葛振東
摘要:鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑由于其取材容易,可模性好,結(jié)構(gòu)整體性,抗震性能較好,空間分隔布置靈活等特點(diǎn),在多層高層房屋建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。本文針對框架結(jié)構(gòu)施工過程中混凝土工程和鋼筋工程中出現(xiàn)的較為常見的幾個(gè)問題進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:框架結(jié)構(gòu)施工;混凝土;鋼筋
近年來,我國建筑業(yè)發(fā)展迅速,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)得到了廣泛的應(yīng)用??蚣芙Y(jié)構(gòu)是由鋼筋和混凝土兩種力學(xué)性能不同的材料組合而成:混凝土的抗壓能力較強(qiáng),抗拉能力較差,當(dāng)混凝土受拉時(shí)容易開裂,使構(gòu)件產(chǎn)生裂縫,而鋼材的抗壓和抗拉性能都不錯(cuò)。將兩種材料結(jié)合到一起能充分發(fā)揮各自所長,協(xié)同工作??蚣芙Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)十分明顯:取材容易、可模性好、整體性好、剛度大,平面布置靈活等。然而,在框架結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目施工過程中,也經(jīng)常會出現(xiàn)一些問題,如:梁柱節(jié)點(diǎn)無箍筋,少箍筋;梁柱節(jié)點(diǎn)內(nèi)鋼筋數(shù)量太多導(dǎo)致無法澆灌混凝土或無法振搗等。而施工技術(shù)人員一般不過問結(jié)構(gòu)計(jì)算,同時(shí)可能也不具備足夠的結(jié)構(gòu)抗震知識,在施工過程中容易產(chǎn)生問題。本文將對框架結(jié)構(gòu)施工過程中較為常見的問題進(jìn)行分析,以便在施工過程中控制好關(guān)鍵部位的施工。
一、混凝土工程
混凝土工程在房建工程中的重要性不言而喻,然而,在施工過程中,經(jīng)常由于施工困難或疏忽等原因,導(dǎo)致混凝土施工質(zhì)量問題:
1、振搗不充分或振搗過度
混凝土澆筑完成后,要進(jìn)行振搗以排除混凝土中大量的空氣,增加混凝土的強(qiáng)度、耐久性,減少蜂窩、麻面等問題?;炷潦┕み^程中振搗不充分,混凝土無法達(dá)到密室狀態(tài),則混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度就無法保證;振搗過度,則會導(dǎo)致石子下沉,上部砂漿偏多,導(dǎo)致混凝土收縮不均勻,易產(chǎn)生裂縫。因此,在施工過程中要振搗均勻,不同強(qiáng)度等級的混凝土要分別進(jìn)行振搗,以保證混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度,避免蜂窩、麻面、裂縫等質(zhì)量問題。
2、混凝土構(gòu)件鋼筋保護(hù)層偏差
混凝土的保護(hù)層一方面起到保護(hù)內(nèi)部鋼筋不發(fā)生銹蝕的作用,另一方面可以 鋼筋和混凝土的粘結(jié)錨固,起到支撐加固的作用。①在施工過程中,經(jīng)常由于注重保護(hù)主筋而疏忽了對于箍筋的保護(hù),導(dǎo)致保護(hù)層變厚,使得鋼筋混凝土構(gòu)件的有效高度減小,從而減弱了構(gòu)件的承載能力,從而使得構(gòu)件產(chǎn)生裂縫;②施工過程中,模板的偏差等原因,會造成混凝土構(gòu)件的保護(hù)層偏小?;炷林械臍溲趸}和空氣中的二氧化碳會發(fā)生碳化反應(yīng),當(dāng)碳化深度發(fā)展到鋼筋處時(shí),鋼筋就容易發(fā)生銹蝕,從而影響構(gòu)件的承載能力。因此,在施工過程中須認(rèn)真檢查已安裝或正在安裝的鋼筋保護(hù)層,看看是否符合規(guī)范要求;梁、板施工時(shí)都要按保護(hù)層厚度,預(yù)先做好1:2水泥砂漿墊塊或塑料卡。
