框架结构工程外围护架搭设及节点施工

2011-08-15 00:51符湛斌陈丽佳
山西建筑 2011年26期
关键词:梁柱框架结构框架

符湛斌 陈丽佳

由于框架结构具有良好的整体性、结构轻巧、施工方便,因而在工程中有着广泛的应用,通常在办公楼、教学楼、公共性与商业性建筑、图书馆、轻工业厂房、公寓及住宅类建筑中采用[1]。框架结构施工中,外围护架搭设对安全合理施工有重要影响;节点作为联系整个结构体系的枢纽,既是承受梁、柱、板等各种荷载的受力点,也是模板、钢筋、混凝土工程等多种交汇施工的重要部位[2],所以框架结构施工中应合理搭设外围护架,注意节点施工质量。湛江市椹川大道南81号廉租房工程,工程建筑面积为8599.67 m2,共154套,造价约为1390万元。该工程为框架结构,8层,首层为架空层,层高2.19 m,2层 ~8层层高3.0 m,满堂基础。本文以该工程的施工为例,介绍框架结构施工中外围护架搭设问题及节点施工注意事项。

1 外围护架体搭设要求

沿楼层一周设置多组片架,片架之间用短管连接,一组片架尺寸一般为6 m×6 m,每个片架内的立杆间距1.5 m,悬挑架子管的长度为6 m。在每层的楼板施工时,每隔1.2 m的位置预埋两道钢筋,以固定片架,预埋筋外露长度不小于150mm。首个锚钩距楼板边800mm,挑杆挑出楼板500mm。两个锚钩前后间距1.0 m。挑杆楼内端部锚钩处设1道横杆将所有挑杆相连,每道立杆均设斜拉杆与预埋锚钩相连。在每根柱子位置处,用“井”字钢管与立杆相连。作业层架子与结构之间的空隙设置安全网及木跳板用于作业层的防护,下层的片架伸至上层作业层的高度均能大于1.5 m,满足安全防护要求。每层的片架支设时必须与本层的框架柱相连接,片架下方搭设斜立杆稳定架体,在本层再设置斜立杆稳定架体,达到双重保护的目的,每组架体均能满足两层的作业面围护,当下层完工后,用塔吊吊装架体向上提升至上层的作业面,进行上一层的作业面防护。

2 节点施工注意问题

混凝土框架结构梁柱节点也称节点核芯区,是主体结构的重要组成部分。框架结构的震害大多发生在柱和梁柱节点核芯区,节点破坏主要是剪切破坏和钢筋锚固破坏,严重时会引起整个框架的倒毁。我国新、老规范均强调了“强节点”的设计要求,对节点的箍筋和混凝土强度做了比较严格的规定[3]。

2.1 框架节点区的钢筋绑扎

梁柱节点的钢筋主要应注意箍筋的间距和纵筋的锚固。设计上一般是按照规范要求取节点区箍筋与箍筋加密区相同,包括箍筋的规格、直径和间距等;纵筋锚固也要求满足规范规定,包括伸入支座的直段及弯钩长度。实际施工中常常出现的问题是:节点区箍筋缺少绑扎、数量不足、间距不分,或者几个箍筋全堆在一起,或者空空的一长段没有箍筋;而纵筋则可能会因弯钩被烧短烧断导致锚固长度不够。究其原因,一方面是部分施工管理、监理人员素质较低,对节点区的重要性缺乏认识,质量意识比较淡薄;另一方面则是施工所采取的工艺流程限制,使得要做到节点区钢筋(尤其是箍筋)完全符合设计及规范要求十分困难,甚至是根本不可能。实践证明:只有细分工艺流程,合理安排工作顺序,木工和钢筋工紧密配合,才可能保证节点区钢筋符合设计及规范要求。做法是将柱的箍筋分段绑扎:首先先将柱箍绑至梁底下;其次在穿好框架梁底筋后绑扎节点区箍筋;最后在绑完框架梁钢筋后再在梁面上加一道节点(定位)箍筋。具体的施工流程:绑扎框架梁以下柱箍,安装柱模浇灌柱混凝土(顶层边柱要注意留够梁筋的锚固位置),拆除柱模安装框架梁底模,安放框架梁底筋,绑扎节点箍筋,绑扎框架梁钢筋梁面处加节点(定位)箍筋一道,安装节点区模板,安装框架梁侧模及楼板底模。这样的安排可能要增加绑扎框架梁钢筋使用的操作架,这时可以用工具式脚手架来解决。如果楼板底模是用钢管做顶撑,也可以先搭顶撑架,利用它来做绑扎梁钢筋的操作架。

