關于高層框架結構梁柱節點施工技術分析

裴憲麗

(左權縣工程質量安全監督管理站，山西左權 032600)

建筑施工中，框架結構梁柱節點是模板、鋼筋、混凝土工程等多種交匯施工的關鍵部位，是框架結構整體承受力性能的重要保障，節點構造復雜、鋼筋綁扎密集、中間柱子縱橫交錯，與此同時高空作業也使得施工質量面臨著巨大的困難和挑戰。根據世界地震實錄分析的數據顯示，大部分框架建筑的破壞都是由于節點的首先破壞而產生的連帶效應。所以在施工中應嚴格管理、科學規劃，采取合理的施工措施，確保施工質量能達到設計及規范的要求，避免留下安全隱患。

1 高層框架結構梁柱節點類型

一般來說，根據節點位置的不同可以將高層框架結構梁柱節點分為以下幾種:頂層、中層的邊柱節點、中柱節點和角柱節點。這些節點所處位置不同，梁柱相交的形狀也不一樣，因此受力狀況都有很大差別。其中角柱節點在受力較大時是最為不利的，中柱節點因為四周有梁的分擔，相對有利，但是在地震等特大力的作用下，其核心區也容易被破環。對邊柱節點來說，柱良好的抗彎能力滿足了強柱弱梁的建構目標，但是梁筋和柱筋容易出現粘結滑移。而頂層邊柱節點的受力情況非常復雜，所以節點核心區比較脆弱。另外由于梁筋直通錨固，頂層中柱節點在水平力的荷載下，其抗彎能力相對梁來說就弱得多，柱端容易造成塑性鉸。

2 節點破壞形式及原因

節點破壞的形式主要有:梁端受彎破壞，受壓區的混凝土在鋼筋屈服的時候被壓碎，保護層剝落，使梁端出現塑性鉸。核心區剪切破壞，水平力作用時，核心區由于抗剪強度不足造成斜向交叉裂縫。柱端壓彎破壞，柱端混凝土在軸力和彎矩的共同力下受到破壞，柱端形成塑性鉸。造成這些的主要原因是，核心區箍筋不足、混凝土約束不足，還有一種是施工不精。

3 如何提高節點施工質量

3.1 鋼筋制作

節點處的鋼筋制作主要包括兩個方面:節點區的箍筋和節點區的梁筋錨固。箍筋的作用是提高節點的抗剪強度，箍筋間距的大小與混凝土的約束作用、節點受剪承載力成反比例關系，也即是間距越大，混凝土受到的約束越小，受剪承載力也就越小，所以箍筋加密，最大化的減少間距可以有效提高節點的受剪承受力。因此，施工中除了對柱端、梁端的箍筋加密，節點區的加密也是非常有必要的。具體施工中的加密數據應根據《混凝土設計及規范》11.6.2和11.6.8計算，以某個施工中二、三層的鋼筋制作為例，如表1所示。

另外，由于縱梁、橫梁還有柱的縱向鋼筋都在節點處交叉，排列密集，施工有一定難度。而且因為施工中節點箍筋通常是在梁的鋼筋骨架后放置的，有的人員礙于鋼筋綁扎的難度大或出于怕麻煩心理就出現少放甚至不放的現象，從而導致捆扎不牢影響了混凝土的抗裂性能。因此較好的解決措施是先制成鋼筋籠，將柱的縱向鋼筋套入其中，綁扎焊牢后再放入梁的鋼筋，這樣減小了施工的難度，確保了抗裂性能的完好。對于相關施工人員一定要做好要求和交流，使其按照規范作業，做好安裝綁扎工作。邊柱節點上，梁鋼筋只有在彎折后插入對應區域才能保證鋼筋的錨固長度，然而設計人員在圖紙上畫出的往往是最小錨固長度，沒有注意到最小水平、垂直錨固長度，和實際施工中的長度有一定差距。另外，節點區容易有多根梁穿插交匯，梁鋼筋在進入節點區后容易造成多層鋼筋重疊不均，混凝土層發生裂縫，梁的有效高度受此影響會造成承載力的降低。所以在設計時應注重幾點細部的審查，充分做好這里的鋼筋布置。

表1 節點核心區鋼筋配制實例

3.2 節點箍筋加密

在實際施工中，如果框架節點核心區內的箍筋量不小于柱端加密區的實際配箍率，可以有效增強柱子的承載力，防止柱筋發生彎曲破壞。但是部分人員對此缺乏必要認識，不能充分考慮節點的內力分析，或者不按照最小體積配箍率對鋼筋進行配制。他們認為節點區的鋼筋本就又多又密、錯綜復雜，正常綁扎尚且困難，若再加密難度更大，因此如果不是設計人員特別要求，很少會按標準規范去做。事實上，按照傳統的做法是很難滿足箍筋加密要求，但是具體做法中還是有技巧可循的，比如可以采取這個步驟，首先支設梁的底模，然后再擺放梁底筋、梁中箍筋，最后將制好的梁柱節點加密區的箍筋籠放進去并與柱筋綁扎在一起。需要注意的是箍筋籠的高度是按照梁的高度計算得來的，不能隨意綁扎。

3.3 混凝土

一般來說，為了節約工程造價，也為了滿足結構承載，混凝土的等級強度會根據上下柱或是柱與梁板來決定，然而對節點區的混凝土強度卻沒有明確說明。由于柱的混凝土施工會在梁底20 mm～30 mm左右留下施工縫，節點區域和梁板一起建造，這種情況下使用同樣等級的混凝土就可以大大減少施工強度，快速方便。但是節點的強度大大降低，容易造成剪切破壞，因此施工人員在施工時絕不能為了貪圖一時方便，應該選擇具有足夠強度的混凝土建構節點區域。施工規范明確指出，如果梁柱混凝土等級強度不等，那么節點應按強柱弱梁的施工原則，選用與柱相同、強度相對較高的混凝土。同時，梁柱交匯處側面的垂直施工縫也是不正確的，澆筑混凝土應在梁柱接頭周邊定位，依次澆筑梁柱接頭和梁板上的混凝土，這種做法保證了工程造價的同時也減少了施工難度，可以有效防止施工人員因怕麻煩的心理造成的施工隱患。因此設計人員在設計圖紙時，應事先根據柱與梁板情況綜合考慮混凝土的強度等級，在圖紙上注明，防止施工時因沒有標明造成的工人有意偷懶。在澆筑節點處的混凝土時如果沒有提前做好施工縫的處理，可能會出現柱頭施工縫浮漿多造成表向混凝土土層的脆弱，所以要先清除石子和表層脆弱的混凝土層，然后再進行節點模板的安裝。安裝完后，對雜物、泥砂、石子等雜物應及時清除，以免造成混凝土澆筑時水平裂縫的出現，最好再澆一層水泥漿，使得新舊混凝土可以更好的融合在一起。對于混凝土的顆粒大小也要嚴格控制，防止因為節點受力復雜、鋼筋密集造成的蜂窩現象降低了混凝土強度。

4 結語

通過在鋼筋制作、箍筋加密、混凝土施工三個方面的嚴格管理、科學施工可以有效提高節點的承受強度，增強其抵抗相鄰構件承受的各種荷載，從而保障整個結構體系的堅固和牢靠。

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