抗震框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量控制

1、四、抗震框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)施工應(yīng)注意的問(wèn)題該文獻(xiàn)是針對(duì)總工辦發(fā)布的 2011年四季度項(xiàng)目部指導(dǎo)性學(xué)習(xí)計(jì)劃中2011年11月份第一周培訓(xùn)內(nèi)容提供的。前言：不等強(qiáng)梁柱節(jié)點(diǎn)問(wèn)題（砼施工）強(qiáng)柱弱梁：柱比梁高12級(jí)，高層尤其是現(xiàn)柱C45C60 ,梁板C25C35.錯(cuò)誤作法：與柱一樣或與梁板一樣澆筑節(jié)點(diǎn)區(qū)砼，范圍不明確，分界不合理， 分界面形式隨意，有的離柱邊 50mm或500mm :有梁高h(yuǎn)或負(fù)彎矩兩端頭， 分界有垂直于梁軸或與梁軸成45角。正確作法：1、柱梁砼強(qiáng)度級(jí)差小于等于5Mpa ,不管邊節(jié)點(diǎn)或中節(jié)點(diǎn)。由 于梁對(duì)節(jié)點(diǎn)約束作用及梁筋縱橫穿過(guò)節(jié)點(diǎn)區(qū)和節(jié)點(diǎn)區(qū)筋的加密等作用完全可以 實(shí)現(xiàn)強(qiáng)節(jié)點(diǎn)原則，方便施工

2、，將節(jié)點(diǎn)與梁板一起施工用梁板砼。2、等級(jí)相差10MPa或以上，節(jié)點(diǎn)應(yīng)采用柱一樣砼，步驟：a、先將快易收 口網(wǎng)綁扎在距柱邊500mm或h （兩者中大者）澆筑節(jié)點(diǎn)砼，可用塔吊不用泵 送，這樣可降低砼坍落度，節(jié)點(diǎn)砼稍落出樓面，暫不振蕩。b、澆筑梁板砼，先澆筑靠分界部位，基本達(dá)到標(biāo)高后，先震蕩節(jié)點(diǎn)區(qū)砼,然后再震蕩梁板砼這樣可以兩者防止混淆。注意，震蕩應(yīng)在砼初凝前完成，并 且兩邊時(shí)間差應(yīng)在 2 小時(shí)之內(nèi)，防止冷縫?？蚣芙Y(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)也稱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)， 是主體結(jié)構(gòu)的重要組成部分。 在國(guó)內(nèi)外 歷次地震中證明，框架結(jié)構(gòu)的地震破壞大多發(fā)生在梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)，節(jié)點(diǎn)破壞主要 是剪切破壞和鋼筋錨固破壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起整個(gè)框架的倒

3、毀。為此，我國(guó)新、 老規(guī)范均強(qiáng)調(diào)了“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”的設(shè)計(jì)原則，對(duì)節(jié)點(diǎn)的箍筋和混凝土強(qiáng)度做了比較 嚴(yán)格的規(guī)定。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，節(jié)點(diǎn)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和必要的延性，即使在強(qiáng) 烈地震的作用下，在梁的塑性鉸充分發(fā)揮作用前，框架節(jié)點(diǎn)也不應(yīng)發(fā)生破壞。 當(dāng)前一些施工企業(yè)和施工技術(shù)人員恰恰對(duì)現(xiàn)澆框架節(jié)點(diǎn)部位的施工操作不夠重 視，節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量控制不嚴(yán)，節(jié)點(diǎn)部位存在大量施工質(zhì)量問(wèn)題，無(wú)疑給工程質(zhì) 量留下了隱患。1 節(jié)點(diǎn)施工中的主要問(wèn)題及解決辦法1.1 節(jié)點(diǎn)區(qū)柱箍筋缺少綁扎、數(shù)量不足、間距不均表現(xiàn)為幾個(gè)箍筋全堆在一起， 或者空空的一長(zhǎng)段沒(méi)有箍筋； 柱外圈箍筋滿足 要求，中間十字交叉箍筋缺少較多或沒(méi)有； 箍筋燒斷； 柱接茬混凝

