摘要:隨著現代樓層數量的越來越高,人們對高層建筑的質量安全也越來越重視。鋼筋混凝土框架結構作為高層建筑結構中應用最為廣泛的建筑結構,其施工技術的好壞與施工方法的應用是否得當,對高層建筑質量的優劣起著決定性的作用。本文對高層建筑鋼筋混凝土框架結構施工技術進行了探討。
關鍵詞:高層建筑;鋼筋混凝土;框架結構;施工技術
鋼筋混凝土框架結構因其成本低、施工方便、占地面積小、抗震性能相對優越且空間布置靈活等優點,在國內外多層、高層建筑中得到廣泛應用。然而從近幾十年來國內外地震來看,框架結構破壞現象屢次發生,且破壞多集中在節點和底層柱部位。因此,在鋼筋混凝土框架結構施工中,應嚴格按照設計圖紙要求,加強底層柱以及梁、柱節點等關鍵部位的施工技術,確保高層建筑結構整體的穩定性和安全性。
一、高層建筑鋼筋混凝土框架結構受力及變形的特點
1、 受力特點
框架結構的受力特點是荷載傳給樓板,再傳給次梁、主梁、柱、基礎、地基。此種結構受力體系由梁、柱組成,用以承受豎向荷載是有利的,但是在承受水平荷載方面能力有限;而剪力墻的抗剪能力很強。在框剪結構中,框架與剪力墻協同受力,剪力墻承受大部分水平荷載,框架承受大部分的豎向荷載。因此,使框架結構在水平荷載作用下所分配的樓層剪力,沿高度分布比較均勻,各層梁柱的彎矩比較接近,有利于減小梁柱截面,便于施工。
2、 變形特點
在水平荷載作用下, 框架結構的側向變形曲線以剪切型為主,而剪力墻的變形則以彎曲型為主。在樓板水平面剛度很大(計算中假定為無限剛性)時,將兩者連接在一起協同變形,這就形成了框架剪力墻結構特有的變形曲線,呈反s 形的彎剪型變形曲線。由于上述變形的協調作用,框架和剪力墻的荷載和剪力分布沿高度不斷調整。在樓層下部剪力墻的位移較小,它拉著框架按彎曲型曲線變形,剪力墻承受大部分水平力。樓層上部,剛好相反,剪力墻位移越高越大,此時在框架頂部它拉著剪力墻,按框架本身剪切型曲線變形。框剪結構中最大層問位移0max 一般發生在0.4~0.8 房屋高度處。因此,當布置有剪力墻(如:樓梯間墻、電梯井道墻、設備管道井墻等)的框架結構時,必須按框剪結構協同工作計算內力,不應簡單按純框架分析,否則不能保證框架上部樓層構件的安全。
二、基礎柱施工技術
1、基礎柱的施工工序
(1)柱的定位。待基礎地基施工完畢,結合柱軸線控制線對每個柱邊線和模板控制線的距離進行定位,同時檢查主體主筋位置偏差情況并進行調整,將偏差控制在允許的范圍內。
(2)對柱腳鋼筋定位。在每根柱腳定位線內側用鉆頭鉆孔,深度在50mm 左右,柱子每側鉆2個孔,之后在其內插入100mm 長圓鋼筋定位。
(3)柱模板的安裝。安裝前進行模板組片,并預留清掃口,嚴格檢查模板規格,合格后可吊裝安裝第一片模板,并同柱主筋綁扎固定,之后安裝柱箍,并在柱模角部安裝通長角鋼,并固定在模板上。柱模固定后,沿柱腳模外側加固條形版,確保模板定位牢固不錯位、不漏漿。
(4)混凝土的澆筑。澆筑前要將模板內雜物及鋼筋上油漬清理干凈,高層建筑中,一般采用商品混凝土澆筑和振搗施工,塔吊和漏斗配合澆筑。混凝土的澆筑要連續進行,保證前層混凝土初凝前澆筑次層混凝土,邊澆筑邊振搗,振搗均勻。柱體混凝土澆筑完畢后,要進行模板清理,同時將柱頭抹平。澆筑后的12h 內進行混凝土的養護,養護時間不能少于7 天。
2、在基礎底層柱施工中,應注意的施工技術要點是:
(1)柱模板加固中,要做專項檢查,確保柱定位牢固。
(2)柱腳處,嚴防縫隙過大漏漿。
(3)柱的接頭處理,為確保上下層柱體混凝土結合良好,可在澆筑后柱子上口貼泡沫雙面膠,同時控制上層柱外側模與下層混凝土搭接長度在150~200mm 范圍內。
