談梁柱節點施工技術在框架結構中的應用

王天放

摘要：對于框架結構，梁柱交叉點處為節點，節點承受由梁柱傳遞來的軸心、彎矩、剪力的共同作用，受力狀態很復雜，其破壞形態主要為剪切破壞，在地震力反復作用下將形成多種交叉裂縫，把節點核心區分為若干混凝土塊體，將大幅度降低節點區域的混凝土強度，為此，施工時應確保節點處的強度。文章對框架結構中梁柱節點施工技術的若干關鍵問題進行了探討。

關鍵詞：梁柱節點施工；框架結構；施工技術

中圖分類號：TU746文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2009）09-0178-02

建設項目的施工階段是實現設計的最重要階段，施工方案及方法的選擇關系到質量目標的實現落實。因此，作為現場具體指導施工的技術人員，必須從工程和現場實際分析考慮，確保施工方法在技術上可行，經濟上合理，有利于保證工程質量并加快工期。節點是聯系整個結構體系的樞紐，起承上啟下的作用，因此具有十分重要的意義。

一、節點處的鋼筋與施工縫

梁柱柱內往往豎向鋼筋非常多，而梁內上下橫向鋼筋也按錨固要求彎曲插入柱內。一般情況下，柱內豎筋和梁內鋼筋的規格數量及錨固長度，都是在現場加工區或預制廠按圖成型，現場綁扎的。該處的鋼筋往往非常密集，會引起施工人員的重視，通常情況下，不會出現差錯（特別是主筋）。但由于節點區附近鋼筋非常密，加之鋼筋與模板的工序配合問題，應在固定模板之前將箍筋綁扎完畢，如果綁扎梁筋前固定模板，則必須加密的箍筋。由于不好綁扎，也往往不能加密。因此，該處模板應當在箍筋加密完成后，再進行固定。澆筑柱混凝土之前將同一層內的柱、梁鋼筋固定就位完成。

對于現澆高層框架結構，限于鋼筋的敷設、模板的支設，以及下層混凝土強度未達齡期強度等工序和技術上要求，常常不能進行上部混凝土的連續澆筑施工，不留施工縫是不現實的。同一次性現澆結構相比，施工縫對結構的整體性帶來一定的危害。這是由于第一次表面已終凝第二次澆筑時在原界面上存在冷縫，新舊界面粘結力受到削弱，不可避免地對結構整體性造成影響，降低結構的承載能力。假若施工縫留設及處理措施不當，這種危害將成為潛在的隱患。設計上根據框架節點的受力特點，?？紤]使用不同等級混凝土澆筑，而決定著施工時的施工縫的留設。施工縫留設遵循的原則應是首先保證結構強度，而后考慮施工方便

出于工序上的原因，施工縫也經常留設在節點的上部或下部，此位置承受著較大的剪力，是結構的薄弱環節。施工縫的存在影響節點混凝土強度。在節點處有不同等級混凝土需澆筑情況下，應將施工縫留在梁頂柱底處。如將縫留在柱頂梁底，則在澆筑水平梁板混凝土時，需二次澆筑節點處柱等級的混凝土，增加施工麻煩，還會造成梁內節點上部鋼筋不能伸入柱內，使節點主梁鋼筋錨固長度不夠，故澆筑混凝土之前應將同一層內的柱、梁鋼筋固定就位完成，并采取柱頂留施工縫。

二、梁柱節點不同強度等級混凝土的施工方法

出于結構和經濟方面的考慮，柱和梁板的混凝土強度等級往往是不同的。如果在混凝土施工中不認真分析考慮，盲目地施工，極易引起質量事故。從設計角度看梁柱節點處的混凝土強度如果取用梁板的混凝土強度，會引起柱在豎向荷載作用下的承載力不足，以及地震作用下節點核心區的抗剪承載力不足。從施工角度看，節點區域選用較高強度混凝土也是必要的。施工規范要求在梁柱混凝土強度等級差異較大時，應使節點混凝土強度等級與柱相同。

1．不同等級混凝土鄰接面的留設。在鋼筋混凝土結構中，高層建筑框架結構的梁柱節點比較復雜，由于荷載組合及內力計算的結果，要求同一層的豎向結構柱的混凝土強度等級高于水平結構梁的混凝土強度等級。鋼筋混凝土框架結構，水平施工縫通常留于柱腳梁頂。而任何情況下豎向結構高等級混凝土與水平結構低等級混凝土的鄰接面應留在水平結構內，即高強度等級混凝土構件內不應有低強度等級的混凝土。