4、土未鑿毛等。1）形成原因B分施工管理、監(jiān)理人員對(duì)節(jié)點(diǎn)區(qū)的箍筋重要性缺乏認(rèn)識(shí)， 認(rèn)為節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋可有可無(wú)，質(zhì)量意識(shí)比較淡薄；（2施工單位在施工中所采取的 工藝流程限制，使得要做到節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋完全符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求十分困難，甚 至是根本不可能。工程實(shí)踐中最常見(jiàn)的框架梁柱施工做法有兩種：一種是先將 節(jié)點(diǎn)區(qū)的箍筋全部按要求綁扎好，然后綁扎框架梁鋼筋。這種做法節(jié)點(diǎn)箍筋影 響了框架梁鋼筋綁扎，節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋綁扎好后再穿梁底筋將會(huì)很麻煩，尤其是穿 帶彎鉤（如在邊支座）的底筋十分困難。這時(shí)鋼筋工不得不敲打已綁好的節(jié)點(diǎn) 箍筋或解開扎絲，甚至?xí)米詿龜喙拷?。另一種是用所謂“沉梁法”綁扎框架 梁鋼筋，即在綁扎柱箍筋時(shí)留下節(jié)

5、點(diǎn)區(qū)箍筋不綁，等木工將節(jié)點(diǎn)模板、梁模板 和樓板底模都安裝好后，再在樓面上綁扎梁鋼筋，綁完后拆除臨時(shí)支架將梁鋼 筋骨架落到梁模內(nèi)，這種做法很容易漏掉節(jié)點(diǎn)區(qū)的柱箍筋。實(shí)踐中，即使是使 用導(dǎo)筋或“ U”形開口箍，都難以很好的解決問(wèn)題，尤其是高層建筑中，當(dāng)柱 比較大，采用比較復(fù)雜的復(fù)合箍筋時(shí)， 就根本不可能做到滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。2）解決辦法提高操作人員認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)責(zé)任心 為防止在地震發(fā)生時(shí)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)發(fā)生剪切破壞，在設(shè)計(jì)上按照規(guī)范要求節(jié) 點(diǎn)區(qū)箍筋一般與節(jié)點(diǎn)上下柱箍筋加密區(qū)相同， 包括箍筋的規(guī)格、 直徑和間距等， 設(shè)計(jì)采用復(fù)合箍筋時(shí)也是如此；（2細(xì)分工藝流程，合理安排施工順序 只有木 工和鋼筋工緊密配合，

6、才可能保證節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，做法是在 穿好框架梁底筋后綁扎節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋；然后綁完框架梁鋼筋后在梁面上加一道節(jié) 點(diǎn)（定位）箍筋。具體施工流程為：拆除框架梁以下柱模-安裝框架梁底模-柱 頭混凝土鑿毛-框架梁底筋綁扎-節(jié)點(diǎn)箍筋綁扎-框架梁梁面鋼筋綁扎-梁面 上加節(jié)點(diǎn)（定位）箍筋一道-節(jié)點(diǎn)區(qū)模板安裝-框架梁側(cè)模及樓板底模安裝。 如果樓板底模用鋼管做頂撐，也可以先搭頂撐架，利用它來(lái)做綁扎梁鋼筋的操 作架。1.2 梁縱筋有效錨固長(zhǎng)度不足表現(xiàn)為梁縱筋未伸至遠(yuǎn)端柱邊（柱縱筋內(nèi)側(cè)）或未過(guò)柱中線即彎鉤，梁縱 筋有效錨固長(zhǎng)度V 0.4 I aE或彎鉤被人為燒短切斷。1）形成原因 節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋綁扎好后再穿梁底

7、筋，影響了框架梁鋼筋綁扎,以至擅自燒斷彎鉤造成縱筋的錨固不夠；（2施工人員認(rèn)識(shí)不到位，認(rèn)為直錨水 平段滿足長(zhǎng)度 =0.4 l aE 后拐直角彎 15d 即可，從而造成梁筋錨固長(zhǎng)度不符合 規(guī)范要求。2）解決辦法 21 按正確施工流程解決鋼筋綁扎中出現(xiàn)的問(wèn)題；22提高施工人員認(rèn)識(shí)，直錨水平段長(zhǎng)度0.4l aE只是一個(gè)檢驗(yàn)梁縱筋在端支座錨固的條件， 并不是說(shuō)可以取定直錨水平長(zhǎng)度=0.4 l aE。在計(jì)算梁縱筋在端支座錨固的時(shí)候， 首先是伸至柱對(duì)邊（柱縱筋內(nèi)側(cè)），然后才比較直錨水平段長(zhǎng)度 0.4l aE。當(dāng) 直錨水平段長(zhǎng)度l aE時(shí)，可以不彎15d的直鉤；反之，則必須彎15d的直鉤。應(yīng)當(dāng)注意保證水平段

