蔡小超, 隋聚艳
河南省郑州水利学校(450011)
框架结构梁柱节点也称节点核心区,是主体结构的重要组成部分,是联系整个结构体系的枢纽。节点承受由梁柱传递的轴力、弯矩、剪力的共同作用,受力状态复杂,其破坏形态主要为剪切破坏,在地震力反复作用下将形成多种交叉裂缝,把节点核心区分为若干砼块体,大幅度降低节点区域的砼强度,为此施工时应确保节点处强度。当前一些施工企业和施工技术人员恰恰对现浇框架节点的施工操作不够重视,对施工质量控制不严,大量的施工质量问题给工程质量留下了隐患。
施工中节点区箍筋经常存在少绑、漏绑、间距不均、箍筋烧断等现象,或者是柱外圈箍筋满足要求,而中间十字交叉箍筋缺少较多或没有。
常见的框架梁柱施工有两种做法:一种是先将节点区的箍筋全部按要求绑扎好,然后绑扎框架梁钢筋,但这种做法会影响框架梁钢筋绑扎,节点区箍筋绑扎好后再穿梁底筋时钢筋工不得不敲打已绑好的节点箍筋或解开扎丝,甚至会擅自烧断箍筋。另一种是在绑扎柱箍筋时留下节点区箍筋不绑,等木工将节点模板、梁模板和楼板底模都安装好后,再在楼面上绑扎梁钢筋,绑完后拆除临时支架将梁钢筋骨架落到梁模内,这种做法很容易漏掉节点区的柱箍筋。
只有木工和钢筋工紧密配合,才可能保证节点区箍筋符合设计及规范要求,做法是在穿好框架梁底筋后绑扎节点区箍筋,然后绑完框架梁钢筋后在梁面上加一道节点(定位)箍筋。施工流程为:拆除框架梁以下柱模→安装框架梁底模→柱头砼凿毛→框架梁底筋绑扎→节点箍筋绑扎→框架梁梁面钢筋绑扎→梁面上加节点(定位)箍筋一道→节点区模板安装→框架梁侧模及楼板底模安装。
在高层框架结构的抗震设计中,为了满足框架柱的轴压比要求,又避免柱子截面尺寸过大,往往需要框架柱的砼强度等级比梁板砼高,施工时要采取特别措施保证节点砼的质量。比较成熟有效的做法是:在梁柱节点附近离开柱边≥500 ram,且≥1/2梁高处沿45°斜面从梁顶面到梁底面用5 mm网眼的密目铁丝网分隔(作为高低等级砼的分界),先浇高等级砼后浇低等级砼,即先浇节点区砼后再浇节点区以外的梁板砼。应注意的是:节点区砼与梁板砼应连续浇筑,不得将高低强度等级砼交界处留成施工缝或出现冷缝。同时要加强对砼的养护,以防梁端高低等级砼交界附近出现砼收缩裂缝。
施工中部分梁柱节点处高低强度等级砼交界面附近会出现微细裂缝,其原因是:1)梁柱节点处,不同强度等级的砼,其水泥用量、水灰比、用水量都不同,砼在硬化过程中,由于水分蒸发,体积逐渐缩小,产生收缩,高低强度等级砼的收缩有差异,其交界附近容易产生裂缝。2)柱子断面大,刚度大,梁的截面相对较小,又受柱子的强大约束,梁体砼的收缩受限制,也容易在较薄弱的交界附近产生裂缝。3)砼浇捣后未及时浇水养护,砼在较高温度下失水收缩,水化热释放量较大,而又未及时得到水分的补充。因而在硬化过程中,受到支座的约束,势必产生温度应力而出现裂缝,这些裂缝也首先产生在较薄弱的高低强度等级砼交界部位。4)高等级砼初凝后浇捣低等级砼。
虽然微裂缝在砼中是很难避免的,如不是荷载作用下的结构裂缝一般不影响结构安全使用,但应尽量控制和消除这类裂缝,进一步提高工程质量。根据上述原因分析,采取的具体防裂措施如下:1)在满足强度等级及可泵性的条件下,柱子砼,应减少水泥用量、减少含砂率、增加石子含量、减少坍落度、减少用水量,以减少砼的收缩量。2)节点处的砼实行“先高后低”的浇捣原则,即先浇高强度等级砼,后浇低强度等级砼,严格控制在先浇柱砼初凝后继续浇捣梁板砼,作好技术交底和准备工作。3)砼养护是整个施工过程中必不可少的一个环节,忽视对砼的养护,既会降低砼的强度,又易使其在硬化过程中失水得不到及时补偿而产生裂缝,尤其在高温下施工更应经常浇水养护,有效控制裂缝。4)增加梁的侧面水平构造钢筋,提高梁的抗裂性。
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。