3、不同強(qiáng)度等級混凝土部位裂縫
施工過程中經(jīng)常會遇到不同部位的混凝土等級不同的情況,如梁柱節(jié)點(diǎn)處。如果混凝土強(qiáng)度等級相差較大,由于水泥用量、水灰比、用水量的區(qū)別,不同強(qiáng)度等級的混凝土收縮有所差異,極易在交界處形成裂縫。為應(yīng)對此種情況,應(yīng)采取如下措施:①先澆筑強(qiáng)度等級高的混凝土,再澆筑強(qiáng)度等級低的混凝土,對不同強(qiáng)度等級的混凝土分別進(jìn)行振搗;②在梁板的混凝土初凝前進(jìn)行二次振搗,增強(qiáng)高低等級混凝土交界面的密實(shí)性,減少收縮,避免裂縫的出現(xiàn);③嚴(yán)格控制節(jié)點(diǎn)部位的混凝土坍落度,經(jīng)常對混凝土的坍落度進(jìn)行檢測;④對于產(chǎn)生裂縫較多的梁側(cè)面,可增減水平構(gòu)造鋼筋來提高梁的抗裂性;
二、鋼筋工程
鋼筋工程是房建工程中至關(guān)重要的一環(huán),鋼筋工程施工的質(zhì)量和正確性會直接影響到結(jié)構(gòu)的抗震性能優(yōu)劣。實(shí)際工程中,鋼筋工程的施工經(jīng)常會在以下幾方面出現(xiàn)問題:
1、鋼筋不符合設(shè)計(jì)要求
進(jìn)場鋼筋未檢查、復(fù)驗(yàn)或存放不當(dāng)導(dǎo)致銹蝕等,不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
2、梁柱節(jié)點(diǎn)
框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件和強(qiáng)壓弱拉??蚣芙Y(jié)構(gòu)的延性導(dǎo)致柱端和梁端出現(xiàn)塑性鉸,所以要求構(gòu)件的破壞先于節(jié)點(diǎn)的破壞,可見結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)部位須具備足夠的抗剪承載能力。但是,地震中許多梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域出現(xiàn)交叉裂縫,有的混凝土都被壓碎,柱縱向鋼筋被壓屈,梁鋼筋被拉出等,大都是由于節(jié)點(diǎn)區(qū)的箍筋過少??蚣芙Y(jié)構(gòu)在施工過程中,通常是先制作安裝梁板模板,然后綁扎梁鋼筋,最后將節(jié)點(diǎn)箍筋和梁鋼筋一起落下。這樣會造成梁柱的縱筋卡住,箍筋無法按設(shè)計(jì)間距排列,并且難于返工,而許多施工技術(shù)人員并不清楚其重要性,不做處理,以致留下了重大的安全隱患。
對此種情況,可在安裝梁鋼筋之前,把整體骨架套入柱縱筋并用墊木擱置在樓板模板面上,然后穿梁縱向鋼筋并綁扎,待梁鋼筋安裝完沉梁時(shí),節(jié)點(diǎn)區(qū)骨架就與梁整體下落,且不會出現(xiàn)變形、開口的問題。這種方法可保證節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋的間距與數(shù)量,實(shí)施效果很好,使得節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋能夠滿足規(guī)范要求。
在實(shí)際施工中,梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋密集,構(gòu)造復(fù)雜,特別是處于結(jié)構(gòu)中間部位的柱子,梁柱鋼筋縱橫交錯(cuò),柱子的箍筋綁扎非常的不方便。