符湛斌 陳麗佳
由于框架結(jié)構(gòu)具有良好的整體性、結(jié)構(gòu)輕巧、施工方便,因而在工程中有著廣泛的應(yīng)用,通常在辦公樓、教學(xué)樓、公共性與商業(yè)性建筑、圖書(shū)館、輕工業(yè)廠(chǎng)房、公寓及住宅類(lèi)建筑中采用[1]。框架結(jié)構(gòu)施工中,外圍護(hù)架搭設(shè)對(duì)安全合理施工有重要影響;節(jié)點(diǎn)作為聯(lián)系整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的樞紐,既是承受梁、柱、板等各種荷載的受力點(diǎn),也是模板、鋼筋、混凝土工程等多種交匯施工的重要部位[2],所以框架結(jié)構(gòu)施工中應(yīng)合理搭設(shè)外圍護(hù)架,注意節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量。湛江市椹川大道南81號(hào)廉租房工程,工程建筑面積為8599.67 m2,共154套,造價(jià)約為1390萬(wàn)元。該工程為框架結(jié)構(gòu),8層,首層為架空層,層高2.19 m,2層 ~8層層高3.0 m,滿(mǎn)堂基礎(chǔ)。本文以該工程的施工為例,介紹框架結(jié)構(gòu)施工中外圍護(hù)架搭設(shè)問(wèn)題及節(jié)點(diǎn)施工注意事項(xiàng)。
沿樓層一周設(shè)置多組片架,片架之間用短管連接,一組片架尺寸一般為6 m×6 m,每個(gè)片架內(nèi)的立桿間距1.5 m,懸挑架子管的長(zhǎng)度為6 m。在每層的樓板施工時(shí),每隔1.2 m的位置預(yù)埋兩道鋼筋,以固定片架,預(yù)埋筋外露長(zhǎng)度不小于150mm。首個(gè)錨鉤距樓板邊800mm,挑桿挑出樓板500mm。兩個(gè)錨鉤前后間距1.0 m。挑桿樓內(nèi)端部錨鉤處設(shè)1道橫桿將所有挑桿相連,每道立桿均設(shè)斜拉桿與預(yù)埋錨鉤相連。在每根柱子位置處,用“井”字鋼管與立桿相連。作業(yè)層架子與結(jié)構(gòu)之間的空隙設(shè)置安全網(wǎng)及木跳板用于作業(yè)層的防護(hù),下層的片架伸至上層作業(yè)層的高度均能大于1.5 m,滿(mǎn)足安全防護(hù)要求。每層的片架支設(shè)時(shí)必須與本層的框架柱相連接,片架下方搭設(shè)斜立桿穩(wěn)定架體,在本層再設(shè)置斜立桿穩(wěn)定架體,達(dá)到雙重保護(hù)的目的,每組架體均能滿(mǎn)足兩層的作業(yè)面圍護(hù),當(dāng)下層完工后,用塔吊吊裝架體向上提升至上層的作業(yè)面,進(jìn)行上一層的作業(yè)面防護(hù)。
混凝土框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)也稱(chēng)節(jié)點(diǎn)核芯區(qū),是主體結(jié)構(gòu)的重要組成部分??蚣芙Y(jié)構(gòu)的震害大多發(fā)生在柱和梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū),節(jié)點(diǎn)破壞主要是剪切破壞和鋼筋錨固破壞,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起整個(gè)框架的倒毀。我國(guó)新、老規(guī)范均強(qiáng)調(diào)了“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”的設(shè)計(jì)要求,對(duì)節(jié)點(diǎn)的箍筋和混凝土強(qiáng)度做了比較嚴(yán)格的規(guī)定[3]。
梁柱節(jié)點(diǎn)的鋼筋主要應(yīng)注意箍筋的間距和縱筋的錨固。設(shè)計(jì)上一般是按照規(guī)范要求取節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋與箍筋加密區(qū)相同,包括箍筋的規(guī)格、直徑和間距等;縱筋錨固也要求滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定,包括伸入支座的直段及彎鉤長(zhǎng)度。實(shí)際施工中常常出現(xiàn)的問(wèn)題是:節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋缺少綁扎、數(shù)量不足、間距不分,或者幾個(gè)箍筋全堆在一起,或者空空的一長(zhǎng)段沒(méi)有箍筋;而縱筋則可能會(huì)因彎鉤被燒短燒斷導(dǎo)致錨固長(zhǎng)度不夠。