框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)施工方法.

1、大量工程結(jié)構(gòu)震害實(shí)例表明 , 框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)普遍破壞較重 ,往往導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失 效, 中外學(xué)者分析表明 , 這是多方面的原因 , 包括設(shè)計(jì)失誤 , 沒(méi)有加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)強(qiáng) 度, 實(shí)現(xiàn)強(qiáng) 節(jié)點(diǎn)強(qiáng)錨固等原因。同時(shí)施工中也存在施工質(zhì)量弱點(diǎn) , 難于保證設(shè) 計(jì)預(yù)期目標(biāo)。 施 工中新老混凝土施工間隔期 , 接續(xù)面方位, 接續(xù)面處理方法 , 新老混凝土生熟配料及 振搗控制質(zhì)量都密切的影響著節(jié)點(diǎn)粘結(jié)強(qiáng)度 , 因此在框架 結(jié)構(gòu)工程施工過(guò)程中 , 由 于每一層柱子施工中必然與下層柱子存在施工縫 , 怎樣 留置施工縫 , 怎樣處理施工 縫, 使工程質(zhì)量不受影響 ,保證砼結(jié)構(gòu)的安全性 , 更顯得尤為重要。1 當(dāng)前框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)

2、施工方法及缺陷(1 早期在一般的框架結(jié)構(gòu)施工中 , 澆注完一層柱子后 , 進(jìn)行支模, 模板 安裝完成 后才進(jìn)入下道工序澆注上層梁混凝土 , 因此根據(jù)施工工期及人 , 材, 機(jī) 等情況, 新老 混凝土接續(xù)間隔期長(zhǎng)短不一 , 在澆注時(shí)一般節(jié)點(diǎn) ( 梁柱交界處 隨 梁混凝土一起澆注 并且節(jié)點(diǎn)混凝土強(qiáng)度等級(jí)按梁進(jìn)行施工。(2 隨著科研的發(fā)展及施工水平的提高 , 尤其是專業(yè)化水平較高的大建筑公 司開(kāi) 始針對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量薄弱的特點(diǎn)采取一系列措施 , 在澆注上層梁柱時(shí) 用鋼釬進(jìn) 行鑿毛處理 , 澆注前對(duì)老混凝土進(jìn)行澆水濕潤(rùn) , 并用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿 鋪在交接面上 , 梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土強(qiáng)度等級(jí)一般采用柱子

3、( 一般柱子強(qiáng)度等級(jí) 高 ,在澆注節(jié)點(diǎn)區(qū)時(shí) 加強(qiáng)振搗并嚴(yán)格控制水灰比。經(jīng)過(guò)一系列處理措施后 , 施 工質(zhì)量得到了提高 , 但梁 柱節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土仍舊是施工薄弱區(qū) , 很難取得理想的 接續(xù)效果。(3 雖然接續(xù)部位進(jìn)行了處理 , 但其缺陷是很明顯的 : 首先用鋼釬進(jìn)行鑿毛 處理, 極易傷及老混凝土 , 以致老混凝土產(chǎn)生初始微裂縫 , 嚴(yán)重影響新老混凝 土的接續(xù)強(qiáng) 度, 且鑿毛處理難于控制處理質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) , 澆注前對(duì)接續(xù)部位進(jìn)行澆 水濕潤(rùn)很容易適 得其反, 從而增大了交接面處混凝土的水灰比 , 而用高標(biāo)號(hào)水 泥砂漿鋪在交接面上 很容易由于高標(biāo)號(hào)水泥砂漿與新混凝土漿體凝結(jié)及收縮不 同, 從而使接續(xù)面更容易

4、 產(chǎn)生初應(yīng)力和初始微裂縫。而節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土強(qiáng)度等級(jí) 區(qū)別與梁 , 從而使柱梁節(jié)點(diǎn)區(qū) 實(shí)際產(chǎn)生了四個(gè)界面區(qū) ( 雖然梁與節(jié)點(diǎn)區(qū)整體澆 注, 但混凝土強(qiáng)度等級(jí)一般不同 , 因而也造成了薄弱界面 , 在施工時(shí)很難控 制振搗密度與時(shí)間 , 很容易由于振搗過(guò)深 而傷及老混凝土 , 或者由于加強(qiáng)振搗 而使本來(lái)水灰比就比較小的混凝土產(chǎn)生局部泌 水現(xiàn)象, 從而影響混凝土強(qiáng)度的 增長(zhǎng), 降低界面粘結(jié)強(qiáng)度。2 梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)破壞機(jī)理及抗震設(shè)計(jì)要求由震害調(diào)查可見(jiàn) , 梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)的破壞 , 大都是由于節(jié)點(diǎn)區(qū)無(wú)箍筋或少箍 筋, 在剪 壓作用下混凝土出現(xiàn)斜裂縫甚至擠壓破壞 ,造成縱向鋼筋壓屈成燈籠 狀。因此 , 保證 節(jié)點(diǎn)區(qū)不

