高層框架梁柱節點施工問題探討

　　摘要：一種結構抗震性能的好壞主要依賴于自身的強度和延性，框架結構實現其優越性能的基本保證是實現設計準則“強柱弱梁，強剪弱彎，強節弱桿強錨固”。
　　
　　一、施工中存在的問題
　　
　　（一）鋼筋施工
　　1、加密箍筋不設或設置不到位。保證框架節點抗剪強度的主要因素是節點混凝土強度和加密箍筋的作用。在混凝土強度和梁縱筋固定之后，節點抗剪強度就取于節點箍筋的配置情況，所以梁柱節點的箍筋設置很重要，箍筋約束下的核心混凝土的軸心抗壓強度比素混凝土提高13%～43%。按照常規施工程序，梁柱節點要與本層的梁板一起澆筑，節點箍筋與本層梁板鋼筋一同安裝。
　　2、縱向受力鋼筋排距不勻。《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204－2002中嚴格要求，梁上部縱向鋼筋的凈距不應小于30㎜和1.5ｄ（ｄ為鋼筋最大直徑），下部縱向鋼筋的凈距不應小于25㎜和ｄ。實際施工中，節點內梁的上下縱向鋼筋排距卻不到規范要求的凈距，特別是邊節點錨固下彎豎向鋼筋甚至有“把子筋”現象，這樣會造成澆筑后這種鋼筋不能被混凝土充分包裹，影響其握裹粘結力，降低結構的整體抗震性能。
　　3、梁主筋的錨固。梁主筋的錨固問題出現在邊節點。按照現行規范要求施工。由于高層結構荷載較大，梁內配筋較多，這樣縱筋錨固下彎長度會超過節點范圍高度較多。
　　（二）混凝土施工
　　高層框架結構由于受柱的軸壓比和截面的限制，下部幾層柱一般要采用高強混凝土，而梁板按照《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ3－2002規定不能超過C40。這是由于梁板主要受彎，不需要太高的混凝土強度，同時也為了避免采用高強混凝土帶來的梁板收縮裂紋。
　　目前混凝土澆筑施工幾乎都采用商品混凝土泵送工藝，而且習慣于將豎向構件與水平構件分兩批集中澆筑，梁柱節點被作為水平構件但又作為柱的組成部分，有“強節點”的要求，要用柱高強度混凝土澆筑，這就產生了同一澆筑層梁板與節點混凝土強度等級不一致的問題。如果按照規定要求梁柱節點處不采用梁板混凝土，而要單獨澆筑，則可能會產生一系列問題。首先是節點混凝土的供應量和澆筑時間不易控制，會導致質量事故。在較大面積的樓板澆筑中一次供應的高強度等級混凝土量不易準確把握，如果把全部節點的混凝土一次進場澆筑，由于施工中不能很準確地做到節點與梁、板交接處形成冷縫或施工縫，降低了梁板的整體性。另外，先澆筑的節點混凝土不能及時進行振搗。
　　
　　二、解決措施
　　
　　（一）節點加密箍筋設置
　　方法一：將封閉箍筋改為2個對口箍，在梁筋綁扎后按照規定的間距插入并焊接封閉。
　　方法二：節點分成若干組，每組指定1名專業技術人員負責指導鋼筋安裝；提前認真核對通過每個節點的鋼筋量，畫出節點的鋼筋安裝順序圖并做好技術交底；按照提前考慮好的順序將縱橫梁的底筋、節點箍筋、梁腰筋、梁上部各層筋在節點處就位（此時要注意位于梁的2層負彎矩筋間的節點箍筋也要就位），不要綁扎，局部可臨時固定；按照準確位置綁扎縱橫梁筋；調整就位節點部位的箍筋并綁扎
　　（二）鋼筋錨固
　　方法一：為避免彎鉤較多、節點內鋼筋太密，對梁底鋼筋錨固可在鋼筋端部綁條單面焊接3個同直徑的10ｄ長的鋼筋頭，以擴大端部，增加錨固力；上部第2層鋼筋仍采用彎鉤的形式；最上面的鋼筋伸到節點外邊處并全部焊接到1塊12～16㎜厚的鋼板上。這種方法盡管未經過試驗驗證，卻是參照國外的成熟方法EG固定板法設計，它即可以避免彎鉤處的“把子筋”，又能保證鋼筋間距，方便節點鋼筋安裝，不足之處是鋼筋就位后需進行焊接作業。
　　方法二：提前認真核對進入節點的梁鋼筋，按照規范要求計算鋼筋需要彎折的量；考慮滿足鋼筋凈距的要求，按照彎鉤逐漸后退的方法，畫出梁筋在節點的排列安裝圖，對不同長度的鋼筋進行編號；設計人員專門負責此類節點的鋼筋下料和安裝檢查；按照排到圖中的鋼筋下料長度，對同層鋼筋進行不同長度的下料；按照編號將鋼筋對號安裝到指定位置。
　　（三）對于節點為同強度等級的混凝土澆筑
　　首先，節點與梁板混凝土強度相差1級（5MPa）節點可與梁板混凝土一起澆筑。接著，節點與梁板混凝土強度相差大于2級（10MPa）而小于5級（25MPa）。梁柱節點可隨梁板一同澆筑。但此時可能會引起節點豎向承載力不足，以及地震作用時的抗剪能力不足，故采用上述方法時要區別情況采取一定的補足措施，并要征得設計人員的同意。當節點混凝土強度相差2級（10MP）時，考慮節點箍筋、縱筋的約束作用，混凝土的強度可比設計值提高20%～50%；混凝土1年齡期的強度是其28ｄ強度的1.2～1.35倍；再考慮周邊梁的約束，核心區混凝土的抗剪強度可提高50%～100%，故可直接用梁板混凝土澆筑而不用采取處理措施。當相差3級（15MPａ）及以上時，可采取下列任一措施進行補足：根據節點所處的部位及與梁板混凝土強度相差別的多少增設不同數量的短鋼筋來補足混凝土強度；在節點內增設型鋼，增加節點范圍內的復合箍筋；節點水平加腋；節點處增設X形鋼筋，并確保其錨固長度。
　　（四）柱混凝土澆筑
　　應遵照以下措施：攪拌站提供商品混凝土，并負責混凝土配合比的確定；制定嚴格的施工方案，并建立實時通訊聯系，在每車混凝土出場時要向現場專門負責的人員講明車號、混凝土強度等級、發車時間等內容；梁板混凝土采用泵送，節點混凝土由塔吊用料斗調運；現場負責人要指揮混凝土車的的供混凝土次序、時間，強度不同的混凝土運于是到作業層時要及時通知；作業層由專人負責指揮澆筑，要確保節點混凝土先行澆筑，高強度混凝土澆筑時要留有余量，高出板面一部分，以備振搗時密實下沉；梁板混凝土在切點混凝土澆筑后及時進行澆筑；節點周邊梁板混凝土澆筑后，再振搗節點處，可避免節點混凝土的流竄。
　　（作者單位：亳州市建設工程質量監督站）