8、0.4 l aE非常必要，如果不能滿足，應(yīng)將較大直徑的鋼筋 以“等強(qiáng)度或等面積”代換為直徑較小的鋼筋予以滿足，而不應(yīng)采用加長(zhǎng)直鉤 長(zhǎng)度使總錨長(zhǎng)達(dá) l aE 的錯(cuò)誤方法。當(dāng)彎錨時(shí)，在彎折點(diǎn)處鋼筋的錨固機(jī)理發(fā)生 本質(zhì)的變化， 直鉤長(zhǎng)度到 15d 這個(gè)地方，已經(jīng)沒(méi)有內(nèi)力作用， 把直鉤長(zhǎng)度加大， 只是浪費(fèi)鋼筋而已。1.3 梁縱筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)連接以及梁筋凈距不足 表現(xiàn)為梁縱筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)存在斷點(diǎn)及接頭，梁底筋扎堆，鋼筋并排緊挨著， 鋼筋間存在現(xiàn)狀通直內(nèi)縫。1）形成原因21 施工習(xí)慣做法錯(cuò)誤 傳統(tǒng)做法是將兩邊（等高）梁的下部筋并排錨入柱節(jié)點(diǎn)中，這是發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)廢棄的做法。混凝土里并排緊挨著的 鋼筋，存在現(xiàn)狀通直內(nèi)

9、縫，這將會(huì)影響節(jié)點(diǎn)區(qū)的剛度，削弱節(jié)點(diǎn)的塑性變形能力，當(dāng)?shù)卣鹗芰r(shí)，線狀通直內(nèi)縫就可能發(fā)展成破壞裂縫，這對(duì)于抗震結(jié)構(gòu)可 能是嚴(yán)重隱患。即使兩邊梁（約 80% 的梁）的下部鋼筋剛好滿足鋼筋的凈距要 求，相向并排錨入柱節(jié)點(diǎn)后，就不能滿足鋼筋的凈距要求了。寸梁、柱縱筋接頭位置認(rèn)識(shí)不正確 有人認(rèn)為：集中標(biāo)注的梁下部通長(zhǎng)鋼筋貫穿通過(guò)中間支 座，而原位標(biāo)注的下部鋼筋是在中間支座錨固，這樣的認(rèn)識(shí)是不寸的。也有人 認(rèn)為如果相鄰跨的同一規(guī)格的下部鋼筋都在中間支座錨固的話，這必然會(huì)增加 支座的鋼筋密度，寸結(jié)構(gòu)是不利的，這也違背了“能通則通”的原則。但如果 采用一根鋼筋貫穿通過(guò)中間支座，又受到鋼筋定尺長(zhǎng)度的局限，這時(shí)

10、，抗震框 架梁的下部縱筋在什么位置連接將是施工中經(jīng)常遇到的問(wèn)題，也是“平法梁” 實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)普遍性問(wèn)題。2）解決辦法改變施工習(xí)慣 下部鋼筋一端是直錨固，另一端要“翹起” 錨固1】，要強(qiáng)力推廣這種做法；口強(qiáng)理解“能通則通”通常指支座上部鋼 筋，集中標(biāo)注的梁下部通長(zhǎng)筋與原位標(biāo)注的構(gòu)造相同，一律按“單跨”考慮， 在中間支座錨固。當(dāng)有短跨梁時(shí)，梁下部鋼筋可采用一根鋼筋貫穿通過(guò)中間支 座。如梁下部筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)連接，應(yīng)按照高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ3-2002 1 （以下稱規(guī)程）第 6.5.1 和 6.5.3 條的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行施工，由 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師出具設(shè)計(jì)變更。 規(guī)程中的規(guī)定內(nèi)容， 基本明確了只有掌

