王兵洋
摘 要 現(xiàn)澆的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的整體性比較好,抗震能力也較強(qiáng),常被中小型城市多采用。而對(duì)于框架結(jié)構(gòu),其梁柱的節(jié)點(diǎn)會(huì)受到由梁柱所傳過來(lái)的彎矩以及剪力的協(xié)同作用,因此,其受力較為復(fù)雜。它的破壞形態(tài)通常為剪切型的破壞,并且在地震作用下會(huì)出現(xiàn)交叉裂縫,且因節(jié)點(diǎn)的核心被分為許多的混凝土塊體,其節(jié)點(diǎn)區(qū)的混凝土強(qiáng)度就大幅度的減小,為此,在施工時(shí)候就應(yīng)注意到節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度是否能夠達(dá)到要求。
關(guān)鍵詞 建筑工程 梁柱節(jié)點(diǎn) 混凝土 施工技術(shù)
中圖分類號(hào):TU755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1梁柱節(jié)點(diǎn)的施工處理
考慮地震作用組合的框架柱受軸壓比控制,為避免柱子斷面過大,影響使用功能,常取較高的混凝土強(qiáng)度等級(jí),根據(jù)“強(qiáng)柱弱梁”的抗震設(shè)防概念,且為不使梁板出現(xiàn)過多的收縮裂縫,梁板的混凝土等級(jí)往往低于柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí),在《鋼筋混凝土高屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》中,規(guī)定梁柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)相差不宜大于5MPa,如超過時(shí),梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)施工應(yīng)作專門處理,使節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土強(qiáng)度與柱相同。
可以這樣處理:在板底以下30mm處留施工縫,梁與板分開澆搗。梁與柱用相同的混凝土強(qiáng)度等級(jí),包括板內(nèi)與柱子截面相同的區(qū)域(這部分區(qū)域與梁一起澆搗)。若梁板混凝土強(qiáng)度等級(jí)全部提高,勢(shì)必增加造價(jià)較多,僅梁的強(qiáng)度等級(jí)提高(與柱強(qiáng)度等級(jí)相同或低5MPa),因梁的工程量一般占梁板工程量的30%以內(nèi),增加造價(jià)不多。以2006年底市場(chǎng)信息價(jià)計(jì),3.88元/m2,這個(gè)價(jià)格在高層建筑的造價(jià)中(1000-1400元/m2)是很小的,即使不考慮裝修,僅按主體結(jié)構(gòu)造價(jià)(600-700元/m2)考慮也是建設(shè)單位所能承受的,采用這樣的方法,使建設(shè)單位增加很少的投入就滿足了設(shè)計(jì)要求的節(jié)點(diǎn)區(qū)強(qiáng)度及延性,避免板出現(xiàn)過多的收縮裂縫,也有利于施工,重要的還是符合了施工規(guī)范的要求及避免了施工中的隱患。
2不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土施工
梁柱的節(jié)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)的重要部位之一:(1)從力學(xué)上說(shuō),梁柱的節(jié)點(diǎn)受力較為復(fù)雜,它不僅要承受梁柱兩端所給彎矩,也需要接受柱子所帶來(lái)的壓力。當(dāng)有地震荷載反復(fù)進(jìn)行作用時(shí),節(jié)點(diǎn)的核心區(qū)混凝土?xí)惺芗魤旱膹?fù)合應(yīng)力,很容易使得核心區(qū)有裂縫以及柱端的混凝出現(xiàn)土剝落和鋼筋壓彎向外鼓等的現(xiàn)象。特別是對(duì)角柱和邊柱在受到扭轉(zhuǎn)與偏心等的影響下,就使得受力進(jìn)一步復(fù)雜,導(dǎo)致其比內(nèi)柱還要容易引起震害。多次的震害顯示,梁柱節(jié)點(diǎn)的核心區(qū)強(qiáng)度不夠和其延性不夠,而導(dǎo)致框架的結(jié)構(gòu)遭到破壞。(2)從施工上來(lái)講,因節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造很是復(fù)雜,鋼筋的綁扎也很密集,并且都是高空方面的作業(yè),尤其是其中間柱子鋼筋,其是縱橫交錯(cuò),這就給施工上帶來(lái)了不小的麻煩,很難保證質(zhì)量問題。由于施工者對(duì)節(jié)點(diǎn)的受力機(jī)理了解不到位,并不清楚梁柱節(jié)點(diǎn)的操作,所以造成梁柱節(jié)點(diǎn)施工困難比較困難。
