高層建筑框架柱及梁柱節(jié)點(diǎn)混凝土施工技術(shù)

趙澤生

(河南黃大建設(shè)工程有限公司，河南鄭州　450000)

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·施工技術(shù)·

高層建筑框架柱及梁柱節(jié)點(diǎn)混凝土施工技術(shù)

趙澤生

(河南黃大建設(shè)工程有限公司，河南鄭州450000)

摘要:從模板工程、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)等方面，介紹了高層建筑框架柱的施工方法，并探討了梁柱節(jié)點(diǎn)的施工技術(shù)，提出了高層建筑梁柱節(jié)點(diǎn)處的防裂措施，旨在保證框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，延長建筑物的使用年限。

關(guān)鍵詞:高層建筑，框架柱，梁柱節(jié)點(diǎn)，混凝土

隨著國家建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，現(xiàn)階段，大跨度高層建筑越來越多，在高層框架結(jié)構(gòu)中，框架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)是保證整個(gè)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如框架的梁柱交點(diǎn)、暗梁與柱的交點(diǎn)等，框架結(jié)構(gòu)中，節(jié)點(diǎn)需要承擔(dān)來自梁、柱的剪力、彎矩及它們的共同作用，受力狀況復(fù)雜，需要保證節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度足夠抵抗各種變形作用，保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不受影響。實(shí)際施工中，針對(duì)設(shè)計(jì)方案、施工細(xì)節(jié)等進(jìn)行了充分分析，加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，對(duì)整體工程提供了一定的安全保障。

1　框架柱的施工方法

以新疆某項(xiàng)目為例進(jìn)行分析，該結(jié)構(gòu)中框架柱的最高高度達(dá)到9．6 m，1層和2層的框架柱為C50，梁板的強(qiáng)度為C40。以項(xiàng)目施工質(zhì)量為保證進(jìn)行了下述施工技術(shù)分析。

1．1模板工程

作為施工質(zhì)量、外觀效果的關(guān)鍵部分，模板工程是該項(xiàng)目難點(diǎn)之一，經(jīng)分析采用三節(jié)標(biāo)準(zhǔn)模板法施工。施工步驟為:首先安裝第一節(jié)柱模，加固穩(wěn)定至滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范后進(jìn)行校正，接下來同樣方法進(jìn)行第二節(jié)、第三節(jié)柱模的安裝，柱模之間采用螺栓連接固定，保證柱模校正合格后進(jìn)行腳手架搭設(shè)作業(yè)。

1．2混凝土澆筑

針對(duì)案例中柱高、截面大、鋼筋數(shù)量多、強(qiáng)度要求等限制條件，需要增加混凝土澆筑的施工細(xì)節(jié)分析。鋼筋總數(shù)目多、主筋之間連接復(fù)雜，增加了澆筑混凝土竄筒難度，若施工中采用其他澆筑辦法，9 m高度下很容易導(dǎo)致混凝土澆筑發(fā)生離析現(xiàn)象。經(jīng)分析討論，采取如下解決方法:撤銷框架結(jié)構(gòu)的中間拉鉤，使得柱間存在一空擋區(qū)域，大小為250×250，用菱形箍筋處理框架柱結(jié)構(gòu)。用125的混凝土泵管連接做成竄筒下到柱子中間，混凝土通過竄筒下到柱模內(nèi)。通過標(biāo)尺桿進(jìn)行澆筑高度控制，由于截面大、強(qiáng)度大的特點(diǎn)，混凝土澆筑過程中的氣泡問題需要引起足夠的重視，需要加強(qiáng)振搗過程的質(zhì)量控制工作。

1．3混凝土養(yǎng)護(hù)

澆筑施工后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，首先在初凝后進(jìn)行測溫，根據(jù)水化熱選取適合的操作方法，針對(duì)高溫多雨天氣需要進(jìn)行表面處理作業(yè)，保證養(yǎng)護(hù)效果滿足相關(guān)規(guī)定規(guī)范。

