梁柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同的框架節(jié)點(diǎn)施工工藝

梁柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同的框架節(jié)點(diǎn)施工工藝1前言在高層建筑中，為了滿足柱子軸壓比的要求，同時(shí)要控制柱截面不能過大。柱子采用較高等級(jí)混凝土是一種必然，而對(duì)于受彎為主的樓層梁板，過高的混凝土強(qiáng)度等級(jí)是不需要且是不適宜的?！陡邔咏ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土的設(shè)計(jì)及施工并未作出明確的規(guī)定，國內(nèi)對(duì)節(jié)點(diǎn)區(qū)受力性能的研究也不是很全面，提出的施工方法不僅難于施工，而且強(qiáng)度也得不到很好的保證，取得的效果往往是事倍功半，存在很大的質(zhì)量隱患。因?yàn)楣?jié)點(diǎn)處鋼筋縱橫交錯(cuò)，且梁端柱端和節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋都需要加密，這就給傳統(tǒng)的梁柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同的節(jié)點(diǎn)施工方法帶來難度。傳統(tǒng)做法是在距柱端1倍梁高處采用45o快易收口網(wǎng)進(jìn)行分隔，然后將節(jié)點(diǎn)區(qū)與柱混凝土一起澆注，在柱混凝土初凝之前再澆注梁板混凝土。這種方法存在的問題是有：①45o搭接面很難實(shí)現(xiàn)，②在澆注梁板混凝土之前柱混凝土已經(jīng)過了初凝時(shí)間。而一旦這個(gè)分隔的搭接面做的不好，則很容易在梁端發(fā)生剪切破壞。而在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工中，這一問題又是不可能回避的。因此，有必要對(duì)梁板柱混凝土強(qiáng)度不同的節(jié)點(diǎn)承載能力、變形能力、耗能能力進(jìn)行進(jìn)一步的研究。針對(duì)這一問題，江蘇省***局確定了《高層大跨組合混合結(jié)構(gòu)的施工控制研究》研究課題，經(jīng)過***大學(xué)試驗(yàn)證明夾心節(jié)點(diǎn)具備一定的承載和變形能力，能夠在一定條件下取代傳統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)施工方法下，我公司在江蘇省建設(shè)管理綜合樓和南京***中進(jìn)行應(yīng)用。使得每個(gè)分項(xiàng)施工環(huán)節(jié)均達(dá)到質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。2.工法特點(diǎn)傳統(tǒng)的施工方法是下層柱的高強(qiáng)度混凝土澆至梁板頂面，在距柱端1倍梁高處采用45o快易收口網(wǎng)進(jìn)行分隔，工人施工操作麻煩。本工法先將節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)部分的箍筋做成箍筋籠，然后下層柱的高強(qiáng)度等級(jí)混凝土只需澆到本層梁底，本層的梁板和節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)都采用樓層梁板的較低強(qiáng)度等級(jí)混凝土統(tǒng)一澆筑。這樣就可以避免梁柱分隔面施工不當(dāng)以及不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土同時(shí)澆筑等問題。這種施工方法比傳統(tǒng)的施工方法快捷、保證質(zhì)量易操作。3.適用范圍框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)施工（包括框架剪力墻結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)和框架核心筒結(jié)構(gòu)的框架節(jié)點(diǎn)）。4.