張宇杰
(山西八建集團有限公司,山西 太原 030027)
房建工程施工質量與居民安全息息相關。在施工過程中,梁柱節點施工問題較為常見,且施工難度較高。為此,建議施工單位基于工程實際情況,選擇合適的施工技術,以保證工程質量,使得居民生命財產安全得到保證。因此,研究此項課題,具有十分重要的意義。
節點箍筋加密是房建項目施工中梁柱處理的重要內容,為有效確保箍筋加密的整體質量,我國已經提出了相應規定,要求在框架設計核心區域,科學設定鋼筋數量,其至少應該在設計的過程中滿足梁柱加密區設計需求,這樣才能夠強化梁柱的承載效果,防止在后續使用的過程中主筋受到剪力影響,產生形變等問題。然而在具體設計的過程中,由于工作人員自身認知不同,專業能力水平差異較大,部分人員在節點箍筋加密設計的過程中,會忽略內力研究相關內容,以至于按照最少體積進行構造配筋,沒有標注核心區域相關數據,這對后續施工十分不利。在施工的過程中,由于節點區域鋼筋數量較為密集,因此捆綁鋼筋難度較高,密度管控難度更大。若是在前期圖紙中沒有標注,則無法滿足我國在此方面的相關標準,經常會出現遺漏、缺失等問題。節點箍筋加密技術主要包括以下幾方面施工技巧:1)科學設計底模;2)合理擺放梁柱箍筋;3)科學制作節點區域的箍筋籠,確保其滿足梁柱高度要求[1]。
預留施工縫是梁柱節點施工的重要環節,會影響梁柱節點施工質量,為使施工技術應用效果符合預期,應明確預留施工縫的注意事項,要求相關人員按照規范完成預留施工縫工作,預留施工縫時需注意以下問題。1)明確工程使用混凝土強度等級,根據施工使用符合標準要求的混凝土。遵循不影響結構剛度的原則,考慮施工難度控制需要,科學確定施工縫的預留位置,消除施工縫對結構剛度的影響,以便梁柱節點施工順利完成,房建工程施工質量符合預期;2)通常情況下,在房建工程梁柱節點施工中,將施工縫設置在節點上側或下側,以此保證梁柱節點位置的強度,以免施工縫設置破壞梁柱結構的整體性,降低房建工程的使用壽命;3)如梁柱節點位置混凝土強度不同,通常應將施工縫設置在梁頂柱底部,簡化梁柱節點施工流程,預留施工縫后,施工人員無需再進行澆筑作業,且能夠保證鋼筋錨固長度,以免造成房建工程存在質量問題,提升梁柱結構穩定性。
從設計優化層面視角來看,想要確保建筑整體梁柱節點穩固性,需嚴格依據強柱弱梁設計原則,實現細節部署。考慮到地震作用可能對整體穩固度造成一定影響,故而在具體設計期間,需盡可能優化部署塑性鉸位置,使其能夠在框架梁梁端出現,保障框架梁連接方式順利由原本的固結變為鉸接,真正達到能量消耗、能量傳遞阻隔目標,促使整體的框架梁不會受p-Δ效應影響,出現豎向構件破壞現象加劇等不良問題[2]。
與此同時,結構設計也尤為重要。在具體展開結構設計期間,要強化對框架柱實現加強,具體可憑借剛度的適時增加、反彎點分層布局實現。嚴格依據節點中心區域軸壓比,落實豎向構件尺寸調節,只有保障整體尺寸規格較為適配,才能確保后續在實現配筋量部署期間,節點核心區整體框架柱的配筋數時刻處于較優狀態。最后考慮到在持續增加壓力的前提下,混凝土構件極易出現破壞問題。在箍筋方向部署期間,可將其擴展方向設置為與裂縫延伸方向平行,以此為有效控制裂縫范圍,擴大強化抗壓能力助力。
