需要注意梁板澆筑并振搗密實即可。高層建筑框架結(jié)構(gòu)梁柱施工中，為了避免柱子界面尺寸過大，滿足框架軸壓比要求，因此多采用柱混凝土強(qiáng)度等級偏高、梁板等級偏低的設(shè)計原則，從而保證節(jié)點區(qū)混凝土強(qiáng)度與質(zhì)量。實際施工中，較為成熟的施工做法為在梁柱節(jié)點附近用網(wǎng)眼較密的鐵絲網(wǎng)分隔，先澆筑強(qiáng)度等級較高混凝土再澆筑等級較低混凝土，即先澆筑節(jié)點區(qū)再澆筑梁板。需要注意的是，梁板與節(jié)點區(qū)混凝土要連續(xù)澆筑，避免混凝土交界處出現(xiàn)施工縫、冷縫或者收縮裂縫現(xiàn)象，加強(qiáng)混凝土防護(hù)。

7 頂層端節(jié)點鋼筋施工

頂層端節(jié)點鋼筋綁扎、制作不佳。具體表現(xiàn)鋼筋綁扎混亂、制作差及互錨長度不足等。導(dǎo)致這種問題出現(xiàn)的原因為施工規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)貫徹落實不力，標(biāo)準(zhǔn)層鋼筋施工偏差大或者偏差積累等。解決辦法為做好施工標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的監(jiān)督與貫徹落實，加強(qiáng)施工人員培訓(xùn)教育，通過將柱筋錨入梁中，采用“BO”節(jié)點做法，伸進(jìn)頂板并加強(qiáng)施工控制，尤其要注意框架頂層端節(jié)點處，注意相鄰柱縱筋要交叉。另外，還要加強(qiáng)施工質(zhì)量監(jiān)督與控制，避免下料過早，充分考慮柱筋累計偏差再作趕緊加工，還要留夠鋼筋錨固位置。

8 節(jié)點模板安裝施工

梁柱節(jié)點支模具有一定復(fù)雜性，并且效率低。在施工過程中，現(xiàn)場臨時散裝做法最為常見，但這種做法尺寸偏差比較大，且拼縫不夠嚴(yán)密，不能夠得到良好的表面平整度以及接駁垂直度，如果將其拆除重裝非常麻煩，節(jié)點區(qū)的雜物處理以及節(jié)點箍筋處理均不能夠有效實施。依照節(jié)點箍筋綁扎順序，必須要在梁底模安裝和節(jié)點箍筋綁扎好之后，才能夠?qū)?jié)點模板實施安裝，工具式定制模板改進(jìn)做法可以應(yīng)用在框架梁寬度范圍以外的節(jié)點模板之中。具體要求則是：將每一個節(jié)點的梁柱、樓板的位置關(guān)系和幾何尺寸弄清楚，并對其實施分類編號。依照編號節(jié)點的幾何數(shù)據(jù)對節(jié)點模板制作方案確定。通常對于矩形節(jié)點框架梁寬度以外的模板都是采用四個側(cè)面的各一至兩片矩形板組成，取出模板下部和柱搭接的4cm處實施固定。依照節(jié)點模板組合方式即可以對每一片模板的尺寸和編號確定，并將其各節(jié)點模板制作圖繪制。按照其繪制圖預(yù)制和標(biāo)識節(jié)點工具式模板。依照具體的施工進(jìn)度，對節(jié)點模板實施現(xiàn)場安裝，首先對模板在柱身采用鐵釘初步固定，確定安裝標(biāo)高和垂直度之后，開始收緊螺栓，如果檢查無誤則可以用力收緊螺栓確定安裝完畢。也可以依照具體情況對節(jié)點模板和梁板模實施固定。

高層建筑中，框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點起著傳遞、分配內(nèi)力和保證整體性的作用，是提升建筑抗震結(jié)構(gòu)延性的關(guān)鍵，節(jié)點一旦出現(xiàn)問題，將會嚴(yán)重威脅整體結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)甚至引發(fā)坍塌現(xiàn)象，所以要保證節(jié)點足夠的延性和必要的抗破壞強(qiáng)度，在抗震框架施工中嚴(yán)格管理，直面施工問題確保質(zhì)量果斷，不留安全隱患。

［1］黃馳.淺談高層框架梁柱節(jié)點施工存在的問題及控制措施［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012(03).

［2］吳麗娟.淺析框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點在施工中存在的問題［J］.建筑監(jiān)督檢測與造價，2009(07).