2.2 节点区的模板安装

梁柱节点支模一般都比较麻烦,工效低。施工实践中最常见的是采用现场临时散装的做法,容易出现尺寸偏差过大、拼缝不严密、表面平整度及接驳垂直度较差等通病,要拆除再重装往往十分麻烦,不便于进行节点内的杂物清理和节点箍筋的调整处理。结合节点箍筋的绑扎顺序,在装梁底模、穿梁底筋再绑扎节点箍筋后才安装节点模板,可以采取框架梁宽度范围以外(框架梁端头梁底以下的节点模板作为梁底模的支承,在装梁底模时已一起安装)的节点模板采用工具式定制模板的改进做法。其具体要点如下:1)在弄清每个节点处的梁柱、楼板的几何尺寸及相互位置关系后,对节点进行分类编号。2)根据各个编号节点的相关几何数据确定节点模板的制作方案。矩形节点框架梁宽度范围以外的模板一般由四个侧面的各一片~两片矩形板组成,模板下部与柱的搭接长度取40cm便于固定。结合节点模板的组合方式确定每片模板的具体尺寸并编号后,绘制出各节点的模板制作图。3)安排熟练木工根据各节点的模板制作图预制节点工具式模板,并做好相应的标识。模板可用18mm厚夹板制作,用40mm×50mm(柱截面大于1000mm时可用50mm×100mm)木枋做背楞,背楞间距不超过300mm。装模专用的夹具也预先加工好,矩形柱采用钢管夹具,圆形柱采用扁铁圆箍夹具,紧固对拉螺栓采用Ф12圆钢。4)随施工进度,现场安装节点模板。先用铁钉将相应的模板在柱身初步固定,检查安装标高及垂直度,调整合适后安装夹具并初步收紧螺栓,再复查无误后用力收紧螺栓完成安装。另外,视情况可将节点模板与梁板模联结加固。采用工具式定制节点模板体系,节点模板一般可以周转使用10次左右,可节省人工和材料;提前制作,又可节省现场作业时间,加快进度。

2.3 节点区的混凝土浇灌

框架梁柱节点作为梁的支座本身属于柱的一部分,所以节点混凝土强度等级应与柱相同。在工程实践中,多层框架设计上一般都取梁板混凝土与柱混凝土强度等级相同;若原设计图纸上标明的柱与梁板混凝土强度仅相差5 MPa,一般也会在图纸会审时将梁板混凝土强度等级改为与柱相同。这种情况的节点区混凝土施工只需与梁板一起浇筑并注意振捣密实即可。而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,往往需要取框架柱的混凝土强度等级比梁板混凝土高出2个或2个以上的5 MPa。这种情况,施工时就要采取特别措施保证节点混凝土的质量。比较成熟有效的做法是:在梁柱节点附近离开柱边不小于500mm,且不小于1/2梁高处,沿45°斜面从梁顶面到梁底面用5mm网眼的密目铁丝网分隔(作为高低等级混凝土的分界),先浇高标号混凝土后浇低标号混凝土,即先浇节点区混凝土后浇节点区以外的梁板混凝土。应注意的是:

1)节点区混凝土与梁板混凝土应连续浇筑,不得将高低强度等级混凝土交界处留成施工缝或出现冷缝。2)应确定合理的混凝土配合比,严格控制施工配料,并在现场测控混凝土坍落度,加强对混凝土的养护,以防梁端高低等级混凝土交界附近出现混凝土收缩裂缝。节点区高强度等级的混凝土宜采用坍落度比较小的非泵送混凝土配合比,使用塔吊运输,可减少水泥用量和用水量,降低砂率,从而减小混凝土的收缩量。节点和梁的混凝土浇筑宜采用二次振捣法,以增强混凝土的密实性,减少收缩。

3 结语

湛江市椹川大道南81号廉租房工程实践证明,由于采用了合理的外围护架,既满足了安全使用的要求,又节约了大量材料,取得了一举两得的效果。节点的规范施工,保障了工程的质量,得到了业主的好评,可为同类工程参考借鉴。

[1] 郝世信.钢筋混凝土结构构造手册[M].北京:冶金工业出版社,1999.

[2] 裴先宇.框架结构在底层柱受冲击荷载下的动力响应分析[D].合肥:合肥工业大学,2009.

[3] 杨南方,尹 辉.建筑工程施工技术措施[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.

[4] 袁志昊.关于水平地震作用下框架节点柱端设计的建议[J].山西建筑,2010,36(3):96-97.

猜你喜欢
梁柱框架结构框架
无黏结预应力框架结构的拆改加固设计
框架
混凝土框架结构抗震加固方法简述
广义框架的不相交性
大截面钢管劲性柱梁柱节点施工技术的要点分析
斜腿刚构拱桥贝雷梁柱式支架的安全性验算
钢框架腹板双角钢连接梁柱子结构抗倒塌性能分析
基于ANSYS的多层框架结构隔震性能分析
关于原点对称的不规则Gabor框架的构造
一种基于OpenStack的云应用开发框架