2.1粱柱的不同等級(jí)強(qiáng)度的混凝土分別進(jìn)行澆搗施工
從混凝土的使用上來(lái)看,對(duì)節(jié)點(diǎn)的核心混凝土進(jìn)行澆搗的施工方案如下:不管柱頂是有施工縫還是沒有,都需要用混凝土泵將梁柱等級(jí)的混凝土輸送上去,并分層進(jìn)行振搗,同時(shí)在樓面的梁板上留有四十五度的斜面。此外,在混凝土開始凝前,應(yīng)用泵將澆筑梁板的混凝土輸送上去。用這種方法去澆搗樓層的混凝土,需要重新將高低強(qiáng)度等級(jí)不同的混凝土進(jìn)行控制,并且其所在的鄰接面不應(yīng)有冷縫的形成,所以,適合在柱頂?shù)牧旱字幵O(shè)有施工縫,以此減小節(jié)點(diǎn)的核心區(qū)強(qiáng)度等級(jí)較高的混凝土所需的澆搗時(shí)間,這就可以有效的避免鄰接面的冷縫形成。與此同時(shí),對(duì)梁柱的節(jié)點(diǎn)處的鋼筋較為密集區(qū),應(yīng)使用較為小型的插入式的振搗器對(duì)其進(jìn)行加強(qiáng)振搗,以此來(lái)防止有漏振的死角出現(xiàn),而對(duì)鋼筋太過于密集的地方,應(yīng)在開工前就和設(shè)計(jì)單位進(jìn)行聯(lián)系,以確??梢圆扇∠鄳?yīng)的措施來(lái)使得此核心區(qū)的混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度以及其密實(shí)性得到保障。
2.2梁柱的節(jié)點(diǎn)與樓面的一同澆搗
在建筑工程的施工過程中,隨著對(duì)梁柱的節(jié)點(diǎn)認(rèn)識(shí)日益提高,人們對(duì)其施工的要求也有了不斷的變化。由于梁柱的節(jié)點(diǎn)處為不同強(qiáng)度及等級(jí)的混凝土,因此其通常情況下是分別進(jìn)行澆搗的施工,然而,因其施工工藝比較復(fù)雜,易給施工帶來(lái)一定程度上的限制,所以在施工過程中,應(yīng)充分結(jié)合實(shí)際情況來(lái)嚴(yán)格的控制和分析混凝土,從而提高其控制措施以及相關(guān)的管理方法。因此,當(dāng)柱子的混凝土的強(qiáng)度及其等級(jí)>梁板的混凝土的強(qiáng)度及其等級(jí)并且≤10N/mm2,那么在施工中,就應(yīng)該考慮到對(duì)混凝土施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制以及澆筑環(huán)節(jié),尤其是對(duì)其的養(yǎng)護(hù)與溫度的控制,更是確?;炷亮芽p減少的重要措施。而如果所取的粱柱節(jié)點(diǎn)之處的混凝土的強(qiáng)度是梁板的混凝土強(qiáng)度的時(shí)候,那么就會(huì)造成柱在其豎向的荷載作用之下,出現(xiàn)承載力不足的現(xiàn)象,并且也會(huì)造成在地震的作用之下,節(jié)點(diǎn)的核心區(qū),其抗剪的承載力不足,所以,通常情況下是不使用的。
3點(diǎn)處出現(xiàn)裂縫的原因
要確保節(jié)點(diǎn)處的質(zhì)量,那么其施工的過程就非常重要。為了能夠切實(shí)的對(duì)框架結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點(diǎn)的施工質(zhì)量進(jìn)行有效的控制加強(qiáng), 因此,在施工之前,就應(yīng)對(duì)有可能存在的問題進(jìn)行詳細(xì)的分析。
(1)在梁柱的節(jié)點(diǎn)之處,強(qiáng)度以及等級(jí)都會(huì)有非常大的差異,因?yàn)椴煌膹?qiáng)度和等級(jí)的混凝土,其水泥的用量以及其水灰比與水量的用量,通常情況下是不一樣的。然而,柱子體積相對(duì)較大,因此就會(huì)造成其水泥得使用量非常多,而此時(shí)所產(chǎn)生的水化熱也就相對(duì)的比較高,所以,對(duì)于高低強(qiáng)度及等級(jí)的混凝土,其就會(huì)有收縮上的差異,使得其交界面周圍很容易裂縫的現(xiàn)象出現(xiàn)。
