淺議高層框架結構房屋施工階段質量控制

【摘 要】隨著高層房屋高度的不斷增加，其對于基礎設計的要求也越來越高，人民對高層建筑的要求除了要滿足經濟美觀、安全適用的基礎，還要求高層建筑能夠適應不同用途的變化。本文針對高層框架結構房屋的特點做簡要闡述，并對施工中遇到的諸如混凝土強度等級，混凝土厚度，梁柱節點箍筋等問題進行分析，針對這些問題提出相應的改進、處理意見，以確保高層建筑中出現的問題能夠得到有效解決。

【關鍵詞】高層框架；施工；混凝土；梁柱節點

隨著我國當前經濟的飛速發展，我國高層建筑的發展更加迅速，設計思想也在不斷的革新。建筑平面布置與豎向體形的設計也越來越復雜，這一系列的變革為高層結構的設計和施工提出了更高的要求。而在設計上，采用框架結構可在建筑內部形成較大空間，更有利于建筑平面的靈活布置。因此，框架結構在高層建筑結構設計中的應用相當廣泛，在高度60米以下的高層建筑中，其優勢則更為明顯。然而，在高層建筑設計和施工中，一旦注重框架結構的優勢而忽略實際問題，就會給工程留下隱患。

1 高層框架結構及特點

1.1 框架結構

框架結構是指，在設計中利用梁柱組成縱、橫向的框架，承受豎向、水平荷載的結構。根據建筑使用的不同要求，框架結構也可分等跨和不等跨兩種形式，既可各層相等，也可以不完全相等。而根據施工方法的不同，框架結構也分為裝配式、裝配整體式和現澆式等。其中裝配整體式框架由于采用疊合梁、預制柱，并用現澆混凝土連接成整體，使他兼具現澆式和裝配式二者的優點于一身。

1.2 高層框架結構的特點

框架結構的優點在于易形成較大的內部空間，利于建筑平面的靈活布置，對建筑立面的處理也比較方便。但是由于其側向剛度較小，一旦層數過多，就會產生較大的側移，容易破壞非結構性構件的缺點也相當明顯。所以在60米以上高層很難使用。

2 高層框架結構房屋施工階段的現實問題

2.1 混凝土強度等級不同的問題

為控制柱截面，同時滿足柱軸壓比的要求，柱子必然要采用強度等級較高的混凝土。然而對于以抗彎承載力為主的樓層梁板，顯然沒有必要，也不應該使用強度等級過高的混凝土。首先，混凝土的強度等級對于其抗彎承載力的影響并不明顯；其次，構建承受非荷載應力（混凝土收縮應力等）會受高強度混凝土影響而下降。所以，高層混凝土框架結構的梁板設計強度必然要低于柱混凝土設計強度，并且，隨著建筑物的高度增加，兩者間設計強度的差距還會越來越大，但是需要注意的是，這種情況一般出現在高層建筑的下部。當前狀況下，混凝土澆筑施工大多用商品混凝土泵送工藝，且一般情況下，各施工單位習慣于分批澆筑豎向構件與水平構件。在這一前提下，一旦要求對梁柱節點進行單獨澆筑，那么將導致供應量及澆筑時間不易控制而出現的質量事故以及節點區與梁板之間難以分隔等問題，所以一般情況下施工單位不會大面積采用此方法。

2.2 混凝土保護層厚度問題

當在施工中遇到梁邊與柱邊齊平時，則必須以柱的縱筋包住梁的縱筋，也就是說，柱縱筋必須在梁縱筋的外側，而在這一情況下，齊平的梁側就會易于開裂；此外，由于鋼筋實際加工原因，在高層框架結構的頂層角節點處，常會出現外側鋼筋保護層過厚導致裂縫的情況。

2.3 梁柱節點箍筋施工問題

梁柱節點施工的難點在于：由于節點的構造復雜，鋼筋分布較密，造成施工難度增大，尤其中間的柱子，由于鋼筋縱橫交錯，更不利于箍筋綁扎。在整體沉粱時，由于節點區下部箍筋無法綁扎，導致了梁柱節點部位的柱子箍筋經常不放或少放，為高層建筑的使用留下了后患。

