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钢筋混凝土框架结构施工常见问题剖析

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   房屋建筑工程框架结构由梁柱构成,构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,这时,现浇楼面也作为梁共同工作的,装配整体式楼面的作用则不考虑,框架结构的墙体是填充墙,起围护和分隔作用,框架结构的特点是能为建筑供灵活的使用空间,但抗震性能差。针对此类常见问题,分析原因,出对策,使施工能够满足规范求,从而保证工程质量。 
   关键词钢筋混凝土;框架结构;施工 
  中图分类号TU375 文献标识码A 文章编号 
   1 梁、柱的钢筋保护层厚度问题钢筋保护层厚度通常是指主筋的保护层厚度,有些施工人员按字面将其误解为构件最外侧钢筋到模板(即箍筋外侧),甚至是拉筋外侧到模板的距离。钢筋保护层的作用一是确保混凝土握裹钢筋,使两者共同工作;二是考虑耐久性即钢筋的保护,防止因混凝土开裂后钢筋被氧化锈蚀,且满足耐火极限的需。但保护层太厚会导致构件有效截面削弱过多,而太薄则降低上述两个作用。目前相关文献已按环境类别对不同构件保护层的最小厚度做出新的规定,其含义也十分明确,具体施工中应严格执行。但考虑到每个工程都有不同的具体情况,所遇到的问题也各式各样,以下将分别探讨。 (1)当建筑物的防火等级求较高时,可根据防火规范的求适当增大钢筋保护层厚度,但应与设计方共同协商,确定是减小有效截面值,还是保持该两值不变而增大构件截面尺寸。 (2)对一类环境的C25混凝土梁,其主筋保护层厚度为25mm,箍筋均应包含在其内,实际箍筋外侧保护层厚度为17mm。 (3)当构件截面尺寸较大时,如结构转换层梁、梁式筏形基础、条形基础、箱形基础的梁、板等,可通过减小的方法来增大保护层厚度,因此时该两值的缩减量的比例较小,对构件截面尺寸及承载力影响很小。施工人员可在保证安全或设计认可的原则下根据具体工程、构件及部位灵活运用。 (4)当箍筋在直径1以上或有其外拉筋时,主筋保护层取25mm就未免偏小,此时应根据具体情况适当将原构件增大1—2mm,同时增大保护层厚度,使有效截面保持不变。 
  2 混凝土强度等级不同的问题目前高层建筑中。柱使用C45甚至C6及以上混凝土已非常普遍。实际工程中楼盖合适的混凝土强度等级应为C2—C35。柱混凝土设计强度高于梁板。且随建筑物高度增大。两者的设计强度差距会越大。JCJ3——1991第5.2.1条规定梁柱混凝土强度等级相差不宜大于5MPa。如超过时。梁柱节点区施工时应作专门处理。使节点区混凝土强度等级与柱相同,强调节点核心区的混凝土强度等级与柱相同。不能与梁板混凝土强度等级相同;而现行规范JCJ3-22第13.5.7条规定当柱混凝土设计强度高于梁、楼板的设计强度时,以对梁柱节节点混凝土施工采取有效措施。虽未强调节点核心区混凝土强度等级与柱相同,但无论梁柱混凝土强度等级相差多少都保证节点强度。两者均旨在保证“强节点”的设计原则。 目前,几乎都采用商品混凝土泵送工艺。且习惯于将竖向构件与水平构件分两批集中浇筑(即节点区采用楼盖混凝土的强度等级浇筑)。若求梁柱节点单独浇筑。会因浇筑时日不易控制而导致质量事故,且节点区与梁板间分隔也有难度。对此问题虽出了很多种处理方法。但还未得出完全统一的作法。 
  3 按不同规范求施工的探讨 
