如何控制框架结构梁柱节点施工的质量

如何控制框架结构梁柱节点施工的质量

张武彬，刘吉涛

张武彬，刘吉涛（河南开元建设有限公司河南新乡453003）

【摘要】在钢筋混凝土框架结构施工中，常会遇到以下几个问题：（1）混凝土保护层厚度问题；（2）混凝土强度等级不同的问题；（3）梁柱节点箍筋施工问题；（4）屋面框架边柱节点钢筋锚固问题。消除梁柱节点处的施工问题，有利于保证和提高主体结构的施工质量。

【关键词】高层建筑；框架结构；钢筋混凝土；节点；保护层；锚固

【Abstract】Intheconstructionofframestructureusingreinforcedconcrete,weoftenmeetafewproblemsasfollows:(1)Thethicknessofconcreteshelteringlayer;(2)Differentconcretehasdifferentintensitygrade;(3)Theconstructionofbeamnodesbyhoopingthesteelbar;(4)Howtoanchorthesidepillaroftheroomsurfacebyusingsteelbar.Avoidingconstructionproblemsofthebeamnodesisadvantageoustoguaranteeandimprovetheconstructionqualityofthemainstructure.【Keywords】Highbuildings;Framestructure;Reinforcedconcrete;Node;Shelteringlayer;Anchor

对于高层建筑钢筋混凝土框架结构的施工，有关规范虽已有详细规定，但仍有若干问题没有明确具体作法，例如：（1）双向框架梁钢筋同时穿过梁柱节点或高度相同的井字梁交叉点如何保证其保护层以及由此产生的对结构设计的影响问题；（2）梁柱节点不同混凝土强度等级的施工措施及其对设计的影响问题；（3）节点加密箍筋施工及其间距保证问题；（4）屋面梁柱节点处框架梁面筋伸入框架柱的锚固长度与传统施工逢留设位置相矛盾的问题等。上述问题在规范条文中没有具体规定，也往往易被忽视，给工程质量留下隐患。本文结合华中首座3、4号工程施工的实际情况和现行有关规范进行讨论。

1.混凝土保护层厚度问题

1.1施工中存在的问题。《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-1992）第3.5.8条、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）第5.5.2条、《建筑工程质量检验评定标准》（GBJ301-1998）第5.2.10条均规定：受力钢筋保护层厚度梁柱允许偏差为±5mm。但在框架结构施工中，由于楼面标高是一致的，双向框架梁同时穿越柱节点时，必然造成一侧框架梁面筋保护层偏大（往往会超过4cm）。井字架梁节点也有同样问题，这些问题无法避免，但须注意：一是梁箍筋的下料问题，由于一向框架梁面筋需从另一向框架梁面筋底下穿过，若该向框架梁梁端箍筋按原尺寸下料，面筋无法直接绑扎到箍筋上，对梁骨架受力不利，因此梁端箍筋下料时高度可减小2-3cm（仅一向框架梁端需要）；二是施工时以哪一向为主，因保护层厚度增大，截面有效高度减小，正截面受弯承载能力减小，设计时是否考虑了这种影响，另一方面构件表面容易开裂。

1.2防裂措施。《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第9.2.4条规定：当梁、柱中纵向受力钢筋的保护层厚度大于4cm时，应对保护层采取有效的防裂构造措施。

1.2.1框架角节点处的防裂措施:高层框架结构的顶层角节点处，由于钢筋实际加工的原因，一般会出现角节点外侧钢筋保护层过厚的情况，此时应加设钢筋网片，以提高角节点处的抗裂性。

1.2.2梁边与柱边平齐时梁侧的防裂措施:框架柱与梁相交时，柱的纵筋必须包梁的纵筋，即梁的纵筋要在柱纵筋的内侧。特别是当梁边与柱边平齐时,为保证柱的纵筋位置，梁的上下层外侧纵筋到柱位时要沿水平方向稍加弯折,放在柱筋内侧，这时要在弯折处加设附加210的钢筋。

