建筑框架结构梁柱节点施工技术的应用
黄靖雯
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黄靖雯,. 建筑框架结构梁柱节点施工技术的应用[J]. 建筑技术学报,2023.3. DOI:10.12721/ccn.2023.157025.
摘要:
在建筑工程框架结构施工中,梁柱节点是非常重要的施工部位,该部位需要承受轴力、剪力及弯矩等一系列的复杂受力过程,因此其自身荷载能力及强度的高低会直接影响到整个建筑物的安全性。本文通过探讨建筑框架结构在梁柱节点施工中可能产生的问题,进一步分析了梁柱节点施工技术在建筑框架结构中的具体应用。
关键词: 框架结构梁柱节点箍筋施工缝
DOI:10.12721/ccn.2023.157025
基金资助:

在整个建筑框架结构中,梁柱节点作为关键性部位之一,拥有着非常复杂的构造形式,其内部穿插了非常密集的钢筋,在施工过程中往往会因空间狭窄而受到很大限制,尤其是位于地震带的建筑物,这些建筑物的设计都是有抗震要求的,因此会更加重视梁柱节点的施工。对于施工单位而言,必须采取相关措施来提高梁柱节点位置的强度和延性设计,这样才能防止地震发生时建筑结构遭到整体性破坏,进而更好保护人们的生命财产安全。

1.建筑框架结构梁柱节点施工问题分析

1.1结构设计问题

在建筑框架结构中,梁和柱虽然是两种构件,但两者的混凝土强度等级却应该是一致的,尤其是在多层建筑中,相关人员往往会将梁柱作为同等结构进行设计。而高层建筑的相关技术规范中却并未明确提出需要对梁柱进行同等结构设计。许多高层建筑在结构设计中都往往遵循着柱混凝土的设计强度高于梁板设计强度的原则,不过因其自压力自下而上是逐渐减小的,这就使其下部承受轴压要显著小于上部控制柱端轴压,所以在对梁和柱进行设计时,需要确保梁的设计强度要弱于柱的设计强度,这样便可将各个区段的压力进行平衡。虽然高层建筑一直遵循着“强柱弱梁”设计理念,也就是构造柱的混凝土强度要大于梁的混凝土强度,但如果两者之间的混凝土强度差距超过10MPa时,因梁板会受到其自身温度应力、收缩应力等因素的影响,便无法采用过高强度等级的混凝土,除此之外混凝土高低强度不同会在交界处产生难以消除的裂缝现象。

1.2钢筋绑扎问题

在梁柱节点施工中,钢筋绑扎作业是重中之重,但此过程中却有一些问题需要解决。首先,如果采用先柱后梁的绑扎方式,可能会因梁柱节点位置需要大量绑扎钢筋而影响到箍筋位置的混凝土浇筑作业,绑扎位置过密会造成混凝土无法充分、致密地流入,即使将扎丝解开,也可能会造成箍筋散乱,并且泥浆可能流入到柱中钢筋造成污染。其次,如果采用沉梁法,由于该方法对沉梁和一次成型有着很高的要求,一旦施工人员经验不足,就会出现绑扎数量少、柱箍筋没有全部绑扎、操作间距狭小等诸多问题。

1.3模板安装问题

在建筑框架结构中,梁柱节点的施工难点还在于模板支护方面,该问题通常表现在支模作业复杂繁琐、模板支设位置易出现较大的尺寸偏差或拼缝不严等。当前,许多工程采用的木模虽然有着较低的成本,但这些木模板在施工现场却是到处散乱堆放的,即使用到这些木模板,也会因其精确度较低而产生上述问题。另外,在沉梁作业中也可能会出现模板定形期间无法顺利开展钢筋绑扎作业,模板定形以后又难以对已经绑扎的节点位置进行调整。