2．梁柱不同強度等級混凝土分別澆筑的施工。高層建筑多數使用商品混凝土或現場攪拌站泵送澆搗，梁柱節點核心區的混凝土澆搗方法為：先用塔吊吊斗或混凝土泵輸送柱等級的磚就位，分層振搗，在樓面梁板處留出斜面，在梁內留鄰接面（必要時鄰接面設小隔板，在澆梁混凝時抽出小隔板）。在混凝土初凝前，隨之泵送澆筑樓面梁板的磚。采用這種方法澆搗樓柱、梁、板混凝土時，應重點控制高低強度等級混凝土的鄰接面不能形成冷縫，以縮小節點核心區高強度等級混凝土澆搗時間，避免高低強度混凝土的鄰接面形成冷縫。同時對梁柱節點鋼筋密集的核心區用小型插入振搗器加強振搗，杜絕漏振死角，對于鋼筋確實過分密集的情況，應事先和設計單位聯系采取適當的技術措施（如改用細石混凝土），確保節點核心區混凝土的密實性和設計強度。

3．不應采用梁柱節點隨同樓面統一澆搗。梁柱節點處不同強度等級混凝土采用分別澆搗的施工方法，給施工帶來不便。但如考慮梁柱節點處的混凝土隨同梁板一起澆搗，梁柱節點處的混凝土強度取用梁板的混凝土強度，會削弱節點強度，引起柱在豎向荷載作用下的承載力不足，以及地震作用下節點核心區的抗剪承載力不足，所以不應采用。

總之，施工時先澆節點處混凝土強度等級高的核心部分，然后于初凝前再澆梁板的較低等級混凝土，原則是

保證節點處的強度不被削弱。

三、產生梁柱節點不同混凝土強度等級處裂縫的原因

梁柱節點不同混凝土強度等級均按先柱后梁的次序澆搗，也會有少數樓層在梁柱節點處高低強度等級混凝土交界面附近出現微細裂縫。其裂縫的具體原因是：

1．梁柱節點處，不同強度等級的混凝土，其水泥用量、水灰比、用水量都不同，混凝土在硬化過程中，由于水分蒸發，體積逐漸縮小，產生收縮，高低強度等級混凝土本身的收縮有差異，共交界附近容易產生裂縫。

2．柱子斷面大，剛度大，梁的截面相對較小，又受柱子的強大約束，梁體混凝土的收縮受限制，也容易在較薄弱的交界附近產生裂縫。

3．混凝土澆搗后又未及時澆水養護，混凝土在較高溫度下失水收縮。水化熱釋放量較大，而又未及時得到水分的補充。因而在硬化過程中，受到支座的約束，勢必產生溫度應力而出現裂縫，這些裂縫也首先產生在較薄弱的高低強度等級混凝土交界部位。

4．高等級混凝土初凝后澆搗低等級混凝土。雖然微裂在混凝土中是很難避免的，但是應從嚴要求，分析原因，裂縫如不是荷載作用下的結構裂縫一般不影響結構安全使用。但盡量控制和消除這類裂縫，進一步提高工程質量。

四、梁柱節點處裂縫的防治措施

根據上述原因分析，采取的具體防裂措施如下：

1．在滿足強度等級及可泵性的條件下，對柱混凝土，減少水泥用量、減少含砂率、增加石子含量、減少坍落度、減少用水量，以減少混凝土的收縮量。

2．節點處的混凝土實行“先高后低”的澆搗原則，即先澆高強度等級混凝土，后澆低強度等級混凝土，嚴格控制在先澆柱混凝土初凝后繼續澆搗梁板的混凝土，事先作好技術交底和準備工作。

3．混凝土養護是整個施工過程中必不可少的一個環節，忽視對混凝土的養護，既會降低混凝土的強度，又易使其在硬化過程中失水得不到及時補償而產生裂縫，尤其在高溫下施工，更應經常澆水養護，特別是梁，除了板面澆水外，還應在板下梁側澆水，這樣既可減少溫度產生的裂縫，也可降低由于混凝土的收縮而產生的約束應力，有效控制裂縫。

4．增加梁的側面水平構造鋼筋，提高梁的抗裂性。

只要采取的針對性措施到位，對癥下藥，并精心施工，梁柱節點高低強度等級混凝土交界處附近的裂縫可以得到最大限度的控制。要徹底消除裂縫現象，尚有待不斷提高施工技術和不斷積累施工經驗，采用更為科學的解決方法。

參考文獻

[1]郭猛．框架結構梁柱節點區優化施工設計[J]．施工技術，2007，（6）．

[2]楊海生．框架結構節點施工[J]．陜西建筑，2007，（7）．

[3]申鋼．鋼筋混凝土框架結構節點施工技術的探討[J]．內蒙古農業大學學報，2007，（4）．