11、握結(jié)構(gòu)內(nèi) 力實(shí)際分布情況的設(shè)計(jì)者才有可能確定下部縱筋宜在何處連接與如何連接，而 不掌握結(jié)構(gòu)內(nèi)力實(shí)際分布情況的施工人員僅憑經(jīng)驗(yàn)或直覺(jué)是難以判斷的。1.4 柱變截面以及柱筋變化處縱筋施工方法錯(cuò)誤表現(xiàn)為同一縱向受力鋼筋設(shè)置了兩個(gè)接頭以及節(jié)點(diǎn)混凝土施工完畢后才發(fā)現(xiàn)柱截面和柱筋變化。1）形成原因 施工人員對(duì)圖紙閱讀、理解不細(xì)。2） 解決辦法 施工人員應(yīng)提前吃透圖紙， 看好圖紙變截面以及柱筋變化處 位置，并根據(jù)圖集 2 第 36、38 頁(yè)要求，提前做好施工準(zhǔn)備。為了避免“下 一層”柱縱筋出現(xiàn)兩個(gè)連接點(diǎn)，鋼筋工應(yīng)在前一層鋼筋下料時(shí)謀劃好。如出現(xiàn) 柱中部有一個(gè)鋼筋接頭，在柱上部又有一個(gè)鋼筋接頭，違背了“同一縱

12、向受力 鋼筋不宜設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上接頭” 3的規(guī)定時(shí)， 應(yīng)由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師出具處理意 見(jiàn)。1.5 節(jié)點(diǎn)混凝土觀感質(zhì)量差 表現(xiàn)為柱頭混凝土存在夾渣、蜂窩、孔洞、露筋、截面尺寸偏差較大等 觀感質(zhì)量問(wèn)題。1）形成原因 梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)的模板支模安裝一般都比較麻煩，工效低。 施工實(shí)踐中最常見(jiàn)的是采用現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)散裝的做法，容易出現(xiàn)尺寸偏差過(guò)大、 拼縫不嚴(yán)密、表面平整度及垂直度較差，混凝土振搗時(shí)模板易變形等通病， 要拆除再重裝往往十分麻煩，同時(shí)不便于進(jìn)行節(jié)點(diǎn)內(nèi)的雜物清理和節(jié)點(diǎn)箍筋 的調(diào)整處理。2）解決辦法 結(jié)合節(jié)點(diǎn)箍筋的綁扎順序，在裝梁底模、穿梁底筋再綁 扎節(jié)點(diǎn)箍筋后再安裝節(jié)點(diǎn)模板， 節(jié)點(diǎn)模板應(yīng)采用工具式定制模板的改

13、進(jìn)做法。 采用工具式定制節(jié)點(diǎn)模板體系，節(jié)點(diǎn)模板一般可以周轉(zhuǎn)使用 10 次左右，可 節(jié)省人工和材料；提前制作，又可節(jié)省現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)間，加快進(jìn)度；工具式定 制模板尺寸準(zhǔn)確、拼縫嚴(yán)密、不易變形，質(zhì)量比較有保障，可減少或杜絕節(jié) 點(diǎn)裝模的通?。欢?，模板裝拆比較靈活簡(jiǎn)便，配合了節(jié)點(diǎn)箍筋的綁扎，模 板內(nèi)雜物的清理等。1.6 節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求 表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)抽測(cè)時(shí)節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土強(qiáng)度偏低。1） 形成原因 梁、板、柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同， 施工人員不清楚節(jié)點(diǎn)區(qū)混 凝土強(qiáng)度等級(jí)，節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土施工時(shí)與梁板采用同一強(qiáng)度等級(jí)的混凝土一起澆 筑，從而造成節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土強(qiáng)度偏低。2）解決辦法 框架梁柱節(jié)點(diǎn)作為梁的支座本身

14、屬于柱的一部分， 所以節(jié)點(diǎn) 區(qū)混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)與柱相同。在工程實(shí)踐中，多層框架設(shè)計(jì)一般都取梁板混 凝土與柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)相同，這種情況的節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土施工只需與梁板一起 澆筑并注意振搗密實(shí)即可。而在高層框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中，為了滿足框架柱 的軸壓比要求，又避免柱子截面尺寸過(guò)大，往往需要取框架柱的混凝土強(qiáng)度等 級(jí)比梁板混凝土高，施工時(shí)就要采取特別措施保證節(jié)點(diǎn)混凝土的質(zhì)量。比較成 熟有效地做法是：在梁柱節(jié)點(diǎn)附近離開柱邊500mm，且1/2梁高處，沿45 斜面從梁頂面到梁底面用 5mm 網(wǎng)眼的密目鐵絲網(wǎng)分隔（作為高低等級(jí)混凝土 的分界），先澆高等級(jí)混凝土后澆低等級(jí)混凝土， 即先澆節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土后澆節(jié)點(diǎn)

