梁柱節點處鋼筋綁扎質量控制

黃運財

(廈門瑞達置業有限公司 福建廈門 361000)

0 引言

工程實踐中，很多時候現場施工不能完全做到按圖施工，其因無非兩個方面：一方面是設計師本身沒有考慮現場施工的可行性和可操作性，另一方面是現場施工管理人員和工人不理解設計意圖及規范要求，使施工與設計不符，造成結構的錯誤或缺陷。在實際施工中由于施工工藝的不夠完善和其他各種因素的制約影響，存在著諸多的隱患和問題。如梁柱節點既是承受板、梁、柱等各種荷載的受力點，也是地震時發生結構破壞的關鍵部位，是影響建筑結構質量和整體性的主要部位。在地震作用下, 該節點受到的水平剪力較大, 一旦節點遭到破壞, 整個體系就會變為結構可變體系, 喪失穩定而倒塌, 所以一定要保證節點的強度和延性。基此，本文就梁柱節點處鋼筋綁扎質量控制的幾個問題，從結構設計角度出發，結合現場實際施工情況，提出設計與施工時應該優化及注意的一些問題，供設計與現場施工參考。

1 梁縱筋綁扎質量控制

梁筋的綁扎，施工單位目前大多還是采用沉梁法，其工藝流程為先綁下層柱縱筋和箍筋，梁、板模板釘好后接著穿、綁梁上下排主筋及箍筋，再將骨架整體沉入梁模板中，最后調整梁筋、保護層及標高。在穿、綁梁面縱筋時，梁柱節點處經常會遇到梁配筋較大、縱筋根數較多的情況，設計一般將梁縱筋布置為多排；而且，為了盡可能使梁的有效高度和承載力最大化，都會盡可能把鋼筋布置在第一排，第一排布置不下時才分配到第二排、第三排等。但實際上，第一排梁縱筋按規范理論間距綁完后會發現鋼筋都很密集，梁縱筋間距達不到規范要求，有的甚至疊在一起形成并筋。混凝土結構設計規范第4.2.7條規定，并筋應按單根等效鋼筋計算，等效鋼筋的等效直徑應按截面面積相等的原則換算確定。根據條文說明，等效后的鋼筋面積都是有折減的，因而降低了梁的承載力，且不利于混凝土的澆筑，反而影響了梁的受力。因此，設計時，在保證計算總配筋量不變的情況下，可以適當減少第一排縱筋的數量，增加第二排或者第三排鋼筋的數量，這樣，基本不影響梁的受力情況，因為減少有效高度有限，而且從構造上來看還能節省鋼筋。《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)[1]和16G101-1[2]第84頁明確規定，第一排支座負筋的截斷位置為梁跨度的1/3處，而第二排支座負筋的截斷位置為梁跨度的1/4處，有利于澆筑混凝土的流通和振搗，保證混凝土的澆筑質量。當梁與框架柱邊齊平和梁與剪力墻暗柱相接時尤為明顯，特別是梁寬同剪力墻厚度的情況下，設計往往沒有考慮剪力墻暗柱縱筋和暗柱箍筋以及暗柱本身的保護層厚度，直接按梁寬來排布梁縱筋，導致節點處梁縱筋過于密集甚至根本布排不下，而工人也往往直接把梁最外側縱筋布置于暗柱縱筋外側，如圖1所示，或者梁縱筋全部并排在一起，降低梁的承載力和影響混凝土澆筑質量。

圖1 梁與剪力墻相交時縱筋錯誤綁扎方式

在穿、綁梁底縱筋時，梁柱節點處也經常會遇到梁配筋較大、梁縱筋根數較多的情況，設計時同樣采用多排布筋，但在穿、綁第二排及以上的梁底縱筋時，現場難度明顯增加，從梁的彎矩包絡圖來看，梁的最大正彎矩在跨中，到支座處已經上升為負彎矩。為避免伸入支座底筋擁擠，設計在滿足規范正截面承載力計算和構造要求的情況下，第二排鋼筋可以不伸入支座，不伸入支座底筋的截斷位置離支座邊0.1Ln，Ln為該跨凈跨長。這樣，既滿足承載要求，又可以節省鋼筋用量。

梁縱筋的錨固也是現場施工時容易忽略的一個問題，特別是端節點梁縱筋的錨固。依據規范規定，當不能直錨時，可以采用彎折錨固，彎折段長度為15d(d為彎錨鋼筋直徑)，同時必須保證水平段鋼筋的錨固長度為0.4LaE(LaE為抗震錨固長度)。這里需要注意兩個問題：①當梁與矩形柱斜交和梁與圓柱相交時，要特別注意梁邊最外側鋼筋是否能達到0.4LaE的要求；②當梁縱筋為多排時，因為梁縱筋伸入端柱都有15d的彎錨部分，如果把它放在與柱縱筋同一個垂直層面上，會造成鋼筋過密，顯然不合適，應該從外到內分成幾個垂直層面來布置，同樣要保證最內層的縱筋的直錨長度不小于0.4LaE，如圖2所示。否則，設計時應該采用更小直徑的鋼筋或調整設計，或采取其他有效措施。