  3.1 按ICI3—1991规范求施工 JCJ3-1991规范规定。应保证节点核心区的混凝上强度等级与柱相同。但又未对节点区的施工范围进行明确规定。因此对此有很多作法。 (1)在梁板与柱交界处。离柱边不小于5mm且不小于1/2梁高处。沿45斜面从梁顶面到梁底面用5mm网眼铁筛布隔开。 (2)在梁板与柱交界处。离杵边梁高处世置垂直交界面即设置成直槎(交界面处采用快易收口网)。不能做成斜槎或阶梯槎。上述作法都均未涉及板的范围。 为方便施工。可直接在梁端(柱边)设置垂直交界面(采用快易收口网),可避免在板内设罱交界面。使施工难度降低;但为防止交界面形成施工冷缝。建议施工时节点区混凝土采用塔吊用漏斗浇筑。梁板混凝土则采用泵送。同时浇筑。 
   3.2 按JGJ3—22—规范求施工 另一种作法是在节点处增加纵向钢筋(可与前述为保证节点箍筋采取的增加竖向短筋措施合并使用),设置型钢或矩形芯柱及增加箍筋予以补强。该法施工方便,质量容易保证,易被施工单位接受,但节点区柱的轴压比会增大,延性减小,根据节点核心区受压受剪验算规律。当梁板与柱的混凝土强度等级仅相差5MPa时,节点区可与楼盖一起浇筑;当梁板比柱的混凝上强度等级分别低1MPa和15MPa时,节点区需增设竖向短筋,其数量分别为柱主筋配筋量的5%和1%;当梁板比柱的混凝土强度等级低2MPa及以上时,再靠增设节点区竖向短筋来高抗压强度已不可行,此时节点区需采用与杜同强度等级混凝土单独浇筑。为增加节点延性.增加的竖向短筋可做成柱内矩形芯柱。 
   4 核心区箍筋施工的问题 
  4.1 问题分析 在实际施工中,梁-柱节点区钢筋密集,构造复杂,特别是处于结构中间部位的柱子,梁柱钢筋纵横交错,梁的纵向受力钢筋放在柱纵向钢筋内部,呈井子形交叉,这样柱子的箍筋绑扎就很不方便。在框架结构施工中,施工单位普遍采取先安装梁板模板,再绑扎安装梁钢筋,待梁钢筋安装结束,然后整体沉梁,那么节点区箍筋就无法绑扎,致使梁柱节点区出现不放、少放或者即使放也是杂乱的挤在一起,这样就会给节点区质量留下安全隐患。由于意识到这个问题对工程质量的影响,有些施工单位施工人员就采取用两个开口箍筋对向拼合的方法,然而这种做法显然是不符合规范规定的。根据规范的规定,为保证箍筋对混凝土核心区起到约束作用,箍筋封闭、末端有弯钩。还有的做法就是在沉梁之前就把柱箍筋绑扎好,然后和梁一起下落,由于箍筋与柱纵筋摩擦且下落不平衡,使得箍筋不能下落出现施工人员强力往下打的现象,不但把箍筋打得变形,而且也不能使得箍筋到位。这样做的结果是箍筋没有得到封闭绑扎且杂乱变形,间距更不会满足规范求。以上两种方法都不能解决节点核心区箍筋施工的问题。 
   4.2 采取措施 (1)在钢筋下料加工的时候,就考虑增加若干根与箍筋同级别的短钢筋;具体长度根据节点区箍筋高度确定,箍筋开口处先焊接好,然后把柱箍筋按照设计间距用短钢筋焊接,可以在箍筋每边或两边相对焊接即可,加工成上下开口四周封闭的整体骨架。 (2)在安装梁钢筋之前,把整体骨架套入柱纵筋并用垫木搁置在楼板模板面上,然后穿梁纵向钢筋并绑扎,待梁钢筋安装完沉梁时,节点区骨架就与梁整体下落,且不会出现变形、开口的问题。这种方法可保证节点区箍筋的间距与数量,实施效果很好,使得节点区箍筋能够满足规范求。参考文献 
   1李军.钢筋混凝土结构控制爆破拆除倒塌计算机模拟 D.武汉科技大学,27. 
   2刘加进.基于三维非线性地震响应分析的结构损伤评估与抗震设计研究 D.浙江大学,26. 
   3潘元.钢筋混凝土框筒结构地震反应的仿真分析D.西安建筑科技大学,21. 
   4周建民.考虑时间因素的混凝土结构分析方法D.同济大学,29.