2　梁柱節(jié)點(diǎn)混凝土澆筑

2．1設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及施工中的問題

高層建筑設(shè)計(jì)方案中，混凝土強(qiáng)度存在一定差異，柱的強(qiáng)度一般高于梁板設(shè)計(jì)強(qiáng)度，隨著高度增加會(huì)形成相對(duì)更大的差距。該區(qū)段作為高層建筑的下部結(jié)構(gòu)，需要考慮柱的軸壓比，控制截面尺寸在一定范圍內(nèi)，澆筑柱的混凝土施工中需要控制混凝土的級(jí)別強(qiáng)度滿足相應(yīng)要求。對(duì)于梁板結(jié)構(gòu)而言，混凝土強(qiáng)度需要控制在一定范圍之內(nèi)，主要原因在于對(duì)梁板的抗彎承載程度、混凝土收縮應(yīng)力的影響。設(shè)計(jì)要求分析如下:施工中，當(dāng)梁柱的混凝土強(qiáng)度相差5 MPa時(shí)，需要在節(jié)點(diǎn)區(qū)保證以低強(qiáng)度施工，當(dāng)強(qiáng)度等級(jí)差為10 MPa以上時(shí)，節(jié)點(diǎn)區(qū)需要保證以高等級(jí)施工。

2．2施工技術(shù)措施

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，需要綜合考慮混凝土水平、豎向結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)，進(jìn)行分析后合理取值，主要考慮因素:1)整個(gè)工程的豎向構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)種類不應(yīng)過多，且與豎向構(gòu)件截面的變化要錯(cuò)層同步;2)水平構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)取值要符合規(guī)范要求，同時(shí)要與豎向構(gòu)件相匹配，使實(shí)際施工簡單化，盡量減少梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)單獨(dú)澆筑混凝土。

現(xiàn)場施工，針對(duì)梁柱進(jìn)行混凝土的澆筑作業(yè)中，需要合理控制澆筑速度、澆筑寬度、澆筑時(shí)間，需要保證混凝土不可以進(jìn)行越級(jí)澆筑，以及低等級(jí)混凝土不可流入高等級(jí)混凝土。施工中需要進(jìn)行分班組施工，一班組借助輸送泵施工，另一班組利用塔式起重機(jī)進(jìn)行澆筑施工，施工中為了避免流速過大導(dǎo)致的低等級(jí)混凝土流入節(jié)點(diǎn)區(qū)，可進(jìn)行收口網(wǎng)處的隔離，方法如圖1所示。

圖1　梁柱節(jié)點(diǎn)處混凝土的澆筑措施

3　節(jié)點(diǎn)處的防裂措施分析

3．1產(chǎn)生裂縫原因

為了控制預(yù)防混凝土裂縫問題，需要對(duì)其產(chǎn)生原因進(jìn)行分析:1)梁柱節(jié)點(diǎn)位置處，由于混凝土的強(qiáng)度等級(jí)存在一定差別，導(dǎo)致水泥、水灰比等不同，同時(shí)框架的柱體一般體積大、質(zhì)量大，水泥用量相對(duì)大，導(dǎo)致水化熱高，等級(jí)不同的混凝土應(yīng)力差異導(dǎo)致收縮狀況不同，導(dǎo)致交界點(diǎn)處易產(chǎn)生裂縫狀況;2)柱體截面面積大，剛度較高，而梁的截面小，在柱體作用力下，梁的收縮受到柱的限制，進(jìn)而容易導(dǎo)致裂痕;3)混凝土配置過程中，等級(jí)高的混凝土需要過量水泥，進(jìn)而導(dǎo)致含砂率、坍落度增加，也是導(dǎo)致混凝土

3．2防裂縫措施分析

根據(jù)節(jié)點(diǎn)處裂縫原因進(jìn)行預(yù)防措施分析:1)對(duì)混凝土的配置比例進(jìn)行充分分析，合理調(diào)整，一般需要在滿足項(xiàng)目施工強(qiáng)度、承載能力的前提下，對(duì)框架柱的混凝土盡量降低水泥、含砂率、坍落度等數(shù)值，同時(shí)對(duì)粉煤灰、外加劑的用量需要進(jìn)行對(duì)應(yīng)調(diào)整;2)對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)部位實(shí)行從高至低的澆搗作業(yè)。即先澆筑較高等級(jí)的混凝土，后進(jìn)行低等級(jí)混凝土澆筑，需要保證澆筑的混凝土初凝后繼續(xù)進(jìn)行梁板的混凝土施工，為了保證施工質(zhì)量，需要充分進(jìn)行技術(shù)交底工作;3)為了避免裂縫現(xiàn)象，需要進(jìn)行梁板混凝土的二次振搗作業(yè)，即針對(duì)混凝土初凝前期進(jìn)行振搗作業(yè)，進(jìn)一步增加不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土的親和性，降低收縮作用的影響;4)在施工過程中，針對(duì)梁的裂縫易出現(xiàn)部位進(jìn)行特殊處理施工，如增加水平鋼筋數(shù)量，從而提高抵抗作用，避免裂痕出現(xiàn)狀況;5)嚴(yán)格控制混凝土拌合物的坍落度，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)柱子部位混凝土采用塔吊輸送，以期降低坍落度。同時(shí)對(duì)每車混凝土都應(yīng)進(jìn)行坍落度檢測;6)增強(qiáng)混凝土后期養(yǎng)護(hù)作業(yè)的規(guī)范性操作，針對(duì)梁表面濕度進(jìn)行充分保證，拆除腳手架之前需要用高壓水槍進(jìn)行澆水作業(yè)，同時(shí)延長梁側(cè)模的拆除時(shí)間。

