梁柱框架结构施工中梁柱节点质量制约

【摘要】框架结构梁柱节点因受力状态复杂,施工中是框架结构的关键部位,可以说是整个框架体系的核心。因此，在施工中应该提高对梁柱节点施工工序重要性的认识，严格管理，更要采取合理的施工措施，确保施工质量能达到设计及规范的要求。本文分析了框架结构梁柱节点施工过程中存在的质量问题，提出了框架结构施工中梁柱节点的质量控制措施。
【关键词】框架结构施工梁柱节点质量控制
框架结构梁柱交汇点的节点是联系整个结构体系的枢纽。它联系着上下柱，起着传递、分配内力和保证结构整体性的作用，是提高抗震结构体系的延性，抵抗相邻构件间的最不利荷载组合，是框架传力的桥梁。因此，节点应具有足够的强度和必要的延性，即使在强烈地震的作用下，也不应发生破坏。提高对抗震框架节点重要性的认识，严格管理，采取合理的施工措施,确保施工质量能达到设计及规范的要求，决不留下任何质量隐患。

一、框架结构梁柱节点施工过程中存在的质量问题

梁柱节点是联系整个框架结构的枢纽，是框架主体结构的重要组成部分，通常情况下，建筑施工过程中的结构节点主要包括剪力墙结构暗梁与柱的交汇点和框架之间的梁与柱的交汇点等。由于节点所占据的独特位置，决定了其应具有较强的强度和承载力，从而有效确保建筑工程中整个框架结构的稳定性和安全性。通过对实践梁柱节点施工过程的了解，发现框架结构梁柱节点的施工过程中普遍存在着质量问题，具体如下：

1、梁柱节点箍筋施工存在的问题

由于梁柱节点属于梁、柱的交汇处，因此节点结构较为复杂、钢筋分布较为密集，从而导致节点施工难度较大。由此导致节点区柱箍筋数量不够、间距不均、断点接头或漏绑漏扎等问题的出现，甚至还会出现梁柱节点不放梁柱子箍筋的问题，如此，上述问题的存在给框架结构的后续施工留下巨大的安全隐患。

2、梁柱节点施工的裂缝问题

一般来讲，梁柱节点的不同等级混凝土施工大都按顺序来浇捣的，即先对框架结构的柱进行浇捣，而后再对梁进行浇捣。然而实践证明，会有小部分楼层在不同等级强度混凝土的交接处出现裂缝，导致此种问题出现的原因：首先是由于不同强度的混凝土其水灰比、用水量及水泥用量均不同，而导致其在硬化过程中出现收缩差异引起；其次是由于框架结构梁与柱的持力不同，导致梁体混凝土的收缩受到约束，从而产生裂缝；另外混凝土浇捣后，如没有进行及时的浇水养护，也会导致混凝土失水收缩并产生裂缝。

3、混凝土强度不足问题

高层建筑框架结构中，通常要求柱混凝土强度要高于梁板的混凝土强度，多数施工单位选用C20 ～ C35 等级强度的混凝土，但不得超于0。与此同时，随着建筑物高度的不断增加，柱所用混凝土强度等级与梁板所用混凝土强度等级之间的差异就会越大，此时框架结构的下部建筑较为明显。梁柱混凝土施工过程中，通常存在施工人员忽略节点区所用混凝土强度问题，并将梁所用的混凝土与柱所用混凝土视为相同，将其共同浇筑，这将导致节点区混凝土强度等级不足问题的产生，并严重影响到施工质量。