圖2 梁邊縱筋和內排縱筋錨固要求

2 核芯區柱箍筋綁扎質量控制

核芯區一般是指框架梁柱相交的節點域，是主體結構的重要組成部分。節點構造復雜，鋼筋綁扎密集，特別是中間柱子鋼筋縱橫交錯，箍筋綁扎極為不便，給施工造成許多麻煩，稍有疏忽質量就難以保證。這方面施工圖沒有詳細交代，全靠現場施工人員根據規范圖集要求和實際情況來處理。節點破壞形式主要是剪切破壞和鋼筋的錨固破壞，規范強調“強節點”“強剪弱彎”的概念設計，對節點域的箍筋要求較嚴格。根據《建筑抗震設計規范》[3](GB5011-2010)中關于梁柱節點核芯區截面抗震驗算及構造要求，核芯區柱的箍筋配置設計一般取同框架柱加密區箍筋配置，包括箍筋的規格、直徑和間距等。但工程實踐中卻往往對節點的施工重視不夠，節點施工質量控制不嚴。實際現場施工時，很多時候核芯區多個方向的梁縱筋錨固在核芯區內，使得該處鋼筋分布比較復雜，施工過程有很大難度，工人為圖綁鋼筋省事，核芯區柱箍筋經常漏綁甚至不綁，或者間距不分，或者幾個箍筋堆在一起等，嚴重影響節點的使用性能和抗震性能。對此，現場采用的一種簡單又有效的方法是，柱箍筋分段綁扎，先綁梁底面以下的柱箍筋，在梁高范圍內按設計及構造要求套入柱箍筋，四角用Φ12短鋼筋避開柱縱筋將箍筋按設計間距焊牢固定住，形成一個可以上下活動的箍筋籠，暫置于模板面之上，如圖3所示。然后，再按沉梁法穿、綁梁鋼筋，待梁筋綁扎結束后箍筋籠隨梁骨架一起沉入模板內。這種方法可以最大限度地保證節點核芯區的箍筋體積配股率要求，保證了井字復合箍筋及加密的要求，做到按圖施工，確保了節點的抗震性能。

圖3 梁柱核芯區箍筋籠

3 板筋綁扎質量控制

板筋的綁扎一般是在梁柱鋼筋綁扎完成后先布置兩個方向的板底筋，再綁扎板面的支座負筋。梁柱節點處最容易忽略的兩個質量問題，一是梁截面以外、柱截面以內的板支座負筋缺失，因為根據結構板配筋圖中板筋的一般表示方法，板面支座負筋都只是表示在梁上，柱邊板配筋默認同相鄰梁上標注板配筋，結構設計說明中又往往不會再另做說明，因此極易導致工人以為只要綁錨固在梁內的板面筋，而忽略了柱子范圍的板面筋，如圖4所示。特別是柱截面高度高出梁邊不多的情況，導致該區域板面筋缺失，局部喪失負彎矩承載力，容易在柱邊形成樓板裂縫。二是在雙層板筋之間加設鋼筋馬凳時，支撐板面筋的位置不對，工人只在支座負筋的遠端加設鋼筋馬凳，支座負筋的根部反而沒有加，板面筋和底筋之間沒有撐開。而從板的受力情況和承載力計算來看，支座彎矩最大的截面位置在板的端部，板面受拉，為保證截面的有效高度，根部才是最需要支撐的位置。尤其在板與剪力墻相交的時候更容易犯此錯誤，因為不像在有梁的地方，板面筋是直接擱置在梁面，但一般剪力墻中無樓層梁，板面支座筋需要靠鋼筋馬凳來保證其位置，如果不注意此處鋼筋馬凳的加設，很容易導致板底筋和板面筋堆疊在一起，嚴重影響板的承載力，使板與剪力墻相交面開裂。另外，綁扎好的板筋嚴禁踩踏和鋪設施工馬道等，也是保證板筋位置的有效措施。

圖4 梁柱節點柱邊支座負筋缺失

4 結語

梁配筋設計時，應根據支座處的實際情況，充分考慮到梁縱筋錨固區內框架柱或剪力墻縱筋、箍筋、保護層厚度的影響，特別是梁與框架柱、剪力墻邊齊平以及梁寬同剪力墻寬的時候，合理分配梁縱筋，采用雙排或多排布置，保證混凝土的澆筑質量，同時把不需要錨入節點的梁底縱筋在節點外截斷，既可節約鋼筋，又是“強柱弱梁”概念設計的體現，也是世界各國的普遍做法。同時，還要注意梁與矩形柱斜交、梁與圓柱相交時靠梁外側的梁縱筋和多排縱筋的最內排的水平錨固長度要求。梁柱節點核芯區的施工十分關鍵，特別是梁高范圍內柱箍筋的綁扎，嚴重影響節點的抗震性能，可根據實際情況采取可靠措施保證該區域的鋼筋綁扎質量。板筋綁扎時，現場管理人員除了要吃透圖紙表意，理解結構構件的受力情況，還要和工人做好詳細交底，保證受拉截面的有效高度和構件承載力。