2.建筑框架梁柱节点施工技术的应用

2.1混凝土结构设计

在梁柱节点位置施工过程中,除了对施工人员以及现场管理人员的自身水平有较高要求以外,还要充分考虑到梁柱节点位置的混凝土节构问题,深入了解混凝土和钢筋所产生的理化性质改变,重点保障接槎处的施工质量,这就需要工程相关人员在应用梁柱节点施工技术时,充分结合与参考第三方施工经验,提前明确梁柱节点施工中可能出现的重难点,并从结构设计方面予以优化。首先,需要对施工组织进行优化,在了解设计意图的前提下,需要对现有的施工工序尽可能地简化,同时对施工过程中涉及的人力、物力等进行科学组织与分配,确保所选择的混凝土强度处于合理取值区间。其次,优化现有的施工流程,通过匹配竖向构件与横向构件的型号、采取错层同步浇筑的方式,以此防止梁柱节点区被单独浇筑。最后,优化钢筋绑扎的工序,以沉梁法为例,可将四根导筋穿插到箍筋的四角,然后根据固定间距将导筋绑扎于节点区的箍筋位置,以使其变成短钢筋笼骨架,提高原有的固定性。

2.2现场施工管理

在框架结构的梁柱节点处施工时,现场管理对施工质量的影响也是非常重要的,通常来说,在高层建筑中,其结构柱混凝土的强度等级要至少大于梁板强度等级的10MPa以上,考虑到相同浇筑面中不同强度等级的混凝土要进行接槎,因此需要采取以下做法,其一是结合浇筑面的尺寸及浇筑的实际速度,对梁板节点位置所需浇筑的混凝土体积进行计算,确定和统筹不同强度等级的混凝土体积,掌握对应的浇筑与接槎时间,同时还需在柱梁交界位置铺设密目铁丝网,铺设过程中需按照45度从梁的顶面至底面,这样便可起到对高低混凝土进行间隔的作用。在浇筑混凝土过程中,需采取先内后外的顺序,浇筑设备不能采用泵送设备,这样有利于对混凝土各项技术指标的控制,标号较高的混凝土优先浇筑,然后再浇筑标号较低的混凝土,考虑到梁柱节点较密集,为避免出现浇筑过程中碰撞钢筋或插拔困难等问题,还要使用片式振动棒进行二次振捣。

2.3防裂处理

考虑到梁柱节点处的混凝土采用高低两种强度等级,可能会出现结构性裂缝的问题。为了解决该问题,需要在浇筑混凝土过程中保证钢筋能够牢固粘结锚固。对于节点核心处半米范围内以及梁板位置需采用细石混凝土进行连续浇筑,同时对混凝土的配比进行合理设定,使灌注作业过程中的坍落度、节点部位的养护时间等内容得到全程化控制。此外,还可利用适量的筋设网为剪力较大的梁柱节点核心区进行误差调节补偿,将柱筋和构造钢筋焊接起来,以此提高墙体的抗裂能力。

2.4箍筋绑扎

在箍筋绑扎过程中,为保证梁柱节点位置的施工质量,可采取梁内搭接或柱顶搭接两种方式,如果相互垂直的梁体和柱体进行分体浇筑,可将灌注缝预留在梁底截面,应尽可能保证梁截面高度范围内进行搭接,如果搭接长度超过梁宽,可将其锚固于板内。如果梁截面和柱截面在尺寸方面有着明显差距时,而且梁内的柱外侧纵向钢筋截面面积没有达到所有截面面积的65%时,不宜采用梁内搭接方法。在采用柱顶搭接时,需保证灌注缝的分布位置为梁柱节点的外侧或梁顶,如果柱宽小于梁宽且梁的一部分钢筋难以与柱接入时,则不宜采用柱顶搭接。

2.5模板施工

在梁柱节点施工中,可采用预先在工厂制作的铝合金模板,同时依据节点箍筋的绑扎顺序来开展模板施工计划,M形模板用于柱的四角位置,或可参考梁柱的截面宽度将模板制作成U形模板,这样可以避免人工物料的大量浪费,也能保证模板的周转使用,提高施工作业的经济性。

结语:在建筑工程梁柱节点施工技术应用中,需要结合具体的施工工序制定出具有针对性的控制措施,重视梁柱节点的结构设计,同时在现场工程管理与施工工艺方面进行不断改进,尽可能地减轻梁柱节点混凝土高低强度交界产生的不利影响。相信在众多工程人员坚持不懈的努力下,建筑工程框架结构的施工质量必将再上一个台阶。参考文献:

[1]李星,田崟杉,李想.框架结构梁柱节点核心区钢筋绑扎施工及质量控制[J].四川建筑,2021,41(01):231-232+238.

[2]黄赟.刍议高层建筑框架结构的梁、柱节点部位的施工技术[J].四川水泥,2018(06):291.

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