(2)如果柱子斷面比較大,那么其剛度顯然也就會(huì)很大,但是梁的截面卻會(huì)相對(duì)的變小小。因此在承受柱子較為強(qiáng)大的約束力之時(shí),梁混凝土的收縮就會(huì)受到限制,同樣也會(huì)出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。對(duì)于商品的混凝土的配合比,其使用高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土的量非常多,并且其水灰比以及含砂率等都是較為偏大的,顯然,這樣便會(huì)使得此混凝土的交界處的周圍出有裂縫出現(xiàn)。
(3)此外,現(xiàn)澆梁是處于板之下的,這樣它所保養(yǎng)的水分就會(huì)被板吸收,從而造成梁不能得到較為充足的水進(jìn)行養(yǎng)護(hù),也就導(dǎo)致了梁內(nèi)與外出現(xiàn)不均的收縮,從而使得梁的兩側(cè)面有裂縫出現(xiàn)。
4預(yù)防措施
按照梁柱的節(jié)點(diǎn)裂縫原因進(jìn)行分析,可以通過相應(yīng)的改進(jìn)措施來(lái)對(duì)其進(jìn)行一定程度的預(yù)防如下:
(1)對(duì)混凝土的配合比的設(shè)計(jì)提出調(diào)整要求,而在目前的施工過程中,為了達(dá)到節(jié)點(diǎn)需求,施工過程中,就應(yīng)嚴(yán)格控制施工中的質(zhì)量,并在施工過程中不斷提高施工的控制手段和控制方式。此外,在確??蛇_(dá)強(qiáng)度及等級(jí)和可泵性下,應(yīng)盡可能減少柱子的混凝土的含砂率與水泥的用量,并增加其石子的含量等。
(2)對(duì)于節(jié)點(diǎn)處混凝土需要采取“先高而后低”的澆搗原則,也就是應(yīng)先澆筑有較高強(qiáng)度與等級(jí)的混凝土,隨后再對(duì)強(qiáng)度與等級(jí)較低混凝土進(jìn)行相應(yīng)的澆筑。此處應(yīng)對(duì)先澆筑處的混凝土進(jìn)行嚴(yán)格的控制,并在開工前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作以及其技術(shù)交底。
(3)對(duì)梁板的混凝土進(jìn)行澆筑,多數(shù)情況下采用二次的振搗,也就是在其開始凝結(jié)前重新進(jìn)行振搗一次,以此來(lái)使得高低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土在交接處的密實(shí)性得到有效增強(qiáng),以此來(lái)使得其收縮降低。而對(duì)于裂縫較多的梁的側(cè)面,應(yīng)將水平構(gòu)造的鋼筋量進(jìn)行加大,因此來(lái)增強(qiáng)梁的抗裂能力。此外,要嚴(yán)格的對(duì)拌合物的坍落度進(jìn)行控制,對(duì)節(jié)點(diǎn)的核心區(qū)的混凝土通過塔吊來(lái)進(jìn)行輸送,從而有效降低其坍落度。
(4)應(yīng)充分加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù),特別是梁的混凝土,除了要對(duì)板面進(jìn)行必要的澆水之外,還應(yīng)對(duì)板的下梁側(cè)進(jìn)行相應(yīng)的澆水,并且在滿堂承重腳手架還沒有拆除之前,還可通過使用高壓水槍來(lái)對(duì)梁進(jìn)行必要的澆水養(yǎng)護(hù);同時(shí)相應(yīng)的將梁的側(cè)模拆除時(shí)間進(jìn)行推遲。
5結(jié)束語(yǔ)
伴隨建筑工程施工結(jié)構(gòu)體系的不斷變化,目前在混凝土的梁柱節(jié)點(diǎn)施工過程中,對(duì)其施工控制措施以及混凝土的強(qiáng)度要求也在不斷被提高。一般而言,混凝土的施工技術(shù)方法就是先對(duì)節(jié)點(diǎn)處的混凝土強(qiáng)度及等級(jí)比較高的核心區(qū)進(jìn)行先澆筑,隨后在施工過程中再對(duì)初凝混凝土板進(jìn)行相應(yīng)的二次澆筑,只要所采取的措施到位,就可以確保施工的質(zhì)量,提高施工過程中的混凝土等級(jí)強(qiáng)度,從而降低混凝土裂縫或完全避免裂縫。