工藝原理框架結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)，受到直交梁板和柱的約束作用，尤其是節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)部分的箍筋籠對(duì)其混凝土強(qiáng)度的提高作用，其混凝土有效抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度都得到顯著的提高。最終核芯區(qū)混凝土的有效強(qiáng)度歸結(jié)為四項(xiàng)因素組成，即：樓蓋混凝土強(qiáng)度、上下柱高強(qiáng)混凝土的約束作用、核芯區(qū)箍筋籠的約束作用、樓蓋中水平鋼筋提供的約束作用。核芯區(qū)箍筋是做成一個(gè)箍筋籠，將柱縱筋攏入籠內(nèi)，φ12的鋼筋作為附加縱筋置于箍筋外圍的每邊中部，按要求的箍筋間距將箍筋與附加縱筋點(diǎn)焊成箍筋籠，梁縱向構(gòu)造筋（腰筋）伸入與其所在位置對(duì)應(yīng)的箍筋籠。在這幾種因素的共同作用下，核芯區(qū)雖然采用了較低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，但實(shí)際所得到的強(qiáng)度將大大地提高。經(jīng)東南大學(xué)實(shí)驗(yàn)研究當(dāng)梁柱節(jié)點(diǎn)為中節(jié)點(diǎn)，柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)與梁板的混凝土強(qiáng)度等級(jí)相差在10MPa以內(nèi)時(shí)，則可以在框架節(jié)點(diǎn)區(qū)采用與梁板相同的低強(qiáng)度混凝土進(jìn)行澆筑。當(dāng)梁柱節(jié)點(diǎn)為邊節(jié)點(diǎn)，柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)與梁板的混凝土強(qiáng)度等級(jí)相差在5MPa以內(nèi)時(shí)，則可以在框架節(jié)點(diǎn)區(qū)采用與梁板相同的低強(qiáng)度混凝土進(jìn)行澆筑。當(dāng)梁柱節(jié)點(diǎn)為角節(jié)點(diǎn)時(shí)，節(jié)點(diǎn)區(qū)同柱混凝土等級(jí)。5.施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1施工工藝流程5.2操作要點(diǎn)核芯區(qū)箍筋籠的施工方法1、節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋做成一個(gè)箍筋籠，將柱縱筋攏入籠內(nèi)。箍筋籠的具體做法是：1）按結(jié)構(gòu)圖中要求的箍筋規(guī)格尺寸加工成型；2）將φ12的鋼筋作為附加縱筋置于箍筋外圍的每邊中部；3）按要求的箍筋間距將箍筋與附加縱筋點(diǎn)焊成箍筋籠；4）節(jié)點(diǎn)箍筋籠高度以每個(gè)節(jié)點(diǎn)處最大的梁高為準(zhǔn)。2、在梁位上布置幾根短圓鋼，作為支撐梁鋼筋的骨架。將梁下部鋼筋分別套入設(shè)計(jì)要求的梁箍，從梁底高程由低到高進(jìn)行梁下部鋼筋的設(shè)置，將梁底鋼筋伸入與其高程所在位置對(duì)應(yīng)的箍筋籠處。3、梁縱向構(gòu)造筋（腰筋）伸入與其所在位置對(duì)應(yīng)的箍筋籠。4、按照梁頂高程由低到高穿入梁頂縱筋，且保證主梁的頂部縱筋在次梁頂部縱筋的上面。然后將縱筋伸入節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋籠內(nèi)。5、按設(shè)計(jì)要求的梁箍筋間距將梁箍筋均勻攤開，并綁扎成梁鋼筋骨架。梁如果有縱向構(gòu)造鋼筋和S形聯(lián)系箍筋也應(yīng)綁扎到梁箍上分別勾住梁箍的豎肢。6、核對(duì)完梁的鋼筋規(guī)格后，卸掉支撐梁筋的短圓鋼，將梁筋和節(jié)點(diǎn)箍筋籠一起沉入模內(nèi)。7、用鉛絲將箍筋籠與柱縱筋綁扎起來?；炷恋倪\(yùn)輸1、根據(jù)運(yùn)輸線路里程，確定混凝土攪拌運(yùn)輸車的數(shù)量。2、混凝土攪拌運(yùn)輸車要保證良好的工作狀態(tài)，并且有備用以應(yīng)急調(diào)度之用?；炷恋谋盟?