5、過(guò)早發(fā)生剪切破壞的主要措施是保證節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土的強(qiáng)度及密實(shí)性 , 在節(jié)點(diǎn)區(qū)配置足夠的箍筋。設(shè)計(jì)梁柱常常采用不同等級(jí)的混凝 土, 施工時(shí)必須注意梁柱 節(jié)點(diǎn)部位混凝土等級(jí)應(yīng)該和柱混凝土的等級(jí)相同或略 低 ( 相差不能超過(guò) 5M pa 。 從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)錨固。在豎向壓力及梁端柱端彎矩, 剪力作用下 , 節(jié)點(diǎn)區(qū)存在較復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)。從北京市建筑設(shè)計(jì)院等單位進(jìn)行的節(jié)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)可見(jiàn) , 節(jié)點(diǎn)的破壞過(guò)程大致可 分為 二個(gè)階段 : 第一階段為通裂階段。 當(dāng)作用與核心的剪力達(dá)到 6070% 時(shí), 核 心區(qū)出 現(xiàn)貫通斜裂縫 , 裂縫寬度約為 0.10.2m m ,鋼筋應(yīng)力很小 ( 不超過(guò) 20M pa ,這個(gè)階段 剪

6、力主要由混凝土承擔(dān)。第二階段為破裂階段。隨著反復(fù)荷 載逐漸加大 , 貫通裂縫 加寬, 剪力主要由混凝土承擔(dān) , 箍筋陸續(xù)達(dá)到屈服 ,在 混凝土擠碎前達(dá)到最大承載能 力。設(shè)計(jì)時(shí)以第二階段作為極限狀態(tài)。3 規(guī)范對(duì)施工縫留置及處理要求為使混凝土結(jié)構(gòu)具有較好的整體性 , 混凝土的澆注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。若因技術(shù) 或組 織的原因不能連續(xù)進(jìn)行澆注 , 且中間的停歇時(shí)間有可能超過(guò)混凝土的初 凝, 則應(yīng)在 混凝土澆注前確定在適當(dāng)位置留設(shè)施工縫。施工縫就是指先澆混凝 土已凝結(jié)硬化 , 再繼續(xù)澆注混凝土的新舊混凝土間的結(jié)合面 , 它是結(jié)構(gòu)的薄弱 部位, 因而宜留在結(jié) 構(gòu)受剪力較小且便于施工的部位。柱應(yīng)留水平縫 , 梁板墻

7、 應(yīng)留垂直縫。當(dāng)從施工縫處開(kāi)始繼續(xù)澆筑混凝土?xí)r , 須待已澆筑的混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到 1.2N /m m 后才能進(jìn)行 , 而且需對(duì)施工縫作一些處理 , 以增強(qiáng)新舊混凝土的連 接, 盡量 降低施工縫對(duì)結(jié)構(gòu)整體性帶來(lái)的不利影響。處理過(guò)程是 : 先在已硬化的 混凝土表 面上, 清除水泥薄膜和松動(dòng)石子以及軟弱混凝土層 , 并加以充分濕 潤(rùn), 沖洗干凈 , 且 不得留有積水 ; 然后在澆筑混凝土前先在施工縫處鋪一層水泥 漿或與混凝土內(nèi)成 分相同的水泥砂漿 ; 澆筑混凝土?xí)r, 需仔細(xì)振搗密實(shí) , 使新舊混凝土結(jié)合緊密。4 根據(jù)科研成果結(jié)合實(shí)際施工提出改進(jìn)施工縫處理方法及理論依據(jù)(1 首先大量實(shí)驗(yàn)表明接續(xù)面進(jìn)

8、行粗糙處理可以明顯提高接續(xù)面粘結(jié)強(qiáng)度, 但粗糙度提高到一定程度后 , 接續(xù)面粘結(jié)強(qiáng)度的提高不再明顯。用普通鑿 毛方法存在明 顯缺陷, 而采用高壓水噴射處理可以得到較好的粗糙界面 , 并且不傷及老混凝土 , 但 高壓水設(shè)備造價(jià)昂貴 , 技術(shù)含量高 , 在現(xiàn)階段從我國(guó)實(shí)際 施工技術(shù)及施工水平來(lái)看 , 應(yīng)用高壓水處理較少數(shù)量的施工縫不太實(shí)際。因此本人提出在澆注下層柱子時(shí) , 待混凝土初凝后用人工方法使柱子上表 面呈 現(xiàn)鋸齒狀 , 根據(jù)混凝土粗骨料粒徑大小 ( 一般為 24cm , 鋸齒深度為粘 結(jié)面老混凝 土最大骨料粒徑的 1/41/2;切槽的平均寬度為粘結(jié)面老混凝土最大 骨料粒徑的 11.5 倍。

