蔡小超, 隋聚艷
河南省鄭州水利學校(450011)
框架結構梁柱節點也稱節點核心區,是主體結構的重要組成部分,是聯系整個結構體系的樞紐。節點承受由梁柱傳遞的軸力、彎矩、剪力的共同作用,受力狀態復雜,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砼塊體,大幅度降低節點區域的砼強度,為此施工時應確保節點處強度。當前一些施工企業和施工技術人員恰恰對現澆框架節點的施工操作不夠重視,對施工質量控制不嚴,大量的施工質量問題給工程質量留下了隱患。
施工中節點區箍筋經常存在少綁、漏綁、間距不均、箍筋燒斷等現象,或者是柱外圈箍筋滿足要求,而中間十字交叉箍筋缺少較多或沒有。
常見的框架梁柱施工有兩種做法:一種是先將節點區的箍筋全部按要求綁扎好,然后綁扎框架梁鋼筋,但這種做法會影響框架梁鋼筋綁扎,節點區箍筋綁扎好后再穿梁底筋時鋼筋工不得不敲打已綁好的節點箍筋或解開扎絲,甚至會擅自燒斷箍筋。另一種是在綁扎柱箍筋時留下節點區箍筋不綁,等木工將節點模板、梁模板和樓板底模都安裝好后,再在樓面上綁扎梁鋼筋,綁完后拆除臨時支架將梁鋼筋骨架落到梁模內,這種做法很容易漏掉節點區的柱箍筋。
只有木工和鋼筋工緊密配合,才可能保證節點區箍筋符合設計及規范要求,做法是在穿好框架梁底筋后綁扎節點區箍筋,然后綁完框架梁鋼筋后在梁面上加一道節點(定位)箍筋。施工流程為:拆除框架梁以下柱模→安裝框架梁底模→柱頭砼鑿毛→框架梁底筋綁扎→節點箍筋綁扎→框架梁梁面鋼筋綁扎→梁面上加節點(定位)箍筋一道→節點區模板安裝→框架梁側模及樓板底模安裝。
在高層框架結構的抗震設計中,為了滿足框架柱的軸壓比要求,又避免柱子截面尺寸過大,往往需要框架柱的砼強度等級比梁板砼高,施工時要采取特別措施保證節點砼的質量。比較成熟有效的做法是:在梁柱節點附近離開柱邊≥500 ram,且≥1/2梁高處沿45°斜面從梁頂面到梁底面用5 mm網眼的密目鐵絲網分隔(作為高低等級砼的分界),先澆高等級砼后澆低等級砼,即先澆節點區砼后再澆節點區以外的梁板砼。應注意的是:節點區砼與梁板砼應連續澆筑,不得將高低強度等級砼交界處留成施工縫或出現冷縫。同時要加強對砼的養護,以防梁端高低等級砼交界附近出現砼收縮裂縫。
施工中部分梁柱節點處高低強度等級砼交界面附近會出現微細裂縫,其原因是:1)梁柱節點處,不同強度等級的砼,其水泥用量、水灰比、用水量都不同,砼在硬化過程中,由于水分蒸發,體積逐漸縮小,產生收縮,高低強度等級砼的收縮有差異,其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,梁體砼的收縮受限制,也容易在較薄弱的交界附近產生裂縫。3)砼澆搗后未及時澆水養護,砼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砼交界部位。4)高等級砼初凝后澆搗低等級砼。
雖然微裂縫在砼中是很難避免的,如不是荷載作用下的結構裂縫一般不影響結構安全使用,但應盡量控制和消除這類裂縫,進一步提高工程質量。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,柱子砼,應減少水泥用量、減少含砂率、增加石子含量、減少坍落度、減少用水量,以減少砼的收縮量。2)節點處的砼實行“先高后低”的澆搗原則,即先澆高強度等級砼,后澆低強度等級砼,嚴格控制在先澆柱砼初凝后繼續澆搗梁板砼,作好技術交底和準備工作。3)砼養護是整個施工過程中必不可少的一個環節,忽視對砼的養護,既會降低砼的強度,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,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。
框架結構梁柱交匯點的節點是聯系整個結構體系的樞紐。它聯系著上下柱,起著傳遞、分配內力和保證結構整體性的作用,是提高抗震結構體系的延性,抵抗相鄰構件間的最不利荷載組合,是框架傳力的橋梁。因此,節點應具有足夠的強度和必要的延性,即使在強烈地震的作用下,也不應發生破壞。提高對抗震框架節點重要性的認識,嚴格管理,采取合理的施工措施,確保施工質量能達到設計及規范的要求,決不留下任何質量隱患。