、現(xiàn)場(chǎng)按施工方案要求布管，布管前檢查管內(nèi)是否有混凝土殘留物，如有要及時(shí)清理，為減少泵送的壓力損失管道固定要牢靠，尤其是斜管和垂直管。2、泵送前先用清水潤濕管道，再用水泥砂漿潤滑管道及泵機(jī)。3、泵機(jī)料斗前專人值班檢查拌合物中的大塊石頭和雜物，在泵送過程中，料斗的混凝土量保持不低于上口20cm，以免泵機(jī)吸入率低或因吸入空氣而堵塞。4、暫時(shí)中斷泵送時(shí)應(yīng)采取倒泵措施，保證管中混凝土的流動(dòng)性。5、在泵管架設(shè)部位鋪設(shè)竹膠板通道，預(yù)防接拆泵管時(shí)混凝土散落造成對(duì)鋼筋污染；轉(zhuǎn)動(dòng)布料機(jī)時(shí)，應(yīng)用編織袋包裹好出料端，以免污染布料機(jī)旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)未澆筑的梁板鋼筋?；炷恋臐矒v1、先澆筑豎向墻、柱，再澆筑水平梁、板、節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)，有高低跨時(shí)，先澆筑低跨部位混凝土，在其初凝前澆筑高跨部位混凝土。當(dāng)?shù)涂绮课挥袎Α⒅邚?qiáng)度等級(jí)混凝土?xí)r，應(yīng)先澆筑至低跨的板頂部位。2、采用Φ50加長插入式振搗器振搗梁柱混凝土，對(duì)于節(jié)點(diǎn)區(qū)采取Φ30加長插入式振搗器振搗。3、振搗器應(yīng)該快插慢拔，每振搗點(diǎn)停留時(shí)間需要20～30秒，振搗間距不大雨50㎝，振搗棒應(yīng)插入下一層50㎝深。4、施工區(qū)域劃分原則：以區(qū)域內(nèi)澆筑的高、低等級(jí)的混凝土最后澆筑時(shí)間差不超過凝結(jié)時(shí)間扣除2h為宜。施工時(shí)，為確保混凝土施工縫接槎質(zhì)量，采用塔吊機(jī)動(dòng)進(jìn)行施工縫接槎的澆筑，以控制混凝土初凝時(shí)間的不穩(wěn)定性。5、嚴(yán)格控制混凝土拌和物的坍落度，由專人對(duì)混凝土進(jìn)行坍落度檢測(cè)，每隔1.5小時(shí)請(qǐng)監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)旁站測(cè)定一次，并作書面記錄。對(duì)不符合要求的，予以退貨，并做好記錄。6、由專人負(fù)責(zé)跟班跟蹤檢查并負(fù)責(zé)工作面轉(zhuǎn)移，在每個(gè)工作面轉(zhuǎn)移時(shí)及時(shí)插掛記時(shí)牌，標(biāo)明澆筑面轉(zhuǎn)移時(shí)間，塔吊吊料補(bǔ)澆時(shí)間、記錄人姓名等。以便于及時(shí)調(diào)度澆筑面補(bǔ)澆混凝土接搓，避免出現(xiàn)冷縫。7、澆筑墻、柱混凝土?xí)r，應(yīng)分層澆筑振搗。在混凝土初凝前，隨之澆筑梁板。澆筑時(shí)對(duì)墻梁、柱梁節(jié)點(diǎn)鋼筋密集的核心區(qū)、不同強(qiáng)度混凝土交界處，應(yīng)加強(qiáng)振搗，杜絕漏振現(xiàn)象，確保節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土的密實(shí)性和設(shè)計(jì)強(qiáng)度，減少高低強(qiáng)度混凝土之間收縮裂縫的產(chǎn)生?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)1、混凝土澆筑完畢后，表面養(yǎng)護(hù)應(yīng)根據(jù)構(gòu)件外型選定，采取覆蓋塑料薄膜加蓋草袋灑水養(yǎng)護(hù)，防止混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)，并保持混凝土表面濕潤。2、對(duì)于樓板混凝土初凝前終凝后應(yīng)加強(qiáng)二次抹面，封閉表面干縮裂縫；終凝后表面應(yīng)加強(qiáng)覆蓋，特別注意保水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于14天。3、混凝土澆筑完畢后至養(yǎng)護(hù)前注意避免太陽光暴曬。4、對(duì)于墻板混凝土，在澆筑混凝土前就在模板外側(cè)懸掛濕草簾或草袋，防止水分散發(fā)，同時(shí)確保模板不吸水、不漏漿?