2.混凝土强度等级不同的问题

2.1结构设计和施工中现实存在的问题。金诺商厦工程中，柱使用C40及C45混凝土，本工程楼盖的混凝土强度等级为C20~C30，柱混凝土设计强度高于梁板。在高层建筑设计中随建筑物高度增大，两者的设计强度差距会更大。《高层建筑混凝土结构技术规范》（JGJ3-2002）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，应对梁柱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要与柱相同，但无论梁柱混凝土强度等级相差多少都要保证节点强度。两者均旨在保证“强节点”的设计原则。图1梁柱角节点处的防裂措施图2梁边与柱边平齐时的梁侧的防裂措施

2.2梁柱节点处混凝土施工的技术措施。梁柱节点区与梁板分开浇筑时，若现场没有较严密的组织措施，接茬处易形成冷缝。为保证梁柱节点处混凝土的施工质量，设计者应该充分考虑现实施工中可能遇到的困难，尽量使程序简化；施工单位也要充分领略设计意图，科学合理的组织施工。

2.2.1在结构设计方面:对高层建筑混凝土结构的竖向和水平构件的混凝土强度等级，要进行合理取值。一是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；二是水平构件的混凝土强度等级取值要符合规范要求，同时要与竖向构件相匹配，使实际施工简单化，尽量减少梁柱节点区单独浇注混凝土。

2.2.2在现场施工方面:《高层建筑混凝土结构技术规范》（JGJ3-1991）规范规定，应保证节点核心区的混凝土强度等级与柱相同，但又未对节点区的施工范围进行明确规定，因此有很多作法。（1）在梁板与柱交界处，离柱边不小于500mm且不小于1/2梁高处，沿45o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，离柱边梁高处设置垂直交界面即设置成直茬(交界面处采用快易收口网），不能做成斜茬或阶梯茬。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），可避免在板内设置交界面，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.梁柱节点箍筋施工问题

3.1一般施工作法的弊病。梁柱节点施工的复杂性主要表现为：节点构造复杂，钢筋分布密集，操作人员高空作业，施工难度大，特别是中间柱子钢筋纵横交错，箍筋帮扎不便，采用整体沉梁时节点区下部箍筋无法帮扎，致使梁柱节点部位不放或少放柱子箍筋，留下严重后患。部分施工人员意识到钢筋骨架整体入模后柱节点内箍筋帮扎困难，便采用两个开口箍筋拼合，然而在整个节点区均采用开口箍筋显然不符合规范规定。规范对箍筋封闭和箍筋末端弯钩的构造要求，是保证箍筋对混凝土核心起有效约束作用的必然条件。

3.2改进的措施。近年的做法是将梁板模板（含侧模板）全部安装完毕后才安装梁板钢筋并整体沉梁。但若不采取特别措施，会出现节点箍筋少放或箍筋间距无法保证的问题。对此，可采用以下措施：（1）下料时每个节点增加若干根纵向钢筋（可用细钢筋）；（2）柱节点区箍筋现场焊接在纵向短筋上形成整体骨架，再将整体骨架套入柱箍筋并搁置在楼板模板面上，穿梁钢筋并帮扎，为防止附加纵向短筋位置与柱纵筋冲突而造成套箍困难，附加纵向短筋应偏离箍筋角部约5cm。当结构较复杂时，采用该方法也会有难度，施工时要视具体情况而定。

4.屋面框架边柱节点钢筋锚固问题《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第10.4.4条规定：对梁上部纵向钢筋与柱外侧纵向钢筋在顶层端节点搭接采用水平搭接和竖向搭接两种方案。

4.1梁柱钢筋的水平搭接。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，且深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。当柱有两层钢筋时，位于柱顶第二层的钢筋可不向下弯折而在柱边切断。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。

4.2梁柱钢筋的竖向搭接。

采用竖向（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。

参考文献

［1］GB50010-2002混凝土结构设计规范

［2］GB50024-2002混凝土工程施工质量验收规范

［3］严建峰.高层建筑梁柱节点施工中的问题与对策［J］.建筑技术，2004，35（11）：811-812

［4］张功新，莫海鸿，曾庆军.关于钢筋混凝土框架结构施工中的若干问题［J］.建筑技术，2005，36（1）：61-63

［文章编号］1006-7619（2010）03-26-225

［作者简介］张武彬，（1966-），河南新乡市人，工程师，研究方向，工程施工。