框架梁柱节点施工质量监理控制浅析

2012-09-06 00:54郑昭
城市建设理论研究 2012年22期
关键词:钢筋

郑昭

[摘要]钢筋混凝土框架结构梁柱节点也称节点核芯区,是主体结构的重要组成部分。框架结构的震害大多发生在柱和梁柱节点核芯区,我国规范对梁柱节点的箍筋和砼强度做了比较严格的规定。但是,在工程实际中却往往对节点的施工不够重视,节点施工质量控制不严,产生了质量问题,给工程留下质量隐患。本人主要从以下几个方面对梁柱节点的施工质量,谈谈工程监理如何控制的体会的总结,以飨供同仁们。

[关键词] 梁柱节点质量 钢筋 砼强度 模板安装监理预控

中图分类号: TU511 文献标识码: A 文章编号:

一、梁柱节点区的钢筋绑扎控制

设计上一般是按照规范要求取节点区箍筋与箍筋加密区相同,包括箍筋的规格、直径和间距等;纵筋锚固也要求满足规范规定,包括伸入支座的直段及弯钩长度。实际施工中常常出现的问题是:节点区箍筋缺少绑扎、数量不足、间距不分,或者几个箍筋全堆在一起,或者空空的一长段没有箍筋;而纵筋则可能会因弯钩被烧短烧断导致锚固长度不够。究其原因,一方面是部分施工管理人员,对节点区的重要性缺乏认识,质量意识比较淡薄;另一方面则是施工所采取的工艺流程限制,使得要做到节点区钢筋(尤其是箍筋)完全符合设计及规范要求十分困难,甚至是根本不可能做到。

工程实际中最常见的框架梁柱施工做法有两种:一种是将每层柱包括柱身、加密区和节点区的箍筋一次全部按要求绑扎好,然后装柱模板、在梁底下5~10㎝处留施工缝浇灌柱砼,柱侧模拆除后接着装柱头节点模板和梁底模(或者包括梁一边侧模),然后绑扎框架梁钢筋。这种做法节点箍筋影响了柱砼的浇灌作业,砼工往往不得不解开扎丝,从侧面敲打已绑好的节点箍筋以打开一个大口子让砼比较顺利地流入柱内。这样一来,节点区的箍筋就被打乱了,要恢复原状很不容易,而且要多费工时。在浇灌柱砼时部分钢筋还会被水泥浆污染,影响与砼的粘结。此外,节点区箍筋绑扎好后再穿梁底筋将会很麻烦,尤其是穿带弯钩(如在边支座)的底筋十分困难。这时是钢筋工不得不敲打已绑好的节点箍筋,甚至会擅自烧断弯钩造成纵筋的锚固不够。

另一种是用所谓“沉梁法”绑扎框架梁钢筋,即在绑扎柱箍时留下节点区箍筋不绑,等木工将节点模板、梁模板和楼板底模都安装好后,再在楼面上绑扎梁钢筋,绑完后拆除临时支架将梁钢筋骨架落到梁模内。这种做法很容易漏掉节点区的柱箍筋,就是放了也往往是无法绑扎、数量不足、间距不分又难以调整。实践中,也有些项目提出采取改进的办法在箍筋四个角设导筋,将节点区箍筋按要求间距绑在导筋上固定成短钢筋笼,然后再随梁骨架沉入模板内;或者采用两个“U”形开口箍套叠,再焊成封闭箍。实际上,只要是先把模板都安装好了再沉梁,无论是使用导筋还是“U”形开口箍,都难以很好地解决问题,尤其是高层建筑当柱比较大采用的是比较复杂的复合箍筋时,就根本不可能做到满足设计及规范要求。

在工程中常见的情况是:在验收梁、板钢筋时,有关方面才发现和提出节点区箍筋问题要求施工班组整改。但是,此时往往模板都已安装完毕,如果不拆除节点区模板,根本是不可能整改到符合规范要求的。

从以上情况证明:只有细分工艺流程,合理安排工作顺序,木工和钢筋工紧密配合,才可能保证节点区钢筋符合设计及规范要求。将柱的箍筋进行分段绑扎:首先先将柱箍绑至梁底下;其次在穿好框架梁底筋后绑扎节点区箍筋;最后在绑完框架梁钢筋后再在梁面上加一道节点(定位)箍筋。具体的施工流程可以是:绑扎框架梁以下柱箍安装柱模浇灌柱砼(顶层边柱要注意留够梁筋的锚固位置)拆除柱模安装框架梁底模安放框架梁底筋绑扎节点箍筋绑扎框架梁钢筋梁面处加节点(定位)箍筋一道安装节点区模板安装框架梁侧模及楼板底模。这样的安排可能要增加绑扎框架梁钢筋使用的操作架,这时可以用工具式脚手架来解决。如果楼板底模是用钢管做顶撑,也可以先搭顶撑架,利用它来做绑扎梁钢筋的操作架。