；炷两K凝后，除保持兩側(cè)草簾潮濕以外，應(yīng)不斷從頂面澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)齡期不少于14天，模板拆除不早于5天。5、在已澆筑的混凝土強(qiáng)度未達(dá)到1.2Mpa以前，不得在其上面踩踏或安裝模板、支架等。材料及設(shè)備6.1主要材料1、商品混凝土C50、C45、C40、C35、C30。2、鋼筋Ф12～Ф28、?6.5～?12用于墻柱、梁板鋼筋的綁扎。3、1.2㎝多層板以及竹膠板、Φ48×3.5㎜鋼管用于模板的支設(shè)。6.2主要施工機(jī)械設(shè)備序號(hào)機(jī)械或設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量1塔吊QTZ80G1臺(tái)2混凝土輸送泵1臺(tái)3布料機(jī)1臺(tái)4平板振動(dòng)器器2臺(tái)5插入式振動(dòng)器Φ506根6插入式振動(dòng)器Φ304根7質(zhì)量要求7.1所執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2001《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002《混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2002《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-20017.2保證項(xiàng)目7.2.1鋼筋的保證項(xiàng)目：1、鋼筋的材質(zhì)、規(guī)格及焊條類型應(yīng)符合鋼筋工程的設(shè)計(jì)施工規(guī)范，有材質(zhì)及產(chǎn)品合格證書和物理性能檢驗(yàn)，對(duì)于進(jìn)口鋼材需增加化學(xué)性能檢定，檢驗(yàn)合格后方能使用。2、鋼筋的規(guī)格、形狀、尺寸、數(shù)量、間距、錨固長度、接頭位置、保護(hù)層厚度必須符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范的規(guī)定。3、焊工必須持相應(yīng)等級(jí)焊工證才允許上崗操作。4、在焊接前應(yīng)預(yù)先用相同的材料、焊接條件及參數(shù)，制作二個(gè)抗拉試件，其試驗(yàn)結(jié)果大于該類別鋼筋的抗拉強(qiáng)度時(shí)，才允許正式施焊，此時(shí)不可再從成品抽樣取試件。5、鋼筋、骨架綁扎，缺扣、松扣不超過應(yīng)綁扎數(shù)據(jù)的10%，且不應(yīng)集中。6、鋼筋彎鉤的朝向正確，綁扎接頭符合施工規(guī)范的規(guī)定，搭接長度不小于規(guī)定值。7、所有焊接接頭必須進(jìn)行外觀檢驗(yàn)，其要求是：焊縫表面平順，沒有較明顯的咬邊、凹陷、焊瘤、夾渣及氣孔，嚴(yán)禁有裂紋出現(xiàn)。7.2.2混凝土的保證項(xiàng)目1、結(jié)構(gòu)實(shí)體檢驗(yàn)用同條件養(yǎng)護(hù)試件進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)立方體試件強(qiáng)度逐層分批驗(yàn)收，標(biāo)準(zhǔn)立方體強(qiáng)度需滿足保證率95%的要求。2、混凝土澆筑質(zhì)量不能出現(xiàn)振搗不實(shí)和蜂窩麻面等現(xiàn)象。3、混凝土澆筑完畢后，應(yīng)按施工技術(shù)方案及時(shí)采取有效的養(yǎng)護(hù)措施。4、混凝土在高標(biāo)號(hào)柱澆完后與低標(biāo)號(hào)混凝土澆筑時(shí)間間隔不大于2h。7.3節(jié)點(diǎn)鋼筋構(gòu)造要求為了保證夾心節(jié)點(diǎn)在使用過程中，具備足夠的承載能力和變形能力，必須對(duì)節(jié)點(diǎn)處縱橫交錯(cuò)的梁柱縱筋的搭接和錨固構(gòu)造作一些明確的規(guī)定。 假設(shè)X方向?yàn)橹骺蚣?，在?jié)點(diǎn)區(qū)，Y方向的梁的上部和下部鋼筋，必須從必須從X方向的梁的上部鋼筋的下面和下部鋼筋的上面穿過。