究其原因,一方面是部分施工管理、監(jiān)理人員素質(zhì)較低,對(duì)節(jié)點(diǎn)區(qū)的重要性缺乏認(rèn)識(shí),質(zhì)量意識(shí)比較淡薄;另一方面則是施工所采取的工藝流程限制,使得要做到節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋(尤其是箍筋)完全符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求十分困難,甚至是根本不可能。實(shí)踐證明:只有細(xì)分工藝流程,合理安排工作順序,木工和鋼筋工緊密配合,才可能保證節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。做法是將柱的箍筋分段綁扎:首先先將柱箍綁至梁底下;其次在穿好框架梁底筋后綁扎節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋;最后在綁完框架梁鋼筋后再在梁面上加一道節(jié)點(diǎn)(定位)箍筋。具體的施工流程:綁扎框架梁以下柱箍,安裝柱模澆灌柱混凝土(頂層邊柱要注意留夠梁筋的錨固位置),拆除柱模安裝框架梁底模,安放框架梁底筋,綁扎節(jié)點(diǎn)箍筋,綁扎框架梁鋼筋梁面處加節(jié)點(diǎn)(定位)箍筋一道,安裝節(jié)點(diǎn)區(qū)模板,安裝框架梁側(cè)模及樓板底模。這樣的安排可能要增加綁扎框架梁鋼筋使用的操作架,這時(shí)可以用工具式腳手架來(lái)解決。如果樓板底模是用鋼管做頂撐,也可以先搭頂撐架,利用它來(lái)做綁扎梁鋼筋的操作架。
梁柱節(jié)點(diǎn)支模一般都比較麻煩,工效低。施工實(shí)踐中最常見(jiàn)的是采用現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)散裝的做法,容易出現(xiàn)尺寸偏差過(guò)大、拼縫不嚴(yán)密、表面平整度及接駁垂直度較差等通病,要拆除再重裝往往十分麻煩,不便于進(jìn)行節(jié)點(diǎn)內(nèi)的雜物清理和節(jié)點(diǎn)箍筋的調(diào)整處理。結(jié)合節(jié)點(diǎn)箍筋的綁扎順序,在裝梁底模、穿梁底筋再綁扎節(jié)點(diǎn)箍筋后才安裝節(jié)點(diǎn)模板,可以采取框架梁寬度范圍以外(框架梁端頭梁底以下的節(jié)點(diǎn)模板作為梁底模的支承,在裝梁底模時(shí)已一起安裝)的節(jié)點(diǎn)模板采用工具式定制模板的改進(jìn)做法。其具體要點(diǎn)如下:1)在弄清每個(gè)節(jié)點(diǎn)處的梁柱、樓板的幾何尺寸及相互位置關(guān)系后,對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)編號(hào)。2)根據(jù)各個(gè)編號(hào)節(jié)點(diǎn)的相關(guān)幾何數(shù)據(jù)確定節(jié)點(diǎn)模板的制作方案。矩形節(jié)點(diǎn)框架梁寬度范圍以外的模板一般由四個(gè)側(cè)面的各一片~兩片矩形板組成,模板下部與柱的搭接長(zhǎng)度取40cm便于固定。結(jié)合節(jié)點(diǎn)模板的組合方式確定每片模板的具體尺寸并編號(hào)后,繪制出各節(jié)點(diǎn)的模板制作圖。3)安排熟練木工根據(jù)各節(jié)點(diǎn)的模板制作圖預(yù)制節(jié)點(diǎn)工具式模板,并做好相應(yīng)的標(biāo)識(shí)。模板可用18mm厚夾板制作,用40mm×50mm(柱截面大于1000mm時(shí)可用50mm×100mm)木枋做背楞,背楞間距不超過(guò)300mm。裝模專(zhuān)用的夾具也預(yù)先加工好,矩形柱采用鋼管夾具,圓形柱采用扁鐵圓箍夾具,緊固對(duì)拉螺栓采用Ф12圓鋼。4)隨施工進(jìn)度,現(xiàn)場(chǎng)安裝節(jié)點(diǎn)模板。先用鐵釘將相應(yīng)的模板在柱身初步固定,檢查安裝標(biāo)高及垂直度,調(diào)整合適后安裝夾具并初步收緊螺栓,再?gòu)?fù)查無(wú)誤后用力收緊螺栓完成安裝。另外,視情況可將節(jié)點(diǎn)模板與梁板模聯(lián)結(jié)加固。采用工具式定制節(jié)點(diǎn)模板體系,節(jié)點(diǎn)模板一般可以周轉(zhuǎn)使用10次左右,可節(jié)省人工和材料;提前制作,又可節(jié)省現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)間,加快進(jìn)度。