二、梁柱节点区的模板安装监理

施工实践中最常见的是采用现场临时散装的做法,容易出现尺寸偏差过大、拼缝不严密、表面平整度及接驳垂直度较差等通病,要拆除再重装往往十分麻烦,不便于进行节点内的杂物清理和节点箍筋的调整处理。结合节点箍筋的绑扎顺序,在装梁底模、穿梁底筋再绑扎节点箍筋后才安装节点模板,可以采取框架梁宽度范围以外(框架梁端头梁底以下的节点模板作为梁底模的支承在装梁底模时已一起安装)的节点模板采用工具式定制模板的改进做法。其具体要点如下:

2.1、在弄清每个节点处的梁柱、楼板的几何尺寸及相互位置关系后,对节点进行分类编号。

2.2、 根据各个编号节点的相关几何数据确定节点模板的制作方案。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40㎝便于固定。结合节点模板的组合方式确定每片模板的具体尺寸并编号后,绘制出各节点的模板制作图。

2.3、安排熟练木工根据各节点的模板制作图预制节点工具式模板,并做好相应的标识。模板可用18㎜厚夹板制作,用40㎜×50㎜(柱截面大于1000㎜时可用50㎜×100㎜)木枋做背楞,背楞间距不超过300㎜.装模专用的夹具也预先加工好,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。

2.4、随施工进度,现场安装节点模板。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。 另外,视情况可将节点模板与梁板模连结加固。

2.5、采用工具式定制节点模板体系,节点模板一般可以周转使用10次左右,可节省人工和材料;提前制作,又可节省现场作业时间,加快进度;工具式定制模板尺寸准确、接驳垂直、拼缝严密、不易变形,质量比较有保障,可减少或杜绝节点装模的通病;而且,模板装拆比较灵活简便配合了节点箍筋的绑扎。

三、梁柱节点混凝土浇筑监理旁站

3.1、不同等级混凝土邻接面的留设在钢筋混凝土结构中,水平施工缝通常留于柱脚,柱顶若要留水平施工缝则应留于梁底。若同层的竖向构件和水平构件的混凝土同时浇捣,则柱顶不留施工缝。

3.2、梁柱不同强度等级混凝土分别浇捣施工,多数使用商品混凝土或现场搅拌站泵送浇捣,不管柱顶留或不留施工缝,均应先用塔吊吊斗或混凝土泵输送柱等级的混凝土就位,分层振捣,在楼面梁板处留出45°斜面。在混凝土初凝前,随之泵送浇筑楼面梁板的混凝土。采用这种方法浇捣楼层柱、墙、梁、板混凝土时,应重点控制高低强度等级混凝土的邻接面不能形成冷缝,故宜在柱顶梁底处留设施工缝,以缩小节点核心区高强度等级混凝土浇捣时间,避免高低强度等级混凝土的邻接面形成冷缝。同时对梁柱节点钢筋密集的核心区用小型插入振捣器加强振捣,杜绝漏振死角,对于钢筋确实过分密集的情况,应事先和设计单位联系采取适当的技术措施,确保节点核心区混凝土的密实性和设计强度。

3.3、梁柱节点随同楼面统一浇捣梁柱节点处不同强度等级混凝土采用分别浇捣的施工方法,给施工带来不便,且容易形成邻接面的冷缝,故当柱子混凝土强度等级高于梁板混凝土强度等级不超过二级时 ,可考虑梁柱节点处的混凝土随同梁板一起浇捣。但应当指出:此时,梁柱节点处的混凝土强度如果取用梁板的混凝土强度,会引起柱在竖向荷载作用下的承载力不足,以及地震作用下节点核心区的抗剪承载力不足,所以一般不应采用。

3.4、梁柱节点不同强度等级混凝土采取随梁浇筑方法:

在通常情况下,为便于施工,可以与设计人员协商采用梁柱节点处的混凝土随梁一同浇筑的方法。具体措施:(1)若柱混凝土的强度等级比梁板混凝土的强度等级高一级时。梁柱节点处的混凝土可随梁一同浇筑;(2)若柱混凝土的强度等级超过梁板的混凝土强度等级大于二级,而柱四边均有现浇梁时,梁柱节点处的混凝土可随梁一同浇筑。