二、框架结构施工中梁柱节点的质量控制措施

1、材料的控制

(1)水泥。水泥呈粉末状,与水混合后,经过物理化学反应过程能由可塑性浆体变成坚硬的石状体,并能将沙、石等散粒状材料胶结成为整体,所以它是最重要的建筑材料之一,也是梁柱节点系统中最重要的要素之一。水泥强度等级的选择应与混凝土的设计强度等级相适应。原则上是配制高强度等级的混凝土,选用高强度等级的水泥;配制低强度等级的混凝土选用低强度等级的水泥。如果强度允许,可采用掺加粉煤灰来调整。
( 2 )钢筋。进场时应按炉罐(批)号及直径分批检验,检验内容包括查对标志、外观检查,并抽取试样作化学性能试验,合格后方可使用。钢筋堆放和加工场地应排水通畅。钢筋不得在地上直接堆放,而应用木方垫起,以防受水受潮锈蚀变质。保证梁柱节点钢筋的数量、间距和锚固最有效的方法是在钢筋绑扎前合理确定各个方向、各种钢筋的穿插、摆放顺序和绑扎顺序,要明确哪根钢筋先放、哪根钢筋后放以及何时绑扎哪根钢筋。
(3)细骨料。预应力混凝土不宜用海砂。若必须使用海砂时,则应经淡水冲洗,在可能的情况下,梁柱节点施工中尽量选用山砂。颗粒级配合理、粗细

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程度适宜并通过试验确定。
(4)拌合用水。混凝土拌和用水按水源可分为饮用水、地表水、地下水、海水以及经适当处理或处置后的工业废水。
(5)外加剂。控制混凝土自缩,合理选用外加剂,掺加减水剂、泵送剂,特别是同时掺加粉煤灰的双掺技术不会增大干燥收缩,但是对于某些减水剂、泵送剂, 尤其是具有引气作用时,有增大混凝土干燥收缩的趋势。

2、优化系统的结构

(1)调整水灰比。水灰比对自缩值的影响比较大,随水灰比减小,混凝土的自缩值和自缩速度增大。调整水灰比以减少沉陷(塑性)收缩裂缝:要严格控制混凝土单位用水量在170kg/m3以下,水灰比在0.6以下,在满足泵送和浇筑要求时, 宜尽可能减少坍落度。
( 2 )确定水泥浆的用量。水泥浆过少,致使其不能填满骨料空隙或不能很好包裹骨料表面时,就会产生崩塌现象, 粘聚性变差。因此,混凝土拌和物中水泥浆的含量应以满足流动性要求为度,不宜过量。
(3)控制好砂率。采用合理砂率时,能使混凝土拌合物获得所要求的流动性及良好的粘聚性与保水性,而水泥用量为最少。
(4)混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。由于散热时间延长,混凝土强度和松弛作用得到充分发挥,使混凝土总温差产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度,防止了贯穿裂缝的产生。
(5)模板和架体支撑。模板及其支架在安装过程中, 必须设置防倾覆的临时固定措施。模板拆除时应能保证混凝土表面及棱角不因拆除模板而破坏。

3、框架梁-柱刚性节点设计改进

(1)将塑性铰的位置外移。将梁柱连接在构造上使塑性铰外移。将塑性位置从柱面外移有两种方法:一种是将节点部位局部加强,一种是在离开柱面一定距离处将梁截面局部削弱。钢梁中的塑性铰典型长度约为梁高的一半,当对节点局部加强时,可取塑性铰位置为距加强部分的边缘处梁高的1/3。节点局部加强固然也可使塑性铰外移,但应十分注意不要因此出现弱柱,有背强柱弱梁的原则。
(2)梁翼缘焊缝衬板缺口效应的处理。在下翼缘的焊缝中部由于焊条通过切角困难,焊接和探伤操作都要被迫中断,通常存在缺陷,割除衬板后可以目视观察,从而减少在此部位不易查看到的裂纹。
(3)扇形切角构造的改进。对扇形切角的设置也提出一系列规定,包括不开扇形切角和开扇形切角两大类,并规定扇形切角可采用不同形状;对于柱贯通形和梁贯通形节点分别规定了不同的构造形式。柱贯通型节点的扇形切角形式有两种, 其特点是将扇形切角端部与梁翼缘连接处圆弧半径减小,以便减少应力集中。
(4)将梁腹板与柱焊接。美国SAC在采用狗骨式连接时建议:将以往的腹板栓接改为焊接, 用全熔透坡口焊缝将梁腹板直接焊在柱上或通过较厚连接板焊接。
总之，框架结构梁柱节点是整个建筑结构的枢纽，施工质量不容轻视，在施工过程中应该要严格掌控，认真研究，采取科学合理的施工技术措施，确保节点施工质量。虽然梁柱节点部位混凝土裂缝很难避免的，但是只要我们施工技术措施恰当，施工质量控制严格，还是可以最大限度的减少裂缝的产生。
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