15、區(qū)以外的梁板混凝土。應(yīng)注意的是：節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土與梁板混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑， 不得將高低強(qiáng)度等級(jí)混凝土交界處留成施工縫或出現(xiàn)冷縫。同時(shí)加強(qiáng)對(duì)混凝土 的養(yǎng)護(hù)，以防梁端高低等級(jí)混凝土交界附近出現(xiàn)混凝土收縮裂縫。1.7 頂層端節(jié)點(diǎn)鋼筋制作、綁扎不符合要求表現(xiàn)為梁柱鋼筋互錨長(zhǎng)度不足，鋼筋綁扎混亂。1）形成原因 妙工人員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)理解不深； 在標(biāo)準(zhǔn)層鋼筋施工中偏差較大，偏差累積形成。2）解決辦法 口強(qiáng)施工人員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)理解采用文獻(xiàn)2做法的，抗震邊柱和角柱柱頂縱向鋼筋構(gòu)造分兩種類型：第一種類型是柱筋錨入梁中，當(dāng)柱外 側(cè)縱向鋼筋配筋率W 1.2%時(shí)，建議采用“ B”節(jié)點(diǎn)做法，因?yàn)椤?B”節(jié)點(diǎn)是所有 的邊柱外側(cè)縱筋不是伸進(jìn)頂

16、梁內(nèi)、就是伸進(jìn)頂板內(nèi)，施工控制相對(duì)容易，但應(yīng) 注意框架頂層端節(jié)點(diǎn)處， 梁上部縱向鋼筋應(yīng)伸至柱遠(yuǎn)邊并向下彎折到梁底標(biāo)高， 對(duì)于角柱，兩個(gè)鄰邊的柱縱筋肯定要交叉；如果采用頂梁上部縱筋伸入邊柱外 側(cè)，即第二種類型會(huì)相對(duì)好些，但應(yīng)注意，梁筋錨入柱時(shí)，梁筋從彎折處開始 算起與柱筋搭接長(zhǎng)度1.7l aE，同時(shí)柱外側(cè)縱向鋼筋伸到柱頂后向內(nèi)彎折的水 平投影長(zhǎng)度12d。加強(qiáng)日常施工中的質(zhì)量控制當(dāng)采用第一種做法時(shí)，頂層柱筋下料不要過(guò)早，充分考慮到柱筋累計(jì)偏差后再進(jìn)行鋼筋加工，第二種做法 是頂層邊柱混凝土施工時(shí)要注意留夠梁筋的錨固位置。在框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的施工中還經(jīng)常見(jiàn)到諸如箍筋彎鉤的彎折角度V135 °

17、 :箍筋彎后平直部分長(zhǎng)度小于箍筋直徑的 10 倍等一系列小問(wèn)題，在此不再一一 列舉。實(shí)踐中常見(jiàn)的情況是：在驗(yàn)收梁、板鋼筋時(shí)，有關(guān)方面才發(fā)現(xiàn)和提出節(jié) 點(diǎn)區(qū)鋼筋綁扎等問(wèn)題，要求施工班組整改，此時(shí)往往模板都已安裝完畢，如果 不拆除節(jié)點(diǎn)區(qū)模板，不可能整改到符合規(guī)范要求。2 結(jié)語(yǔ)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50011-2008 4要求，抗震結(jié)構(gòu)要求做到 “三強(qiáng)”， 即“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎。強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固“的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。作為框架結(jié)構(gòu)梁柱 交匯點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)是聯(lián)系整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的樞紐。它聯(lián)系著上下柱，起著傳遞、分配 內(nèi)力和保證整體性的作用，是提高整個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系的延性，抵抗相鄰構(gòu)件間 的最不利荷載組合，保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位，是框架傳力的橋梁。在地震作 用下，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)經(jīng)受著很大的水平剪力，一般約為柱子剪力的 4-6 倍，易產(chǎn) 生剪切脆性破壞。同時(shí)，由于反復(fù)荷載的作用，導(dǎo)致鋼筋粘結(jié)退化，發(fā)生鋼筋 錨固破壞，從而大大降低了節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度、剛度和耗能能力。節(jié)點(diǎn)一旦破壞，會(huì) 使結(jié)構(gòu)處于極為不利的受力狀態(tài)，甚至導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的倒塌。在國(guó)內(nèi)外歷次地 震中，結(jié)構(gòu)破壞也往往發(fā)生在節(jié)點(diǎn)區(qū)。因此，節(jié)點(diǎn)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和必要的 延性，即使在強(qiáng)烈地震的作