摘要:隨著我國建筑行業的逐漸發展,城市中越來越多的高層建筑開始投入建設中。在高層建筑施工過程中,梁柱節點是高層建筑框架結構中較為復雜的施工部分,梁柱節點經常會出現混凝土強度等級比同一層梁板高的情況,這種情況不僅影響梁柱的使用功能,更可能導致裂縫的產生。本文就高層建筑中,造成梁柱節點不同強度的等級混凝土并產生的原因進行分析,并提出相應的預防措施。
關鍵詞:高層建筑;梁柱節點;強度等級;混凝土施工
伴隨著高層建筑數量不斷增大,作為高層建筑主體結構施工中非常重要的環節,梁柱節點處混凝土的強度等級施工不僅關系著高層建筑的施工質量,更與建筑的安全性有著密切聯系。高層建筑中的梁柱節點比較復雜,混凝土的施工也需要考慮很多因素,因此,梁柱節點處的混凝土施工控制顯得異常重要。如果高層建筑中梁柱節點的混凝土強度等級不一,不僅可能影響高層建筑的使用功能,嚴重的可能造成收縮裂縫,影響建筑的安全性和穩定性。以下就高層建筑梁柱節點的混凝土強度等級施工要點進行分析,就造成這種現象的原因展開討論。
一、高層建筑梁柱節點不同強度等級混凝土的施工現狀
對于高層建筑來說,梁柱節點不同強度等級的混凝與施工處理需要考慮到地震作用組合的框架柱受軸壓比控制,如果梁柱的斷面太大,則可能影響使用,所以在實際的施工過程中,常常會將混凝土的等級升高。而根據抗震設防的概念來說,為確保梁板不會出現收縮裂縫,梁板的混凝土強度等級應低于梁柱的混凝土強度等級。因梁破壞屬于構件破壞,是絕不行的,而柱子損害將會危機到整個建筑結構的穩定性,嚴重的可能導致整體倒塌。所以在實際的施工中,為避免出現梁柱破壞,必須進行合理、及時的防范。
根據一些高層建筑的施工經驗來看,梁柱節點不同強度等級混凝土基本上是按照先柱后梁的順序來進行混凝土澆筑的,雖然有少數的樓層建筑在梁柱節點處的高低強度等級混凝土交界處出現細微的裂縫,但大多都不屬于因荷載作用引起的結構裂縫,且都不影響高層建筑的結構安全。但一些裂縫的產生也是不可避免的,更應針對這些微小的裂縫進行控制。產生裂縫的原因具體如下:
首先,因高層建筑梁柱節點處的混凝土強度等級相差甚遠,不同等級的混凝土水泥的用量、水灰比以及施工用水量都有所不同。柱子的體積本身也非常大,使用水泥的量也越大,因此產生水化熱就高。這樣高低強度等級的混凝土之間就有收縮差異,極易造成交界處開裂的情況。其次,高層建筑柱子的斷面較大,剛度也非常大,但梁的界面相對小,一旦受到柱子的強大約束,梁板混凝土的收縮就會受到限制,更容易產生裂縫。一方面,在進行混凝土配合比設計時,高強度等級的混凝土使用水泥的量較大,從而其水灰比、含砂率以及坍落度也較大,很容易造成高低強度等級混凝土的交界處開裂的情況。另一方面,針對現澆的梁板,如果沒有科學合理的養護,其表面的水分被吸收,導致表面開始吸收混凝土結構內部的水分,從而造成內外收縮不均勻,最終導致裂縫的產生,與此同時,因梁的側面水平方向的構造鋼筋過少,所以其收縮裂縫的強度也不夠。
圖1" 常見的梁柱節點裂縫
二、梁柱不同強度等級混凝土的澆筑施工。
眾所周知,我國的高層建筑多采用的是商品混凝土,或者現場攪拌泵送澆筑的方式,而作為混凝土澆筑的核心區域,梁柱節點的混凝土澆筑方法有很多種。首先,無論是不管柱頂留還是不留施工縫等操作,都需要先用塔吊或者混凝土泵送的方式確保柱子混凝土強度等級所用的混凝土就位,通過分層振搗的方式進行澆筑。而在混凝土初凝之前,隨著泵送澆筑的建筑梁板混凝土,來澆筑建筑的層柱、墻、梁、以及板砼。在這個過程中需要特別注意的是,必須控制好高低強度等級的混凝土交界處的冷縫產生,隨意可以在柱頂梁底的位置預留施工縫,以降低節點核心區域中高強度等級混凝土的澆筑時間,有效防止混凝土澆筑的交界面產生冷縫。與此同時,應對高層建筑的梁柱節點鋼筋密集區域,利用小型的插入式振搗設備加強振搗,防止有漏振的情況出現。對于比較特殊的情況,可以與設計單位取得聯系,共同商討采取適當的技術措施,保障節點核心區的混凝土澆筑的密實度與強度。
三、如何控制和處理高層建筑梁柱節點裂縫。
1、首先,對于高層建筑的梁柱混凝土施工而言,要求混凝土的配合比設計必須滿足強度等級和可泵性的基礎上,能夠減少柱子混凝土的水泥用量、含砂率以及用水量,適當增加石子的含量,并對添加的外加劑或者粉煤灰用量進行相應的調整。
2、針對節點處的混凝土,必須遵循先高后低的澆筑原則,等到澆筑完高強度等級的區域后方可進行低等級強度混凝土的澆筑,并嚴格控制混凝土的初凝前連續澆筑,做好相關技術交底以及準備工作。
3、其次,針對梁板的混凝土澆筑應采取二次振搗的方式,在第一次混凝土初凝之前再振搗一次,以提高高低強度等級混凝土交界處的密實性,減少收縮產生的裂縫。針對裂縫較多的梁側面,必須增加其水平構造的鋼筋使用,以增強梁的抗裂性能。
4、最后,還應嚴格控制好混凝土的坍落度,采用塔吊運輸的方式進行節點核心區的混凝土澆筑,大大降低坍落度。而在施工現場,還應針對每一車的混凝土進行坍落度檢驗,保證坍落度相同。需要特別注意的是,對于混凝土的后期一定要到位,除了需要給梁板澆水外,在承重腳手架拆除之前,還應用高壓水槍對梁澆水養護,以推遲拆模的時間,保證混凝土順利凝固,并降低裂縫的產生機會。
結語
具體來說,對于高層建筑的梁柱節點施工而言,因施工方案和周圍環境的影響,經常會出現混凝土強度等級比同層梁板高的情況,這不僅會影響建筑的施工順利進行,更可能造成不安全隱患。因此,通過設計合理的混凝土澆筑方案,保證各區域的混凝土澆筑質量,采用先澆節點后澆梁板的混凝土澆筑順序,并加以有效的裂縫預防措施,進一步保證科學、合理、有效的混凝土后期養護,就能全面的保障梁柱節點處的混凝土施工質量,保障高層建筑剩余工作的順利進行。
參考文獻:
[1]胡永嘉,劉勇.梁柱節點混凝土施工方法及裂縫控制探討[J].江蘇建筑,2014,04:75-77.
[2]宋淼,李穎.高層建筑梁柱節點處不同強度等級混凝土的施工[J].科技信息,2009,18:531.
[3]張宇.梁柱節點不同強度等級混凝土的施工[J].科技致富向導,2012,03:390.