在梁柱節點處，混凝土的強度等級相差較大，而不同強度等級的混凝土其用水量、水灰比等都不相同，柱子的體積越大，水泥的用量也就越多，產生的水化熱也就越高，而不同強度等級的混凝土收縮程度不同，在其交界處附近就極易產生裂縫。

3 高層建筑框架結構房屋施工質量控制措施

針對高層框架結構工程的實際情況，從材料選用，配合比優化設計，混凝土澆筑方案，養護措施及測溫控制等多重方面進行溫度控制，防止因溫度變化內外溫差導致裂縫。

3.1 混凝土施工質量控制

實際操作中，應根據工程特點選擇優質的原材料，優化混凝土的比例，如：加大骨料用量，減少砂石中的含泥量，以降低混凝土水化熱過程，大致可采用以下原料。

3.1.1 粗、細集料

粗集料可采用5-40毫米連續級配碎石。這一配比每立方可以比5-25毫米碎石減少用水量10千克，在水灰比相同的情況下，水泥的用量減少約20千克左右。采用細度模數為2.62含泥量1.1%的中粗砂，相比于采用細沙的用水量平均每立方節省20千克左右，而水泥用量自然相應減少，在防止混凝土干縮的同時降低混凝土水化熱。

3.1.2 水泥

由于主墩承臺厚度過大，在水化過程中，水泥會產生大量的熱量，這些熱量聚集在結構內不易散發，造成混凝土內部溫度升高，因此，在施工中應選擇水化熱較低的水泥，并盡量減小單位水泥的用量。

3.1.3 混合料及外加劑

應摻入符合Ⅱ級粉煤灰指標要求的粉煤灰。粉煤灰不僅能夠改善混凝土和易性增加混凝土密度，提高混凝土強度。同時還能代替部分水泥，從而降低水泥用量，達到降低混凝土水化熱，減少溫度裂縫的產生。

摻入膠凝材料重量的1.5%的LH-3高效緩凝減水劑，可以在延緩混凝土凝結時間的同時，延緩水泥水化熱釋放速度，延長凝結時間8小時以上，達到推遲水化熱峰值產生的目的。同時能夠減少水和水泥的用量，從而降低水化熱。

3.2 梁柱節點施工質量控制

在施工過程如何保證節點的質量至關重要，為加強對框架結構梁柱節點施工質量的控制，施工前應對一切可能出現的問題加以分析。

在施工前要調整混凝土配合比設計，在滿足混凝土強度等級和可泵性的條件下，對柱子混凝土減少含砂率和水泥用量，增加石子含量、減少用水量，并相應的調整粉煤灰和外加劑用量。

在施工中，宜按照“先高后低”的原則進行澆搗。即先澆高強度等級的混凝土，后澆低強度等級的混凝土，要事先做好技術交底和準備工作，嚴格控制先澆柱混凝土初凝前繼續澆搗梁板的混凝土。

箍筋對核心區混凝土具有束縛作用，可以有效提高節點的抗震強度，所以節點區域的鋼筋必須進行加密。由于配置箍筋在施工中難度較大，可在支完梁板的模板后先放入鋼筋骨架，再放節點箍筋。需要注意的是，一旦箍筋綁扎不牢，會對混凝土結構的抗裂性造成直接影響。因此，節點區域的箍筋應按設計要求先制作成筋籠，焊接牢固后再放鋼筋。

4 結論：

隨著經濟建設的快速發展，高層建筑已經成為了城市生活建筑的主導趨勢，人們在樂于住高層建筑的同時，也對高層建筑有了越來越高的要求。除了要經濟美觀、安全適用以外，在使用的過程中也要求高層建筑能夠發揮更大的靈活性，實現多種功能的轉變。而這就需要設計施工團隊能夠發揮創新精神。此外，施工團隊也必須謹記，在求新求異，追求美觀的同時，也要注意高層建筑施工的質量問題。如：混凝土強度等級不同、混凝土保護層厚度等，并采取相應的控制措施。在設計施工中，設計者應始終抱持經濟美觀，安全適用的原則。

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