对框架结构施工中若干问题的分析

1 前言

对于高层建筑钢筋混凝土框架结构的施工, 有关规范虽已有详细规定, 但仍有若干问题没有明确具体作法, 例如:双向框架梁钢筋同时穿过梁柱节点或高度相同的井字梁交叉点如何保证其保护层以及由此产生的对结构设计的影响问题;梁柱节点不同混凝土强度等级的施工措施及其对设计的影响问题;节点加密箍筋施工及其间距保证问题;屋面梁柱节点处框架梁面筋伸入框架柱的锚固长度与传统施工缝留设位置相矛盾的问题等。上述问题在规范条文中没有具体规定, 也往往易被忽视, 给工程质量留下隐患。

2 保护层方面的问题

我们知道, 混凝土保护层的作用是保护钢筋不发生锈蚀, 并保证钢筋的黏结锚固性能。有时我们只注意到主筋的保护层厚度, 造成箍筋外露或保护层厚度不足, 有的在主次梁交叉处, 主梁、次梁和板的钢筋关系处理不明确, 造成板负筋保护层厚度不足或者加厚梁的保护层 (即有效截面高度损失) , 直接影响到构件的安全性、耐久性及钢筋的受力性能。下面举例说明保护层的不当之处及解决办法。框架梁在柱边的节点处, 见图1。对柱来说, 受力钢筋的保护层厚度规范规定为30mm, 但从图1中, 我们不难得出框架梁端钢筋的保护层厚度实际为d (柱直径) +30mm, 显然比施工规范规定值偏大, 且梁端一侧55mm左右厚度均为索混凝土。受荷后极易产生开裂现象, 梁端部的有效截面宽度和混凝土核心区均有所减小, 削弱了梁截面抗弯承裁能力。针对上述问题。施工时应该在梁端保护层超过30mm的区段内, 增加一道双肢箍。其直径间距均同梁箍筋, 并设村4d12mm纵向钢筋, 见图2。

再如框架主次梁与板的节点处, 由于上部纵筋相互交叉重叠, 使主梁下部纵筋位置下移, 距板面距离为d+25mm (d为次梁上部纵筋直径) , 此时板负弯矩钢筋应如何捆扎呢?经实际总结如下:在有次梁时, 可直接绑于次梁纵筋上, 在无次梁时, 可以沿主梁方向增设1d12mm钢筋, 并绑于主梁箍筋上皮, 板负弯矩钢筋就可以绑在其上了。这样, 板负弯矩钢筋的保护层就可符合设计要求, 达到控制板的有效高度的效果, 见图3。

3 钢筋锚固长度问题

为了保证锚固长度, 主梁纵向钢筋须弯折插入节点区域, 当水平锚固长度较短时, 多出现侧面鼓胀裂缝, 致使核心区混凝土斜向劈裂或压碎破坏, 当段板较短时, 常发生垂直钢筋踢破保护层而破坏。因此规范对节点区钢筋的最小锚固长度L。水平锚固长度及垂直锚固长度L都作了明确的规定。在实际中, 有些设计人员虽然对锚固长度作了规定, 但取值时却忽略了梁柱的实际尺寸, 致使施工时难以办到。框架主梁断面尺寸为300mm×600mm。次梁为250mm×550mm, 按规范规定的锚固长度为:L=40d, 故L=40×25=l000mm。受主梁断面尺寸限制。锚固长度最大只能为850mm (见图4) , 因此采用了加焊水平钢筋的方法来保证锚固长度 (见图5) , 即在梁纵筋上加焊同规格的水平钢筋, 采取此措施后, 锚固长度就可按规范规定的长度乘以0.8的系数这样即能满足要求。

另外, 施工缝留设位置不合理也可造成锚固长度不足。施工规范规定, 柱的施工缝宜留设在梁底标高下20mm~30mm, 或留设在梁板面标高处, 其原则是施工缝宜留在结构受力小且便于施工的位置。施工时为方便柱身混凝土下料和振捣, 习惯于在梁内钢筋未绑扎前进行柱身混凝土浇筑, 并将施工缝留在梁底, 以致梁内节点上部钢筋不能伸入柱内, 造成节点主梁受力钢筋的锚固长度不足, 削弱了结构的抗震能力, 所以在施工组织设计时应详细做好施工方案, 考虑到节点处的每一个细节问题。

4 混凝土施工方面出现的问题

为满足结构承载的要求, 节约工程造价。通常存设计中对上、下柱或柱与粱扳的混凝土选择不同强度等级, 然而未对结构的点区域的混凝土强度作出明确说明。柱的混凝土施工通常在梁底标高以下20~30ram处留设施工缝, 与梁板同时施工, 而施工人员往往贪图方便而使用同样强度等级的混凝土施工, 降低节点的强度, 节点受力破坏形态主要为剪切破坏, 节点区域的剪力南混凝土及箍筋菜同承担, 因此应该保证节点域的混凝土具有足够的强度, 按施工规范要求, 当梁柱的混凝土强度等级不同时, 节点处应按强柱弱梁的原则, 节点区域的混凝土强度等级应与柱相同采用强度较高的混凝土, 而在梁柱交汇处侧面设垂直施工缝是不符合规范要求的:混凝土浇筑时, 应按图在梁柱接头周边用钢网或小板定位, 并先浇筑梁柱接头的混凝土, 随后浇筑梁板混凝土, 这样既不便于施工, 其质量也得不到保证有些施工人员为了方便而将梁与柱使用强度等级相同的混凝土, 这样既提高了工程造价, 又造成浪费.因此, 存结构设计时应作综合考虑, 根据实际情况将柱与梁板选择相同的混凝土强度等级。以方便施工。

另外, 浇筑节点区域混凝土前未及时对施工缝按规范要求进行处理在浇筑柱的混凝土时.由丁振捣、石子自重等因素, 柱头施工缝区域一般浮浆较多。表向混凝土层较软弱, 应在安装接点模板之前及支时清除松动的石子及软弱的混凝土层。模扳安装完成后, 要清理杂物、泥砂、小屑等, 防止浇筑混凝土时出现水平裂缝或松散夹层一在浇筑混凝土前, 还要先浇一层水泥浆, 以保证新旧混凝土良好地结合成一体:由于节点受力状态复杂, 且钢筋密集, 存混凝土浇注时下料、振捣均较困难, 容易出现蜂窝等情况。降低了混凝土强度, 因此在混凝土施工中要严格控制骨料的颗粒大小, 并选择合适的坍落度, 精心施工以保证工程质量一模板制作安装方面的问题存框架结构节点的施工中, 由于处在梁、柱、扳的巾心或梁、柱钢筋的交叉点, 密度大且力复杂。

因此当与柱相互交汇的横梁与纵梁设计高度不一致时, 就容易出现误差。在模板制作安装方面难度较大。对小工的要求一定要非常严格, 模板的尺寸也一定要非常准确, 并认真检查校对图纸, 模板要钉牢, 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, 发现问题时要及时处理或加固否则就容易出现漏浆而形成蜂窝麻面, 或者造成爆模, 既影响混凝土的质量, 也影响梁柱的外观, 因此, 在施工中要做好对施工人员的技术交底, 并精心施工。

摘要：文章阐述了在钢筋混凝土框架结构施工中通常遇到的几个问题及采取的对应措施。通过在工程中的实际应用, 表明消除梁柱节点处的施工问题有利于保证和提高主体结构的施工质量。

关键词：框架结构,混凝土,节点,保护层