高層建筑框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點施工淺析
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摘要：文中以江西省余干縣玉亭片區(qū)棚改安置房EPC項目為例，對框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點施工技術(shù)在高層建筑施工中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，并提出了具體的優(yōu)化措施。
關(guān)鍵詞：高層建筑；框架結(jié)構(gòu)；梁柱節(jié)點
0引言
在建筑施工中，框架結(jié)構(gòu)主要受力部分為梁柱結(jié)構(gòu)，整體建筑受到的壓力大部分都有梁柱承載，梁柱連接位置受力非常復(fù)雜。建筑結(jié)構(gòu)中的節(jié)點處于梁柱連接位置，梁柱連接位置的施工質(zhì)量直接影響整個建筑結(jié)構(gòu)的承載力的大小。因此，梁柱節(jié)點的施工不容忽視，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格保證建筑物梁柱節(jié)點施工質(zhì)量。
1高層建筑框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點類型
一般來說，現(xiàn)代高層建筑框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點施工時，施工人員會按照框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點位置的不同進(jìn)行整體劃分，主要有以下幾種類型，分別為中柱節(jié)點、角柱節(jié)點以及中層和邊柱節(jié)點［1］。由于節(jié)點位置的不同，使梁柱交叉結(jié)構(gòu)也不同，導(dǎo)致實際壓力條件不同，受到的壓力也明顯不同。研究表明，不同的節(jié)點中，節(jié)點附近存在梁結(jié)構(gòu)，因此可以承擔(dān)起部分外力。若是角柱節(jié)點外力較大時，角柱節(jié)點將會受到較大程度影響，對于邊界節(jié)點，由于這些柱具有很強(qiáng)的抗彎曲能力，因此可以在很大程度上實現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁的目的，保證建筑施工的整體質(zhì)量。
2高層框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點施工的影響因素
在現(xiàn)代工程施工當(dāng)中，因大多數(shù)施工都是露天環(huán)境，容易受到各種外部因素的影響，導(dǎo)致施工時間受限，出現(xiàn)趕工期的情況?，F(xiàn)代建筑工程實際施工過程需要使用到大量的建筑材料，如混凝土等，如果外部溫度發(fā)生變化，這些材料也將會受到影響，影響整個工程的施工進(jìn)度和質(zhì)量。在現(xiàn)代高層框架結(jié)構(gòu)的梁柱連接施工中，承重結(jié)構(gòu)主要由拉結(jié)鋼筋、混凝土砌塊和砂漿共同構(gòu)成建筑受力的主體，施工的質(zhì)量和效率還取決于節(jié)點位置的承載力，對外力的承受能力，都關(guān)乎工程的整體質(zhì)量。在工程的施工過程中，建筑材料質(zhì)量非常關(guān)鍵。但是一些建筑企業(yè)為了謀取最大的經(jīng)濟(jì)效益，在選擇建筑材料時往往會選擇規(guī)格相近、成本較低的材料，以控制建筑施工成本。由于施工質(zhì)量與材料尺寸和規(guī)格之間存在密切關(guān)系，直接會導(dǎo)致施工質(zhì)量受到影響。
3高層建筑框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點施工技術(shù)
3.1工程概況
江西省余干縣玉亭片區(qū)棚改安置房EPC項目，位于余干縣城玉亭大道東西兩側(cè)，分為兩個地塊，總用地面積5.11hm2，由10棟24-33F高層和1棟6F多層建筑組成，建筑面積23.58hm2，工程基建投資約5.79億元，項目于2019年6月正式開工建設(shè)，工期兩年，因新冠疫情的影響，預(yù)計2021年9月竣工。目前項目主體工程已全部封頂，正在進(jìn)行室外水電氣的安裝，外墻漆噴涂、電梯安裝和室內(nèi)簡裝工作，已經(jīng)累計完成投資5.09億元，完成總投資的87%。