例如梁柱節(jié)點(diǎn)存在三根或三根以上的梁時(shí),施工過程中通常都是將三根梁的鋼筋都錨入節(jié)點(diǎn)內(nèi),導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)內(nèi)鋼筋數(shù)量太多,很多梁的直線段錨固長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.4LaE(LaE為抗震錨固長度),同時(shí),有可能無法滿足鋼筋保護(hù)層的要求,甚至混凝土振搗也很困難,只有部分水泥砂漿可以進(jìn)入節(jié)點(diǎn)內(nèi),并且振動(dòng)棒也無法進(jìn)行振搗,導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)處的施工質(zhì)量很低,留下了嚴(yán)重的安全隱患。當(dāng)?shù)卣饋淼綍r(shí),節(jié)點(diǎn)處先于構(gòu)件發(fā)生破壞,失去抗震能力,結(jié)構(gòu)整體性發(fā)生破壞,導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)箍筋被拉斷、節(jié)點(diǎn)混凝土被壓碎、梁鋼筋被拉出、柱縱向鋼筋被壓屈等一系列震害現(xiàn)象。針對此種情況,可將其中兩根梁的鋼筋拉通設(shè)置,僅少數(shù)梁設(shè)置彎頭錨入節(jié)點(diǎn)內(nèi),可以在滿足梁鋼筋錨固長度的同時(shí)大量減少節(jié)點(diǎn)內(nèi)鋼筋的數(shù)量,便于鋼筋的綁扎和混凝土的澆筑和振搗,保證節(jié)點(diǎn)處的施工質(zhì)量和抗震性能要求。
3、箍筋加密區(qū)
梁的箍筋加密范圍可根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》按照抗震等級進(jìn)行選用,一般沒有問題。但是框架柱的箍筋加密范圍經(jīng)常存在問題,汶川地震中許多發(fā)生破壞的柱子就是由于柱端加密箍筋的施工質(zhì)量問題和柱主筋連接質(zhì)量問題導(dǎo)致的:①《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010中6.3.9規(guī)定:柱端箍筋加密區(qū)高度取Hn/6(Hn為柱的凈高)、柱長邊尺寸、500mm中的較大值,底層柱下端加密區(qū)不小于柱凈高Hn的1/3,Hn為基礎(chǔ)頂面嵌固部位至梁底的高度,而實(shí)際施工時(shí)柱下端加密區(qū)經(jīng)常沒達(dá)到這一要求;②伸縮縫兩側(cè)的柱。如高層建筑結(jié)構(gòu)中的主樓角柱需要全高加密,裙房的角柱則可能不需要,而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說明中經(jīng)常只是說明結(jié)構(gòu)抗震等級;③樓梯間及設(shè)置填充墻的位置,由于梯梁及墻體的存在,有可能會使相鄰的框架柱形成短柱,因此,這些部位的柱箍筋宜沿柱全高進(jìn)行加密。
4、上下層柱縱向鋼筋變化
施工過程中經(jīng)常會遇到柱鋼筋直徑發(fā)生變化的情況,當(dāng)上柱鋼筋的直徑大、下柱鋼筋直徑小時(shí),鋼筋接頭處于板面一下的連接區(qū)段,接頭質(zhì)量較差且施工困難,因此,應(yīng)盡量避免上柱鋼筋直徑大、下柱鋼筋直徑小的情況。若遇到類似情況,可與設(shè)計(jì)單位協(xié)商,變更鋼筋直徑或鋼筋根數(shù),以方便施工,保證施工質(zhì)量。
結(jié)語:
鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)由于其自身的優(yōu)點(diǎn),在建筑工程中的應(yīng)用越來越廣泛,施工過程中遇到的問題也越來越多。但是只要我們對出現(xiàn)的問題足夠的重視,并科學(xué)的進(jìn)行總結(jié)和分析,找出避免或者解決問題的方法,就可以讓鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)更好的為我們服務(wù)。
參考文獻(xiàn):
【1】《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2002
【2】王鐵夢.工程結(jié)構(gòu)裂縫控制〔M〕,北京:中國建筑工業(yè)出版社,1997