某商業建筑工程位于市中心位置,工程造價超過12億元,屬于商業綜合樓,建筑占地面積為52 369.30m2,建筑面積為19.56萬m2。工程項目預計在2022年1月開工,于2025年6月竣工。項目包括20層寫字樓兩棟,18層寫字樓3棟,商業樓1棟。建筑使用耐火等級為一級,防震裂等級為7級,主體結構為鋼筋框架混凝土結構。工程項目對質量的要求較高,依據《高層建筑混凝土結構技術規程》文件中的要求,將建筑工程中的梁、柱節點施工作為重點[3]。
房建工程項目建設中,梁柱節點連接施工是影響結構穩定性的關鍵。本工程項目梁柱節點存在異形結構,采用焊接連接方案對梁柱結構中的節點連接,使得結構穩定性增強。異形結構的梁柱連接處的橫截面積比較小,在對鋼筋搭接處理之后,通過焊接,既減少了混凝土的用量,也使得鋼筋呈現出縱向搭接的狀態,保持下部鋼筋呈現出彎折狀,對其焊接,使鋼筋連接穩定性增強。在梁柱節點搭接優化過程中,建立有限元模型,對鋼筋搭接的長度和鋼筋黏結的強度參數加以分析。模型中,上下柱的凈高為1m,梁凈長為1.8m,對梁柱截面尺寸和配筋參數予以優化,避免房屋建筑出現應力過于集中的問題。在連接施工過程中,在加載位置設置剛性墊塊,用于增加接觸面積。
在施工過程中,框架柱中間層的節點位置使用縱向鋼筋貫穿施工,接頭位于節點區外,在上下鋼筋柱出現差別時,采用錨固法對多出的縱向鋼筋做處理,將錨固位置設置在鋼筋頂點區域。截面尺寸無法滿足縱筋直線錨固時,將彎錨彎入到節點之中,控制水平投影長度,為彎折鋼筋長度的12倍以上,增加節點區域內的鋼筋密集程度。框架梁上部縱筋連接過程中,應控制過柱中心線長度在縱筋直徑的5倍以上,無法直線錨固處理則進行90°彎折錨固。框架梁下部縱筋,應確保其貫穿所有的節點和制作,兩側鋼筋數量存在差異時,在距離邊0.1倍的梁凈跨度位置,采取階段處理,使得鋼筋貫穿錨固在節點之中[4]。
在鋼筋連接施工過程中,應確定鋼筋具體的搭接長度,連接鋼筋直徑會對搭接長度產生影響,直徑過大會影響搭接長度,過小則會使得鋼筋的數量過多,導致分布密集的情況出現,控制鋼筋直徑在16mm左右,且在實際施工中,結合設計方案中的跨高比、高寬比等參數,確定梁截面的寬度,控制鋼筋連接之間的凈間距。具體梁柱節點的鋼筋參數如表1所示。

表1 梁柱節點鋼筋搭接參數
2.2.1 模板施工技術
模板施工過程中,按照設計圖紙要求,正確安裝模板。確保模板的水平、垂直和平整度,保證施工結構的準確度和穩定性,控制垂直度和水平度的誤差值在0.5cm以內。在模板安裝期間,設置合理的模板支撐系統,確保模板的穩定性和承載能力。支撐系統應能夠承受混凝土澆筑時的重量和振動力,防止模板變形或倒塌。在混凝土澆筑前,對模板表面適當的處理,如涂刷防粘劑或模板油,以防止混凝土與模板黏附。同時,模板施工期間,對模板的接縫密封處理,以防止混凝土漏漿或滲漏。使用合適的密封材料或膠帶接縫處理。在混凝土達到設計強度后,按照拆除順序和方法,完成模板的拆除。避免對混凝土結構造成損壞或影響其強度和穩定性。本項目工程建設底部使用木模板,接縫處理使用雙面膠海綿條,并在對拉螺栓安裝期間,使用厚度為2cm的木塊,作為保護。模板支撐使用直徑為48×3.5cm的型鋼,馬凳使用直徑為20mm的鋼筋。在模板使用完畢后,及時清潔模板,去除混凝土殘渣和污垢。保持模板的干凈和平整,以便下次使用[5]。
2.2.2 混凝土配比