3.2鋼筋綁扎技術(shù)
建筑工程當(dāng)中鋼筋是重要的基礎(chǔ)施工材料，梁柱節(jié)點施工鋼筋是必不可少的基礎(chǔ)建筑材料。建筑施工必須提前進(jìn)行鋼筋綁扎工作。在梁柱節(jié)點施工進(jìn)行鋼筋綁扎之前，必須有規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)規(guī)定要求，實際設(shè)計需要考慮箍筋加密以及節(jié)點箍筋直徑和距離之間的關(guān)系，鋼筋材料參數(shù)如表1所示。然而，在實際施工中，原有的計劃通常會進(jìn)行重新規(guī)劃設(shè)計改動［2］。在實際施工中，由于節(jié)點鋼筋數(shù)量不足，節(jié)點鋼筋綁扎不合理，節(jié)點鋼筋間距短等原因，導(dǎo)致節(jié)點位置的鋼筋出現(xiàn)纏繞，降低梁柱鋼筋整體質(zhì)量。經(jīng)過實際研究得出，導(dǎo)致這種問題出現(xiàn)的原因有以下兩點，一是施工中梁柱節(jié)點監(jiān)測效果差，實際監(jiān)測不理想，構(gòu)造框架時，梁柱結(jié)構(gòu)設(shè)計工作人員對節(jié)點施工了解不充分；另一方面，對應(yīng)的節(jié)點施工設(shè)備更新不及時，缺乏先進(jìn)的設(shè)備以及技術(shù)支持，導(dǎo)致節(jié)點鋼筋無法順利搭設(shè)，降低了框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點的施工質(zhì)量。一般情況下建筑施工都是在完成梁板模板施工后進(jìn)行梁混凝土澆筑，再進(jìn)行后續(xù)的節(jié)點箍筋定位工作。然而，由于建筑施工過程鋼筋綁扎以及裝配工作的復(fù)雜性，再加上某些施工人員缺乏專業(yè)的施工知識，造成鋼筋綁扎不合理，直接影響整體施工質(zhì)量。因此，節(jié)點區(qū)箍筋可預(yù)先進(jìn)行綁扎制成鋼筋籠，套入柱的縱向鋼筋，柱內(nèi)縱向鋼筋必須固定或焊接，然后放置梁鋼筋，以確保構(gòu)件鋼筋的整體質(zhì)量，特別是應(yīng)將技術(shù)質(zhì)量信息全部反饋給工人，嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行安裝和固定。
3.3混凝土施工技術(shù)
混凝土施工工藝在現(xiàn)代施工過程中起著非常重要的作用，混凝土澆筑十分重要，對節(jié)點區(qū)域的施工質(zhì)量有著很大的影響?；炷潦┕べ|(zhì)量會受到場地的影響，建筑施工必須把控混凝土整體施工質(zhì)量，防止因使用不合格的混凝土造成施工安全問題［3］。建筑強(qiáng)度需要適配建筑整體梁柱結(jié)構(gòu)設(shè)計，從而保障梁柱整體施工質(zhì)量。梁柱節(jié)點施工時，必須保證混凝土達(dá)標(biāo)，應(yīng)采用與梁柱混凝土相同的高強(qiáng)混凝土，確保施工質(zhì)量，混凝土材料參數(shù)如表2所示。模板完工后，在混凝土施工前，相關(guān)負(fù)責(zé)人應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)配置混凝土，以確保配置的混凝土能夠滿足項目施工的要求。但在一些工程中，由于受傳統(tǒng)觀念等因素的影響，施工人員以及設(shè)計人員過于重視梁、柱的混凝土強(qiáng)度，忽略了節(jié)點區(qū)域的混凝土，這導(dǎo)致一些部位出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度和質(zhì)量，并且影響梁柱節(jié)點的抗震性以及穩(wěn)定性。在進(jìn)行節(jié)點澆筑混凝土之前，若出現(xiàn)裂縫，會導(dǎo)致相關(guān)區(qū)域出現(xiàn)浮漿等現(xiàn)象，為了控制此類問題的發(fā)生，相關(guān)工作人員必須在進(jìn)行混凝土澆筑前，對裂紋問題進(jìn)行解決，并處理松動的石塊或軟混凝土，以確保項目施工的整體質(zhì)量。