框架梁柱節(jié)點(diǎn)作為梁的支座本身屬于柱的一部分,所以節(jié)點(diǎn)混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)與柱相同。在工程實(shí)踐中,多層框架設(shè)計(jì)上一般都取梁板混凝土與柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)相同;若原設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)明的柱與梁板混凝土強(qiáng)度僅相差5 MPa,一般也會(huì)在圖紙會(huì)審時(shí)將梁板混凝土強(qiáng)度等級(jí)改為與柱相同。這種情況的節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土施工只需與梁板一起澆筑并注意振搗密實(shí)即可。而在高層框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中,為了滿(mǎn)足框架柱的軸壓比要求又避免柱子截面尺寸過(guò)大,往往需要取框架柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)比梁板混凝土高出2個(gè)或2個(gè)以上的5 MPa。這種情況,施工時(shí)就要采取特別措施保證節(jié)點(diǎn)混凝土的質(zhì)量。比較成熟有效的做法是:在梁柱節(jié)點(diǎn)附近離開(kāi)柱邊不小于500mm,且不小于1/2梁高處,沿45°斜面從梁頂面到梁底面用5mm網(wǎng)眼的密目鐵絲網(wǎng)分隔(作為高低等級(jí)混凝土的分界),先澆高標(biāo)號(hào)混凝土后澆低標(biāo)號(hào)混凝土,即先澆節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土后澆節(jié)點(diǎn)區(qū)以外的梁板混凝土。應(yīng)注意的是:
1)節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土與梁板混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑,不得將高低強(qiáng)度等級(jí)混凝土交界處留成施工縫或出現(xiàn)冷縫。2)應(yīng)確定合理的混凝土配合比,嚴(yán)格控制施工配料,并在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控混凝土坍落度,加強(qiáng)對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù),以防梁端高低等級(jí)混凝土交界附近出現(xiàn)混凝土收縮裂縫。節(jié)點(diǎn)區(qū)高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土宜采用坍落度比較小的非泵送混凝土配合比,使用塔吊運(yùn)輸,可減少水泥用量和用水量,降低砂率,從而減小混凝土的收縮量。節(jié)點(diǎn)和梁的混凝土澆筑宜采用二次振搗法,以增強(qiáng)混凝土的密實(shí)性,減少收縮。
湛江市椹川大道南81號(hào)廉租房工程實(shí)踐證明,由于采用了合理的外圍護(hù)架,既滿(mǎn)足了安全使用的要求,又節(jié)約了大量材料,取得了一舉兩得的效果。節(jié)點(diǎn)的規(guī)范施工,保障了工程的質(zhì)量,得到了業(yè)主的好評(píng),可為同類(lèi)工程參考借鑒。
[1] 郝世信.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊(cè)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1999.
[2] 裴先宇.框架結(jié)構(gòu)在底層柱受沖擊荷載下的動(dòng)力響應(yīng)分析[D].合肥:合肥工業(yè)大學(xué),2009.
[3] 楊南方,尹 輝.建筑工程施工技術(shù)措施[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2001.
[4] 袁志昊.關(guān)于水平地震作用下框架節(jié)點(diǎn)柱端設(shè)計(jì)的建議[J].山西建筑,2010,36(3):96-97.