浅谈高层建筑框架结构中梁柱节点的施工技术

来源:用户上传      作者: 毛少昭

　　摘要：本文主要从梁柱节点箍筋施工、顶层端节点钢筋搭接的施工、工具式定制梁柱节点模板的施工、梁柱节点处混凝土的浇筑技术这四个方面进行阐述，以供参考。
　　关键词：高层建筑；框架结构；梁柱节点；施工
　　
　　梁柱节点是高层建筑框架结构中比较特殊的部位，其是联系整个结构体系 的枢纽，如框架的梁柱交汇点、剪力墙结构的暗梁与柱的交汇点等。节点承受由梁端和柱端传递来的轴力、弯矩和剪力，受它们共同作用且受力状态复杂。因此节点要求具有足够的强度，以抵抗相邻构件承受的各种荷载，保证整个结构体系坚固和安全可靠。然而在实际工程中，因节点细部构造设计不细致，施工不精心，容易给工程质量留下隐患。现就高层建筑框架结构梁柱节点的施工技术进行探讨，以供参考。
　　1 梁柱节点箍筋施工
　　《规范》 明确规定：“框架节点核心区内箍筋量，不应小于柱端加密区的实际配箍量。”这可以提高柱子的承载力，避免主筋受剪切弯曲破坏。
　　在具体施工时，为避免施工人员少放或不放箍筋，或出现箍筋绑扎不牢等问题，在施工时可考虑先按设计要求制成钢筋笼，套入柱的纵向钢筋，并绑扎或焊接牢固，再放梁的钢筋，以确保构件的抗裂性能。
　　2顶层端节点钢筋搭接的施工
　　2.1 梁柱钢筋的梁内搭接
　　若施工现场竖向构件与水平构件分开浇筑，混凝土的施工缝设置在梁底截面，梁柱钢筋的搭接可在梁高度范围内进行。搭接接头区段沿节点外侧及梁顶布置，搭接长度不小于1.5LaE，且伸入梁内的柱外侧纵向钢筋截面不小于柱全部纵向钢筋截面面积的65％；梁宽以外的柱外侧纵筋宜沿节点顶部伸至柱内边向下弯折8d后截断。当柱有两层配筋时，应在下部柱筋搭接部位末端延伸150mm，并向外弯折1d，使上部柱纵筋通过此弯折段与下部柱纵筋轴线对齐，并在弯折段增加构造焊；当柱顶有现浇板且厚度不小于80mm、混凝土强度等级不低于C20时，梁宽以外的柱外侧钢筋可伸入板内锚固；梁上部纵向钢筋要沿节点上边及外侧延伸弯折，至梁底处截断。
　　2.2 梁柱钢筋的柱顶搭接
　　采用柱顶搭接时，搭接区段基本上为直线段，由于接头面积百分率为100％，且位于高应力区，钢筋下伸的搭接长度取1.7LaE，柱筋伸至柱顶后向节点内弯折后切断，水平段投影长度不小于12d。
　　2.3顶层端节点钢筋搭接法的选择
　　一般，顶层端节点钢筋搭接应选择梁内搭接法，但当一些柱宽与屋面梁的宽度相差较大时，则应考虑柱顶搭接法。但采用该法进行搭接时，竖向构件与水平构件要同时浇筑。
　　3 工具式定制梁柱节点模板的施工
　　由于高层建筑框架结构施工中，梁柱节点处在梁、柱、板的中心或梁、柱钢筋的交叉点，容易出现误差，因此模板支设也是施工中的一个重点。由于工具式定制模板具有尺寸准确、接驳垂直、拼缝严密、不易变形，质量有保障、模板装拆较灵活简便等优点，因此，一般选择工具式定制节点模板。其具体要点如下：
　　3.1 弄清每个节点处的梁柱、楼板的几何尺寸及相互位置关系，然后进行分类编号；
　　3.2 确定模板制作方案，绘制模板制作图。一般，矩形节点框架梁宽度范围以外的模板一般由四个侧面的各一至两片矩形板组成，模板下部与柱的搭接长度取40cm便于固定。
　　3.3安排熟练木工，且在施工前木工应认真检查校对图纸，模板要牢固，撑拉受力要均匀，特别是柱头模板要密实，四周不能出现空洞；
　　3.4 预制节点工具式模板：模板可用18mm厚的优质夹板制作，用40mm×50 mm（柱截面大于1000mm时可刚50mm×100mm）木枋做背楞，背楞间距不超过300mm；预制装模专用的夹具：矩形柱采用钢管夹具，圆形柱采用扁铁圆箍夹具，紧固对拉螺栓采用ф12圆钢；
　　3.5 安装模板：先用铁钉将相应的模板在柱身初步固定，检查安装标高及垂直度，调整合适后安装夹具并初步收紧螺栓，再复查无误后用力收紧螺栓完成安装。