若是不同時進(jìn)行梁柱與梁板的混凝土澆筑，則必須制定合理的施工措施，否則會導(dǎo)致連接處出現(xiàn)冷縫問題。為了讓梁柱節(jié)點的混凝土質(zhì)量達(dá)標(biāo)，設(shè)計人員應(yīng)充分考慮實際設(shè)計中各類影響因素，盡量簡化實際施工程序。施工單位必須全面了解設(shè)計意圖，制定規(guī)范的施工流程。在現(xiàn)場施工期間，為確保應(yīng)用兩種不同登記混凝土澆筑的梁柱能夠于統(tǒng)一澆筑面接搓，在組織流水段，需要根據(jù)施工當(dāng)中的混凝土澆筑面寬度結(jié)合實際混凝土澆筑速度計算出梁板混凝土和梁柱節(jié)點整體混凝土澆筑的體積，從而能夠合理為兩種類型的混凝土安排車輛，并計算其澆筑時間，確保兩種類型的混凝土都填充到指定的接茬中，從而保障施工質(zhì)量。
3.4模板安裝技術(shù)
梁柱節(jié)點施工進(jìn)行模板安裝，應(yīng)按鋼筋綁扎順序來進(jìn)行整體工作，先通過梁底板鋼筋安裝梁底板殼體，然后綁扎對應(yīng)節(jié)點箍筋，模板只能在整體工序完畢后再進(jìn)行安裝。模板還必須安裝牢固的裝配工藝，安裝期間，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)完成整體安裝工程。一般情況下模板安裝時要采用相應(yīng)的技術(shù)完成，明確梁底板的整體承載力。進(jìn)行模板安裝前，應(yīng)了解板和節(jié)點的比例，確定板、梁和柱的尺寸，合理分類樓板確定分層組，協(xié)調(diào)板、梁和柱與節(jié)點之間的關(guān)系。模板的大小尺寸應(yīng)根據(jù)規(guī)模確定，定制符合實際需求的模板。模板需要嚴(yán)格進(jìn)行檢查，只有在通過檢查后才能使用。此外，安裝工具也是必不可少的。模板只能在準(zhǔn)備工作完成后安裝。在施工實踐中，最常用的方法是臨時現(xiàn)場散裝，這很容易導(dǎo)致尺寸偏差問題，如尺寸偏差過大、接縫松動或者表面不平，會給拆除和重新組合帶來較大困難，導(dǎo)致后續(xù)的節(jié)點位置清潔困難度加大，按照正常的規(guī)范綁扎順序進(jìn)行節(jié)點鋼筋綁扎，節(jié)點模板只能在安裝梁底板殼體以及穿梁底筋綁扎完畢節(jié)點箍筋后安裝，超過框架條寬度的模板可用工具式定制模板方法。
4高層建筑框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點施工技術(shù)優(yōu)化措施
4.1鋼筋綁扎技術(shù)優(yōu)化措施
建筑柱體鋼筋以及節(jié)點鋼筋整體箍筋綁扎工作同時進(jìn)行，按照梁底以及模板下端50~100mm位置預(yù)留出施工縫，便于混凝土澆筑。拆下兩側(cè)的模板后，柱頭節(jié)點要綁扎框架鋼筋。該方法使混凝土的澆筑步驟更符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，能有效地安置扎絲，且能夠正常進(jìn)行梁柱混凝土澆筑工作。節(jié)點位置鋼筋按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)完成綁扎，可以大幅度縮短后續(xù)施工時間，因綁扎質(zhì)量高，后續(xù)也不會出現(xiàn)泥漿污染問題，可提高整體混凝土澆筑質(zhì)量。另一種方法是“沉梁法”，預(yù)留區(qū)的鋼筋綁扎工作滯后，在模板與底板組裝完畢后再進(jìn)行綁扎。這種方法解決了數(shù)量不足、間距不規(guī)范以及不能進(jìn)行綁扎操作等問題。
4.2混凝土施工技術(shù)優(yōu)化措施