若不符合以上两种情况,又想将梁柱节点处的混凝土同梁板的混凝土一起浇筑时,可以采用以下措施(以上两种情况为保守处理,同样可以采取这些方法):(1)在节点内增加纵向钢筋,纵向钢筋可以在柱周边设置,也可以在节点中心区域用螺旋箍筋做成集束钢筋笼;(2)在梁柱节点区内设置型钢,并且型钢的长度应比柱两边分别长出不小于250MM;(3)增加节点范围内的箍筋。

采用以上措拖的优点:(1)施工方便,可加快工程进度,缩短工期;(2)梁柱节点处为同一强度等级的混凝土,无需分别浇筑,没有施工缝,无薄弱环节,容易控制,质量可靠。缺点是会增加工程费用和增大设计人员的工作量。

3.5、梁柱节点处不同强度等级混凝土采取柱、梁混凝土分别浇筑方法:

梁柱节点处的柱与梁的混凝土采取分别浇筑的方法,不但给施工带来了困难,而且容易产生裂缝。为消除裂缝必须制定以下专项拖工技术措施:(1)对高强度等级混凝土的常规配合比进行调整,即在满足强度及可泵性的条件下,尽量减小水泥用量、减少砂率、增加石子含量、减少坍落度、减少用水量,并对粉煤灰和外加剂的用量也作相应的调整,以尽量降低混凝土水化热产生的温度,减少因不同强度等级混凝土收缩或混凝土内外温差而引起的裂缝;(2)梁柱节点处的混凝土实行先高后低的原则,即先浇筑高强度等级的混凝土,后浇筑低强度等级的混凝士。在高低强度等混凝土的交界处,设置金属丝网,以便操作者容易控制混凝土的浇筑范围;(3)梁的混凝土采用二次振捣法,即在混凝土终凝前再振捣一次,特别是梁柱节点处,以增强混凝土的密实性,减少收缩;(4)在容易产生裂缝的梁侧面增加水平构造筋,提高梁的抗裂性;(5)严格控制混凝土拌合物的坍落度,在现场对每一车混凝土都进行坍落度检测,发现异常,立即退货,并做好记录。防止因混凝土坍落度过大而引起收缩裂缝;(6)加强混凝土的养护,特别是对梁的养护,除了板面浇水以外,还应该对板底进行特殊的养护。在满堂承重脚手架未拆除之前,可以用水泵对水管加压,采用喷淋的方法,对梁和板底进行浇水养护,以防止粱的内外不均匀收缩,造成梁的表面产生裂缝。

四、梁柱节点处产生裂缝监理预控

梁柱节点处附近产生裂缝是建筑施工中经常碰到的,要避免裂缝得产生,可以从以下几方面预控,避免裂缝得产生:

4.1.在满足强度等级及可泵性的条件下,对柱混凝土,减少水泥用量、减少含砂率、增加石子含量、减少坍落度、减少用水量,以减少混凝土的收缩量。

4.2.节点处的混凝土,先浇高强度等级混凝土,后浇低强度等级混凝土,严格控制在先浇柱混凝土初凝后继续浇捣梁板的混凝土,浇筑混凝土前,做好各项准备工作和技术交底。

4.3.混凝土养护是整个施工过程中必不可少的一个环节,忽视对混凝土的养护,既会降低混凝土的强度,又会使其在硬化过程中失水得不到及时补偿而产生裂缝。

4.4.梁板的混凝土采用二次振捣法,即在混凝土初凝前再振捣一次,增强高低强度等级混凝土交接面的密实性,减少收缩。

4.5.在产生裂缝相对较多的梁的侧面,增加水平构造钢筋,提高梁的抗裂性。

4.6.严格控制混凝土拌合物的坍落度,节点核心区柱子部位混凝土采用塔吊输送,以期降低坍落度。在现场,对每车混凝土都应进行坍落度检测。

五、监理控制效益分析

在工程造价方面,节点区钢筋用钢量占整个工程用钢量的比例较小,采取以消耗工地上一些准备弃用的边材废料而换取节点区浇筑混凝土的方便,无论从哪个角度衡量都是值得的。如果,节点区采用加插短筋所花费的费用要比节点区采用柱混凝土强度等级单独浇注高一些,但节点区混凝土单独浇注既存在许多困难,掌握不好还会导致混凝土质量事故,综上所述,采取在节点区加插短筋的做法来保证节点区的承载力是一种科学的方法,无论是设计单位、施工单位,还是建设单位应该是能够接受的。

【结语】框架结构节点处,经常会出现柱混凝土强度等级比同一层梁板混凝土强度等级高的情况,最常用的施工方法是先浇节点处混凝土强度等级高的核心部分,待混凝土初凝前再浇梁板混凝土。只要严格按照已审核通过的施工方案组织施工,梁柱节点不同混凝土强度等级附近的裂缝完全可以得到消除。

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