梁的鋼筋伸進(jìn)梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)，必須避開柱的豎向鋼筋和箍筋。鋼筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)的錨固長度必須滿足規(guī)范要求。各節(jié)點(diǎn)中，梁柱縱筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)的錨固形式如下圖所示。8安全措施8.1進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)戴好安全帽，高空作業(yè)系好安全帶。8.2綁扎鋼筋和安裝鋼筋不得將工具、箍筋隨意放在腳手架或模板上。8.3綁扎立柱和墻體鋼筋時(shí)，不得站在鋼筋骨架上或攀登骨架上下。8.4在高空使用鐵釬及搗棒等工具搗固混凝土?xí)r，必須拿穩(wěn)，不用時(shí)應(yīng)放置于可靠地方，以防落下傷人。8.5混凝土澆筑好后，覆蓋養(yǎng)護(hù)物時(shí)，應(yīng)先清理場(chǎng)地，將有朝天釘?shù)哪灸＜?，孔洞?yīng)加以圍欄或蓋板，以防釘子戳腳和墜落。8.6在離地3米以上的地方澆筑混凝土?xí)r，不準(zhǔn)站在木模橫檔、搭頭上進(jìn)行操作，以免發(fā)生墜落危險(xiǎn)。9效益分析在南京***家居廣場(chǎng)工程中，梁柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同，通過采用此工法，我公司順利完成了這項(xiàng)工程。我們?cè)诮K省***管理綜合樓工程中也抽取了十層應(yīng)用了此工法。9.1因?yàn)槭∪チ嗽诹憾嗽O(shè)45o搭接面這道工序，我們大大的縮短了工期；9.2在核心區(qū)采用與梁板混凝土強(qiáng)度相同的低強(qiáng)度混凝土，減少了高強(qiáng)混凝土的使用量；9.3保證了梁端支座剪力較大處抗剪能力的滿足；9.4減少了在施工過程中所產(chǎn)生的施工冷縫，保證了結(jié)構(gòu)的整體性。鑒于以上這些優(yōu)點(diǎn)，在高層建筑梁柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同的框架節(jié)點(diǎn)中，使用此工法，不僅能夠滿足結(jié)構(gòu)的安全性能，同時(shí)節(jié)約工期、節(jié)省成本。具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，得到業(yè)主和管理單位的認(rèn)同。10應(yīng)用實(shí)例10.1南京***09、10棟工程于2002年4月18日開工，2003年7月3日竣工。框架商住樓，地下一層、地上十二層，建筑面積28000㎡。墻柱混凝土標(biāo)號(hào)為C40、梁板混凝土標(biāo)號(hào)為C30。經(jīng)濟(jì)效益：按以前做法梁柱結(jié)點(diǎn)處C40需286.5m3，C40每m3價(jià)格為241元，用現(xiàn)在的做法C30每m3價(jià)格為221元，這樣材料上可節(jié)約5730元。以前做法每層需4個(gè)人工用來綁扎固定施工縫鋼絲網(wǎng)片。每個(gè)人工為45元，這樣45×12×4=2160元。工程共節(jié)約7890元。安全性：到目前為止未發(fā)現(xiàn)任何裂縫等不安全情況。10.2南京***家居廣場(chǎng)工程于2003年8月31日開工，2004年12月16日竣工。本工程為框架結(jié)構(gòu)，地下1層，地上4層，建筑面積50000㎡。墻柱混凝土標(biāo)號(hào)為C40，梁板混凝土標(biāo)號(hào)均為C30。經(jīng)濟(jì)效益：按以前做法梁柱結(jié)點(diǎn)處C40需926.2m3，C40每m3價(jià)格為241元。用現(xiàn)在的做法C30每m3價(jià)格為221元，這樣材料上可節(jié)約（241-221）×926.2=18524元。以前做法每層需16個(gè)人工用來綁扎固定施工縫鋼絲網(wǎng)片。每個(gè)人工為50元，這樣50×9×12=5400元。工程共節(jié)約23924元。安全性：到目前為止未發(fā)現(xiàn)任何裂縫等不安全情況。10.3江蘇***綜合樓工程于2005年5月28日開