9、此法的最大優(yōu)點(diǎn)是便于控制施工質(zhì)量 ,使粘結(jié)面上的粗 糙度具有良好的 均勻性。這樣既避開(kāi)了鑿毛 , 避免傷及老混凝土結(jié)構(gòu) , 又實(shí)現(xiàn) 了接續(xù)面的粗糙 , 且容 易控制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) , 在接續(xù)時(shí)只用剝離松動(dòng)的粗骨料。(2 為了減少節(jié)點(diǎn)區(qū)薄弱界面數(shù)量 , 本人認(rèn)為應(yīng)在節(jié)點(diǎn)區(qū)二側(cè)把梁斷開(kāi)澆注 ( 即 使不斷開(kāi), 由于節(jié)點(diǎn)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同與梁混凝土 , 也會(huì)產(chǎn)生界面薄弱 層 , 而節(jié)點(diǎn) 連同上層柱子一起澆注 , 這樣使得節(jié)點(diǎn)區(qū)存在三個(gè)接續(xù)面 , 柱子只有一個(gè)接續(xù)面 ( 少了一個(gè)接續(xù)面 , 有利于提高柱子混凝土的抗剪能力 , 延緩 柱子斜裂縫的出現(xiàn)。同時(shí)也符合抗震要求的強(qiáng)柱弱梁原則 , 延緩柱子屈服的時(shí) 間

10、。 因而使節(jié)點(diǎn)區(qū)同上層柱子構(gòu)成整體。(3 在留置梁施工縫時(shí)應(yīng)留成斜向 45°角 ( 梁底施工縫在柱子邊 , 這樣處理 的結(jié) 果一方面使節(jié)點(diǎn)區(qū)梁端剪力不與施工縫重合 , 有利于抗剪抗拉 , 延緩混凝 土裂縫出 現(xiàn)的時(shí)間。另一方面根據(jù)已有實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明 , 斜上補(bǔ)比斜下補(bǔ)粘 結(jié)面強(qiáng)度高 ,同理斜上補(bǔ)應(yīng)比傳統(tǒng)施工方法中的側(cè)補(bǔ)強(qiáng)度高。最后 , 由于施工 縫呈 45°角, 從而擴(kuò) 大了節(jié)點(diǎn)整體澆注區(qū)域 , 有利于實(shí)現(xiàn)強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的要求。(4 有條件時(shí)可以應(yīng)用修補(bǔ)界面劑 ( 比如減縮劑 , 已有實(shí)驗(yàn)及理論分析表明 減縮 劑比膨脹劑好 , 由于經(jīng)濟(jì)及其他原因 , 實(shí)際工程施工中在小面積施工縫

11、中 很少使用 界面劑, 從大多數(shù)現(xiàn)行施工來(lái)看 , 應(yīng)考慮改進(jìn)并控制界面砂漿的應(yīng)用。 根據(jù)已有實(shí) 驗(yàn)結(jié)論及理論分析 , 本人建議應(yīng)用同柱子水灰比一樣的素水泥漿做 界面劑。(5 根據(jù)本人多年的施工經(jīng)驗(yàn) , 由于節(jié)點(diǎn)部位梁柱鋼筋交叉通過(guò)及箍筋加 密, 錨 固等因素使得節(jié)點(diǎn)部位鋼筋稠密 , 難以施工 ,因此建議使用小直徑震動(dòng) 棒 ( 比如 50 棒 振搗節(jié)點(diǎn)部位 , 這樣不容易傷及老混凝土結(jié)構(gòu) , 且容易控制振 搗質(zhì)量 , 盡量減少泌 水量,改善結(jié)合面的微細(xì)觀結(jié)構(gòu) , 有利于提高施工縫的粘 結(jié)強(qiáng)度。5 結(jié)論與展望本文根據(jù)實(shí)驗(yàn)及理論科研成果結(jié)合框架結(jié)構(gòu)混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)部位施工薄弱 區(qū) 進(jìn)行探討 , 重點(diǎn)從現(xiàn)行工程實(shí)際出發(fā)并充分考慮經(jīng)濟(jì)及現(xiàn)實(shí)因素 , 提出了節(jié) 點(diǎn)部位 施工縫接續(xù)處理的新方法討論其理論依據(jù) , 并且已經(jīng)在部分工程中進(jìn)行 實(shí)踐, 取得 了良好的接續(xù)效果。但有待于大量工程實(shí)踐證明其有效性 , 同時(shí)值 得進(jìn)一