針對(duì)目前高層建筑施工項(xiàng)目來說，框架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)處經(jīng)常出現(xiàn)強(qiáng)度、等級(jí)不一致狀況，一般施工中采用先高后低的澆筑手段進(jìn)行，能夠充分避免裂縫出現(xiàn)。為了避免框架柱、梁節(jié)點(diǎn)的裂痕，需要設(shè)計(jì)方、施工方共同努力，根據(jù)項(xiàng)目當(dāng)?shù)貙?shí)際狀況進(jìn)行有針對(duì)性的改善預(yù)防措施，從而控制裂縫狀況。

一般現(xiàn)代施工中，混凝土保護(hù)層對(duì)于鋼筋的粘結(jié)保護(hù)作用不可忽視，混凝土保護(hù)作用下，可以保證鋼筋表面不受外界酸堿環(huán)境的影響發(fā)生銹蝕狀況，從而保證鋼筋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、使用壽命延長，但混凝土保護(hù)層厚度過大，容易導(dǎo)致梁柱節(jié)點(diǎn)處發(fā)生不必要的裂縫，對(duì)項(xiàng)目的安全穩(wěn)固性造成重大威脅，需要嚴(yán)格禁止這一現(xiàn)象，施工中，需要充分進(jìn)行預(yù)防控制措施落實(shí)，從預(yù)防角度出發(fā)，降低梁柱節(jié)點(diǎn)處的裂縫狀況。

4　結(jié)語

隨著社會(huì)進(jìn)步，城市化進(jìn)展速度加快，高層建筑項(xiàng)目的數(shù)量越來越多，其工程質(zhì)量問題逐漸成為建筑行業(yè)的研究熱點(diǎn)，合理分析實(shí)際工程狀況，進(jìn)行施工技術(shù)調(diào)整，對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)進(jìn)行充分有效的處理，一方面能夠降低澆筑混凝土的難度，另一方面是避免振動(dòng)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不穩(wěn)、裂縫現(xiàn)象的基礎(chǔ)。正是由于框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性對(duì)整體建筑項(xiàng)目的穩(wěn)定性影響重大，對(duì)建筑項(xiàng)目使用壽命影響深遠(yuǎn)，因此需要精心進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，保證高層梁柱施工質(zhì)量日益完善。

中圖分類號(hào):TU755

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1009-6825(2016)17-0085-02

收稿日期:2016-04-01

作者簡介:趙澤生(1971-)，男，工程碩士，高級(jí)工程師交界面裂痕的主要原因;4)澆筑梁板作業(yè)中，板在梁上端，養(yǎng)護(hù)過程中，大量水分被板吸收，使得梁的養(yǎng)護(hù)水分不足，導(dǎo)致發(fā)生不均勻收縮狀況，進(jìn)而導(dǎo)致梁的側(cè)端形成裂痕、裂縫;5)梁施工過程中水平鋼筋數(shù)量、強(qiáng)度不足，導(dǎo)致抵抗收縮作用的能力不足，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。

The concrete construction technology of high-rise building frame column and beam column joints

Zhao Zesheng
(Henan Huangda Construction Engineering Limited Company，Zhengzhou 450000，China)

Abstract:From the template engineering，concrete pouring，maintenance and other aspects，this paper introduced the construction method of high-rise building frame column，and discussed the construction technology of beam column joints，put forward the crack control measures of highrise buildings beam column joints，so as to ensure the stability of frame structure，extended the service life of building．

Key words:high-rise building，frame column，beam column joint，concrete