首先，應(yīng)做好連接面的混凝土預(yù)留工作，根據(jù)需求預(yù)留不同等級的混凝土。鋼筋混凝土施工當(dāng)中，框架結(jié)構(gòu)一般梁柱節(jié)點施工都相對復(fù)雜，并且由于負(fù)荷內(nèi)力的影響，導(dǎo)致柱混凝土受力一般高于梁混凝土。通常狀況下，縱向高強(qiáng)度混凝土與低強(qiáng)度混凝土的連接需要應(yīng)用水平結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，并且要按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)高強(qiáng)度混凝土要有更高的強(qiáng)度。其次，必須按照要求，混凝土分開澆筑。大多的框架結(jié)構(gòu)施工都應(yīng)用現(xiàn)場攪拌混凝土的施工方式，梁柱節(jié)點中心區(qū)的混凝土施工流程如下：首先應(yīng)用吊斗或者泵完成混凝土的運輸，以進(jìn)行局部振動，然后在梁板位置保留傾斜面，使梁中的相鄰接面更加標(biāo)準(zhǔn)，最后在混凝土初凝完成前，應(yīng)當(dāng)隨著泵完成梁上磚的澆筑。該方法的中心點是控制高強(qiáng)混凝土和低強(qiáng)混凝土之間的相鄰接面，不會產(chǎn)生冷縫，要合理減少節(jié)點高強(qiáng)混凝土的澆筑時間。同時，可提前使用小型振搗器對局部鋼筋密集區(qū)域進(jìn)行振搗，以改善密集鋼筋區(qū)域的施工質(zhì)量，并可使用適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)技術(shù)，例如，更換成細(xì)石混凝土，從而保證節(jié)點區(qū)域整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
4.3交叉區(qū)域與核心區(qū)域施工技術(shù)優(yōu)化措施
一般來說，由于某些特殊因素的影響，現(xiàn)代高層框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點施工中經(jīng)常會出現(xiàn)一些問題，直接影響工程質(zhì)量和建筑耐久性，因此，在進(jìn)行實際主次梁交叉節(jié)點區(qū)域施工時，相關(guān)人員必須進(jìn)行相應(yīng)的施工程序優(yōu)化和改進(jìn)。為了順利實現(xiàn)目的，施工人員首先應(yīng)降低梁樓板的設(shè)計高度，提高主梁的高度，以增加工程設(shè)計的便利性，確保工程的整體質(zhì)量。此外，應(yīng)當(dāng)對梁柱節(jié)點結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，從而確保設(shè)計與實際施工現(xiàn)場適配。框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點施工質(zhì)量非常關(guān)鍵，因此，在施工過程中，必須對梁柱節(jié)點位置的施工進(jìn)行嚴(yán)格把控，按照設(shè)計要求嚴(yán)格施工。施工結(jié)束后，建筑監(jiān)理人員要對梁柱節(jié)點施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查，以確保工程和建筑整體的質(zhì)量。在建筑工程中，技術(shù)人員水平是影響整體建筑質(zhì)量的關(guān)鍵因素，技術(shù)人員必須承擔(dān)起重要的責(zé)任，梁柱節(jié)點施工時要進(jìn)行全面的質(zhì)量把控，解決施工當(dāng)中出現(xiàn)的各類問題。在梁柱節(jié)點施工中，技術(shù)人員在施工過程中有發(fā)言權(quán)，對于施工過程中出現(xiàn)的問題，技術(shù)人員可對存在問題的地方提出疑問，同時，技術(shù)人員必須具備全面的節(jié)點施工專業(yè)知識。
5結(jié)語
在高層建筑領(lǐng)域，應(yīng)用框架建筑施工基礎(chǔ)對應(yīng)的混凝土施工存在標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題，建筑領(lǐng)域的相關(guān)工作人員逐漸認(rèn)識到梁柱節(jié)點施工質(zhì)量的重要性，并且通過不斷地實踐優(yōu)化施工方法，及時處理各種新問題，實現(xiàn)了施工技術(shù)的不斷提高，目前梁柱節(jié)點施工技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，有效推動了高層建筑整體建筑質(zhì)量的提高。
參考文獻(xiàn)
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作者:陳珠明 單位:余干縣城市建設(shè)投資開發(fā)有限公司