(4)控制混凝土塌落度,避免因離析導致裂縫,嚴格遵照現澆混凝土施工規范進行施工。
三、梁、柱節點施工技術
1、梁柱節點區鋼筋綁扎
(1) 綁扎工序。支設綁扎架-在柱鋼筋上劃箍筋間距點-穿柱箍筋并綁扎-在梁上部鋼筋劃箍筋間距點-在對應位置穿柱箍筋籠并臨時固定-穿梁箍筋并綁扎穿梁下部鋼筋并綁扎-穿梁彎起鋼筋并綁扎-成型。
(2)操作注意事項。①先綁扎柱鋼筋籠,保證柱箍筋的接頭交錯不齊不直在柱四個角的縱向鋼筋上;②梁箍筋的間距點劃在穿柱兩側的通長筋上;③將柱鋼筋籠立在兩馬凳式綁扎架中間。調整好高度并臨時固定(可用炸筋絲綁扎固定),然后在柱縱向鋼筋內側插入梁上部縱筋;④在柱鋼筋兩側分別穿梁箍筋,兩箍筋彎鉤處交錯布置在兩根鋼筋上。綁扎鉛絲頭應彎向混凝土收拉(壓)區,不應彎向保護層。最后,在鋼筋加工和綁扎完成后,要對鋼筋下料、加工和綁扎等主要工序進行質量檢驗。
2、梁柱節點模板施工
(1) 梁柱節點模板的安裝。①量好每個節點處梁柱、模板的尺寸及相互位置關系,對節點進行分類編號;②根據每個編號節點的尺寸確定所需要定制模板的方案,并畫出各節點的模板制作圖。模板下部與柱搭接部位的長度取40cm 便于固定。③安排技術熟練的木工,根據各節點需制作模板圖案,預制節點工具式模板,并做好標識。④根據施工進度,現場安裝節點模板。先用鐵釘對模板和柱身進行初步的固定,然后檢查模板的位置、標高及垂直度是否符合安裝標準,調整合適后用安裝夾具初步收緊螺栓進行模板的固定安裝,再次檢查模板安裝的位置標高和垂直度問題,準確無誤后,收緊螺栓完成模板的安裝。采用預制工具式模板的方案,不僅可以提高模板使用的頻度,提高工效,還因工具式模板尺寸準確,質量比較有保障,一定程度上避免了節點模板安裝的一些問題,同時還方便了節點箍筋的綁扎。
(2)梁柱節點模板的排水方案。一般框架柱的頂層混凝土施工縫留在梁的底面,此處模板應留設20 排水孔,并保證柱定施工縫處混凝土澆筑成斜向排水孔的模傾斜面,便于排水。同時在節點混凝土澆筑前要堵住排水孔,避免柱積水導致節點施工縫處混凝土強度削弱。
3、 梁柱節點區的混凝土澆灌
(1)節點區混凝土澆筑需連續進行,不能將不同強度等級混凝土在節點處留施工縫或出現冷縫。
(2)保證節點處混凝土的配合比合理,同時嚴格控制混凝土施工配料。
(3)節點和梁的混凝土澆筑宜采用二次振搗法,即在混凝土初凝前再振搗一次,用以增強混凝土交接面的密實性,減少收縮。
(4)現場測控混凝土的坍落度,為降低坍落度,節點核心區采用塔吊輸送。(5)加強混凝土的養護工作。
綜上所述,為提高高層建筑結構整體的質量,除了要加強建筑基礎選型和結構選型設計合理性外,更重要的是保證建筑工程的施工質量,尤其是要加強影響建筑整體性能的關鍵部位,即基礎底層柱和梁柱節點部位的施工技術。
參考文獻:
[1] 楊健. 高層框剪結構建筑的施工質量控制探討[J]. 黑龍江科技信息. 2015(05)
[2]銀慶國. 探究高層建筑工程中的框架剪力墻結構施工技術[J]. 中華民居( 下旬刊) ,2014,( 03) : 271 - 272.
[3]高振. 建筑施工技術在框架剪力墻結構中的運用分析[J]. 河南建材,2014,( 06) : 79 - 80.
[4]常聚芳. 框架剪力墻結構施工技術要點分析優先出版[J]. 河南科技,2014,( 18) : 39 - 40.
作者簡介:何蛟 (1955-5) 男 中專 助理工程師 主要從事:建設工程質量監督工作