在混凝土施工技術應用過程中,應結合實際情況做好混凝土材料的配比工作,梁柱節點混凝土強度應滿足40MPa以上基本要求,應用標號為C40等級混凝土進行施工。材料進場管理期間做好驗收、登記和存放。對于材料和設備,應加以清點、檢查和標識,確保其完整、無損壞,并按照規定的存放位置妥善保管。在本次項目建設期間,建筑主體結構質量控制是關鍵,也是容易出現質量問題的區域,材料的合理配比和材料質量的控制是關鍵。具體材料配比情況如表2所示。

表2 混凝土材料配比
各材料按照上述用量,控制水灰比為0.44,水泥強度等級為42.5MPa,砂率為30%。管理人員查驗各種材料的規格、參數是否滿足要求,砂石骨料中的粗集料和細集料的粒徑控制好,碎石粒徑要求在15mm,壓碎值在20%以內。對于不符合規格的材料,禁止投入使用。
在攪拌混凝土之前,需要準備好所需的水泥、砂子、石子和水等原材料。將各類原材料按照設計比例放入混凝土攪拌機中進行攪拌。攪拌時間應根據混凝土的性質和施工要求進行控制,以確保混凝土的均勻性和質量。在混凝土攪拌完成后,需要將混凝土倒入預先準備好的模板或施工區域中。在澆筑過程中,要注意控制澆筑速度和厚度,以避免混凝土的分層或產生空隙。同時,要確保混凝土能夠充分填滿模板或施工區域,并使用振搗器排除氣泡和提高密實性。在混凝土澆筑完成后,需要使用振搗器對混凝土進行振動處理。振搗的目的是使混凝土更加均勻、密實,并排除混凝土中的氣泡。振搗的時間和強度應根據混凝土的性質和施工要求進行控制。本項目建設采用分層澆筑方法,分層厚度控制在20cm左右,澆筑之前保持模板的濕潤程度,吊斗口傾落高度控制在2m以內,澆筑過程應連續,在2h內完成澆筑過程。振搗期間確保振搗器的插點均勻,按照順序均勻排列,移動間距控制為振搗棒的1.5倍左右,插入深度應控制在5cm以內,有效消除層間接縫。
建筑混凝土養護是保證混凝土強度和耐久性的重要環節。混凝土澆筑后,應盡快進行早期養護。在混凝土表面覆蓋塑料薄膜,以防止水分的蒸發。這有助于保持混凝土的濕潤狀態,促進水泥的水化反應,提高混凝土的強度和耐久性。在養護過程中,需要注意控制混凝土的溫度。可采取遮陽、覆蓋等措施,以防止溫度過高引起混凝土開裂或質量下降。混凝土的養護時間應根據混凝土的強度等級和施工要求確定。一般情況下,混凝土的養護時間為7~14d。在這段時間內,應避免對混凝土施加額外的荷載或力量,以確保混凝土的強度。養護期間,應確保養護環境穩定和適宜。避免混凝土受到污染,防止外界因素對混凝土的影響。同時,保持養護區域的通風良好,以保證混凝土的養護效果。
在房建工程中,梁柱節點是結構力學性能最復雜的部位之一,也是裂縫最容易產生的區域。在設計階段,相關人員應考慮到防止裂縫的問題。設計時應合理設置梁柱的尺寸、配筋等,使得節點處的應力分布均勻,避免因為應力集中而產生裂縫。鋼筋的綁扎應嚴格按照設計要求,保證足夠的混凝土保護層厚度,同時保證足夠數量的箍筋,箍筋的間距和直徑等參數都能夠滿足設計要求。在澆筑混凝土時,應采取分層澆筑的方式,并且每層澆筑完畢后應立即進行振搗,保證混凝土充分密實,減少孔隙,防止產生裂縫。施工期間,可預先設置施工縫或者伸縮縫,以便在混凝土收縮時有足夠的伸縮空間,防止裂縫的產生。
綜上所述,建筑行業市場競爭激烈程度增加,提高工程質量,是增強企業競爭力的有力舉措。為保證房建工程質量,建議施工單位加強對梁柱節點施工技術、混凝土和防裂縫施工技術的研究。在此基礎上,制定科學合理的施工方案,并予以落實。此外,還應加大施工管理力度,做好設計和加強材料管理,從根源上杜絕質量隱患。