　　4 梁柱节点处混凝土的浇筑技术
　　4.1 结构设计和施工中现实存在的问题
　　高层建筑混凝土结构的柱混凝土设计强度高于梁板设计强度的情况十分常见，且随着建筑物高度增大，两者的设计强度差距越来越大。该区段主要存在于高层建筑的下部。为满足柱的轴压化，要求同时控制柱的截面不过大，柱须采用较高等级的混凝土。当梁柱混凝土强度等级差异较大时，梁柱节点区的混凝土等级应与柱相同。
　　4.2 梁柱节点处的混凝土施工技术
　　4.2.1 结构设计方面：对高层建筑混凝土结构的竖向构件和水平构件的混凝土强度等级，要进行合理取值。1）整个工程的竖向构件混凝土强度等级种类不应过多，且与竖向构件截面的变化要错层同步；2）水平构件的混凝土强度等级取值要符合规范要求，且同一层的竖向结构柱的混凝土强度等级高于水平结构梁的混凝土强度等级；3）框架结构的水平施工缝通常留于柱脚梁顶，且任何情况下竖向结构高等级混凝土与水平结构低等级混凝土的邻接面应留在水平结构内，即高强度等级混凝土构件内不应有低强度等级的混凝土。
　　4.2.2应确定合理的混凝土配合比，严格控制施工配料，并在现场测控混凝土坍落度；节点区高强度等级的混凝土宜采用坍落度比较少的非泵送混凝土，用塔吊运输，以减少混凝土的坍落度。
　　4.2.3施工时，一般可分2个班组进行施工，一个班组随输送泵浇筑梁板，一个班组用塔吊浇筑柱（梁柱节点区），当浇筑梁板混凝土接近柱边前，先浇筑柱（梁柱节点区）混凝土；为避免梁板混凝土因流动太快而造成低等级混凝土流入梁柱节点区．可在柱外侧≥30cm，且≥1/2梁高，沿45℃斜面从梁顶面到梁底面位置处采取用快易收口网进行隔离，做为高低强度等级混凝土的分界。
　　4.2.4高层建筑多数使用商品混凝土或现场搅拌站泵送浇捣，梁柱节点核心区的混凝土浇捣方法为：先用塔吊吊斗或混凝土泵输送柱等级的砖就位，分层振捣，在楼面梁板处留出斜面在梁内留邻接面（必要时邻接面设小隔板，在浇梁混凝时抽出小隔板）；在钢筋密集处，宜用小型插入振捣器加强振捣，杜绝漏振死角。
　　4.2.5 在浇筑梁柱不同强度等级混凝土时，应重点控制高低强度等级混凝土的邻接面不能形成冷缝。同时要根据浇筑面的宽度和浇筑速度，分别算出梁板混凝土和梁柱节点区混凝土的体积，以缩短两种等级混凝土的浇捣时间；宜先浇捣节点处高强度等级混凝土后浇低强度等级混凝土，严格控制在先浇柱混凝土初凝前继续浇捣梁板的混凝土，以确保两种混凝土接槎在2h内完成，以免出现冷缝或施工缝。另外，还要确保低等级混凝土不能流入高等级混凝土中。
　　4.2.6 采用二次抹压技术。混凝土经过振捣表层刮平抹压l～2h后，即在混凝土初凝前在混凝土表面进行二次抹压，以消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩产生的表面裂缝，增加混凝土内部的密实度。但须严格掌握二次抹压时间，过早抹压没有效果；过晚抹压混凝土已进入初凝状态，失去塑性，消除不了混凝土表面已出现的裂缝。
　　4.2.7 在浇捣完成后，应加强对混凝土的养护，即经常浇水养护，特别是梁，除了板面浇水外，还应在板下梁侧浇水，以减少温度产生的裂缝，也可降低由于混凝土的收缩而产生的约束应力，有效控制裂缝。
　　5 结束语
　　综上所述，框架结构梁柱节点的施工质量至关重要，其是工程整体结构安全的有力保障。因此，在施工时，应提高对梁柱节点重要性的认识，采取合理的施工技术措施，并加强施工过程的质量控制，以确保施工质量能达到设计及规范的要求，不留安全隐患。
　　
　　参考文献：
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　　[3]任鹏，董树军.浅谈框架结构梁柱节点的施工[J].中国高新技术企业，2009，（12）.

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