摘要:随着现代楼层数量的越来越高,人们对高层建筑的质量安全也越来越重视。钢筋混凝土框架结构作为高层建筑结构中应用最为广泛的建筑结构,其施工技术的好坏与施工方法的应用是否得当,对高层建筑质量的优劣起着决定性的作用。本文对高层建筑钢筋混凝土框架结构施工技术进行了探讨。
关键词:高层建筑;钢筋混凝土;框架结构;施工技术
钢筋混凝土框架结构因其成本低、施工方便、占地面积小、抗震性能相对优越且空间布置灵活等优点,在国内外多层、高层建筑中得到广泛应用。然而从近几十年来国内外地震来看,框架结构破坏现象屡次发生,且破坏多集中在节点和底层柱部位。因此,在钢筋混凝土框架结构施工中,应严格按照设计图纸要求,加强底层柱以及梁、柱节点等关键部位的施工技术,确保高层建筑结构整体的稳定性和安全性。
一、高层建筑钢筋混凝土框架结构受力及变形的特点
1、 受力特点
框架结构的受力特点是荷载传给楼板,再传给次梁、主梁、柱、基础、地基。此种结构受力体系由梁、柱组成,用以承受竖向荷载是有利的,但是在承受水平荷载方面能力有限;而剪力墙的抗剪能力很强。在框剪结构中,框架与剪力墙协同受力,剪力墙承受大部分水平荷载,框架承受大部分的竖向荷载。因此,使框架结构在水平荷载作用下所分配的楼层剪力,沿高度分布比较均匀,各层梁柱的弯矩比较接近,有利于减小梁柱截面,便于施工。
2、 变形特点
在水平荷载作用下, 框架结构的侧向变形曲线以剪切型为主,而剪力墙的变形则以弯曲型为主。在楼板水平面刚度很大(计算中假定为无限刚性)时,将两者连接在一起协同变形,这就形成了框架剪力墙结构特有的变形曲线,呈反s 形的弯剪型变形曲线。由于上述变形的协调作用,框架和剪力墙的荷载和剪力分布沿高度不断调整。在楼层下部剪力墙的位移较小,它拉着框架按弯曲型曲线变形,剪力墙承受大部分水平力。楼层上部,刚好相反,剪力墙位移越高越大,此时在框架顶部它拉着剪力墙,按框架本身剪切型曲线变形。框剪结构中最大层问位移0max 一般发生在0.4~0.8 房屋高度处。因此,当布置有剪力墙(如:楼梯间墙、电梯井道墙、设备管道井墙等)的框架结构时,必须按框剪结构协同工作计算内力,不应简单按纯框架分析,否则不能保证框架上部楼层构件的安全。
二、基础柱施工技术
1、基础柱的施工工序
(1)柱的定位。待基础地基施工完毕,结合柱轴线控制线对每个柱边线和模板控制线的距离进行定位,同时检查主体主筋位置偏差情况并进行调整,将偏差控制在允许的范围内。
(2)对柱脚钢筋定位。在每根柱脚定位线内侧用钻头钻孔,深度在50mm 左右,柱子每侧钻2个孔,之后在其内插入100mm 长圆钢筋定位。
(3)柱模板的安装。安装前进行模板组片,并预留清扫口,严格检查模板规格,合格后可吊装安装第一片模板,并同柱主筋绑扎固定,之后安装柱箍,并在柱模角部安装通长角钢,并固定在模板上。柱模固定后,沿柱脚模外侧加固条形版,确保模板定位牢固不错位、不漏浆。
(4)混凝土的浇筑。浇筑前要将模板内杂物及钢筋上油渍清理干净,高层建筑中,一般采用商品混凝土浇筑和振捣施工,塔吊和漏斗配合浇筑。混凝土的浇筑要连续进行,保证前层混凝土初凝前浇筑次层混凝土,边浇筑边振捣,振捣均匀。柱体混凝土浇筑完毕后,要进行模板清理,同时将柱头抹平。浇筑后的12h 内进行混凝土的养护,养护时间不能少于7 天。
2、在基础底层柱施工中,应注意的施工技术要点是:
(1)柱模板加固中,要做专项检查,确保柱定位牢固。
(2)柱脚处,严防缝隙过大漏浆。
(3)柱的接头处理,为确保上下层柱体混凝土结合良好,可在浇筑后柱子上口贴泡沫双面胶,同时控制上层柱外侧模与下层混凝土搭接长度在150~200mm 范围内。
(4)控制混凝土塌落度,避免因离析导致裂缝,严格遵照现浇混凝土施工规范进行施工。
三、梁、柱节点施工技术
1、梁柱节点区钢筋绑扎
(1) 绑扎工序。支设绑扎架-在柱钢筋上划箍筋间距点-穿柱箍筋并绑扎-在梁上部钢筋划箍筋间距点-在对应位置穿柱箍筋笼并临时固定-穿梁箍筋并绑扎穿梁下部钢筋并绑扎-穿梁弯起钢筋并绑扎-成型。
(2)操作注意事项。①先绑扎柱钢筋笼,保证柱箍筋的接头交错不齐不直在柱四个角的纵向钢筋上;②梁箍筋的间距点划在穿柱两侧的通长筋上;③将柱钢筋笼立在两马凳式绑扎架中间。调整好高度并临时固定(可用炸筋丝绑扎固定),然后在柱纵向钢筋内侧插入梁上部纵筋;④在柱钢筋两侧分别穿梁箍筋,两箍筋弯钩处交错布置在两根钢筋上。绑扎铅丝头应弯向混凝土收拉(压)区,不应弯向保护层。最后,在钢筋加工和绑扎完成后,要对钢筋下料、加工和绑扎等主要工序进行质量检验。
2、梁柱节点模板施工
(1) 梁柱节点模板的安装。①量好每个节点处梁柱、模板的尺寸及相互位置关系,对节点进行分类编号;②根据每个编号节点的尺寸确定所需要定制模板的方案,并画出各节点的模板制作图。模板下部与柱搭接部位的长度取40cm 便于固定。③安排技术熟练的木工,根据各节点需制作模板图案,预制节点工具式模板,并做好标识。④根据施工进度,现场安装节点模板。先用铁钉对模板和柱身进行初步的固定,然后检查模板的位置、标高及垂直度是否符合安装标准,调整合适后用安装夹具初步收紧螺栓进行模板的固定安装,再次检查模板安装的位置标高和垂直度问题,准确无误后,收紧螺栓完成模板的安装。采用预制工具式模板的方案,不仅可以提高模板使用的频度,提高工效,还因工具式模板尺寸准确,质量比较有保障,一定程度上避免了节点模板安装的一些问题,同时还方便了节点箍筋的绑扎。
(2)梁柱节点模板的排水方案。一般框架柱的顶层混凝土施工缝留在梁的底面,此处模板应留设20 排水孔,并保证柱定施工缝处混凝土浇筑成斜向排水孔的模倾斜面,便于排水。同时在节点混凝土浇筑前要堵住排水孔,避免柱积水导致节点施工缝处混凝土强度削弱。
3、 梁柱节点区的混凝土浇灌
(1)节点区混凝土浇筑需连续进行,不能将不同强度等级混凝土在节点处留施工缝或出现冷缝。
(2)保证节点处混凝土的配合比合理,同时严格控制混凝土施工配料。
(3)节点和梁的混凝土浇筑宜采用二次振捣法,即在混凝土初凝前再振捣一次,用以增强混凝土交接面的密实性,减少收缩。
(4)现场测控混凝土的坍落度,为降低坍落度,節点核心区采用塔吊输送。(5)加强混凝土的养护工作。
综上所述,为提高高层建筑结构整体的质量,除了要加强建筑基础选型和结构选型设计合理性外,更重要的是保证建筑工程的施工质量,尤其是要加强影响建筑整体性能的关键部位,即基础底层柱和梁柱节点部位的施工技术。
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作者简介:何蛟 (1955-5) 男 中专 助理工程师 主要从事:建设工程质量监督工作