梁柱节点处钢筋绑扎质量控制

黄运财

(厦门瑞达置业有限公司 福建厦门 361000)

0 引言

工程实践中，很多时候现场施工不能完全做到按图施工，其因无非两个方面：一方面是设计师本身没有考虑现场施工的可行性和可操作性，另一方面是现场施工管理人员和工人不理解设计意图及规范要求，使施工与设计不符，造成结构的错误或缺陷。在实际施工中由于施工工艺的不够完善和其他各种因素的制约影响，存在着诸多的隐患和问题。如梁柱节点既是承受板、梁、柱等各种荷载的受力点，也是地震时发生结构破坏的关键部位，是影响建筑结构质量和整体性的主要部位。在地震作用下, 该节点受到的水平剪力较大, 一旦节点遭到破坏, 整个体系就会变为结构可变体系, 丧失稳定而倒塌, 所以一定要保证节点的强度和延性。基此，本文就梁柱节点处钢筋绑扎质量控制的几个问题，从结构设计角度出发，结合现场实际施工情况，提出设计与施工时应该优化及注意的一些问题，供设计与现场施工参考。

1 梁纵筋绑扎质量控制

梁筋的绑扎，施工单位目前大多还是采用沉梁法，其工艺流程为先绑下层柱纵筋和箍筋，梁、板模板钉好后接着穿、绑梁上下排主筋及箍筋，再将骨架整体沉入梁模板中，最后调整梁筋、保护层及标高。在穿、绑梁面纵筋时，梁柱节点处经常会遇到梁配筋较大、纵筋根数较多的情况，设计一般将梁纵筋布置为多排；而且，为了尽可能使梁的有效高度和承载力最大化，都会尽可能把钢筋布置在第一排，第一排布置不下时才分配到第二排、第三排等。但实际上，第一排梁纵筋按规范理论间距绑完后会发现钢筋都很密集，梁纵筋间距达不到规范要求，有的甚至叠在一起形成并筋。混凝土结构设计规范第4.2.7条规定，并筋应按单根等效钢筋计算，等效钢筋的等效直径应按截面面积相等的原则换算确定。根据条文说明，等效后的钢筋面积都是有折减的，因而降低了梁的承载力，且不利于混凝土的浇筑，反而影响了梁的受力。因此，设计时，在保证计算总配筋量不变的情况下，可以适当减少第一排纵筋的数量，增加第二排或者第三排钢筋的数量，这样，基本不影响梁的受力情况，因为减少有效高度有限，而且从构造上来看还能节省钢筋。《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)[1]和16G101-1[2]第84页明确规定，第一排支座负筋的截断位置为梁跨度的1/3处，而第二排支座负筋的截断位置为梁跨度的1/4处，有利于浇筑混凝土的流通和振捣，保证混凝土的浇筑质量。当梁与框架柱边齐平和梁与剪力墙暗柱相接时尤为明显，特别是梁宽同剪力墙厚度的情况下，设计往往没有考虑剪力墙暗柱纵筋和暗柱箍筋以及暗柱本身的保护层厚度，直接按梁宽来排布梁纵筋，导致节点处梁纵筋过于密集甚至根本布排不下，而工人也往往直接把梁最外侧纵筋布置于暗柱纵筋外侧，如图1所示，或者梁纵筋全部并排在一起，降低梁的承载力和影响混凝土浇筑质量。

图1 梁与剪力墙相交时纵筋错误绑扎方式

在穿、绑梁底纵筋时，梁柱节点处也经常会遇到梁配筋较大、梁纵筋根数较多的情况，设计时同样采用多排布筋，但在穿、绑第二排及以上的梁底纵筋时，现场难度明显增加，从梁的弯矩包络图来看，梁的最大正弯矩在跨中，到支座处已经上升为负弯矩。为避免伸入支座底筋拥挤，设计在满足规范正截面承载力计算和构造要求的情况下，第二排钢筋可以不伸入支座，不伸入支座底筋的截断位置离支座边0.1Ln，Ln为该跨净跨长。这样，既满足承载要求，又可以节省钢筋用量。

梁纵筋的锚固也是现场施工时容易忽略的一个问题，特别是端节点梁纵筋的锚固。依据规范规定，当不能直锚时，可以采用弯折锚固，弯折段长度为15d(d为弯锚钢筋直径)，同时必须保证水平段钢筋的锚固长度为0.4LaE(LaE为抗震锚固长度)。这里需要注意两个问题：①当梁与矩形柱斜交和梁与圆柱相交时，要特别注意梁边最外侧钢筋是否能达到0.4LaE的要求；②当梁纵筋为多排时，因为梁纵筋伸入端柱都有15d的弯锚部分，如果把它放在与柱纵筋同一个垂直层面上，会造成钢筋过密，显然不合适，应该从外到内分成几个垂直层面来布置，同样要保证最内层的纵筋的直锚长度不小于0.4LaE，如图2所示。否则，设计时应该采用更小直径的钢筋或调整设计，或采取其他有效措施。

图2 梁边纵筋和内排纵筋锚固要求

2 核芯区柱箍筋绑扎质量控制

核芯区一般是指框架梁柱相交的节点域，是主体结构的重要组成部分。节点构造复杂，钢筋绑扎密集，特别是中间柱子钢筋纵横交错，箍筋绑扎极为不便，给施工造成许多麻烦，稍有疏忽质量就难以保证。这方面施工图没有详细交代，全靠现场施工人员根据规范图集要求和实际情况来处理。节点破坏形式主要是剪切破坏和钢筋的锚固破坏，规范强调“强节点”“强剪弱弯”的概念设计，对节点域的箍筋要求较严格。根据《建筑抗震设计规范》[3](GB5011-2010)中关于梁柱节点核芯区截面抗震验算及构造要求，核芯区柱的箍筋配置设计一般取同框架柱加密区箍筋配置，包括箍筋的规格、直径和间距等。但工程实践中却往往对节点的施工重视不够，节点施工质量控制不严。实际现场施工时，很多时候核芯区多个方向的梁纵筋锚固在核芯区内，使得该处钢筋分布比较复杂，施工过程有很大难度，工人为图绑钢筋省事，核芯区柱箍筋经常漏绑甚至不绑，或者间距不分，或者几个箍筋堆在一起等，严重影响节点的使用性能和抗震性能。对此，现场采用的一种简单又有效的方法是，柱箍筋分段绑扎，先绑梁底面以下的柱箍筋，在梁高范围内按设计及构造要求套入柱箍筋，四角用Φ12短钢筋避开柱纵筋将箍筋按设计间距焊牢固定住，形成一个可以上下活动的箍筋笼，暂置于模板面之上，如图3所示。然后，再按沉梁法穿、绑梁钢筋，待梁筋绑扎结束后箍筋笼随梁骨架一起沉入模板内。这种方法可以最大限度地保证节点核芯区的箍筋体积配股率要求，保证了井字复合箍筋及加密的要求，做到按图施工，确保了节点的抗震性能。

图3 梁柱核芯区箍筋笼

3 板筋绑扎质量控制

板筋的绑扎一般是在梁柱钢筋绑扎完成后先布置两个方向的板底筋，再绑扎板面的支座负筋。梁柱节点处最容易忽略的两个质量问题，一是梁截面以外、柱截面以内的板支座负筋缺失，因为根据结构板配筋图中板筋的一般表示方法，板面支座负筋都只是表示在梁上，柱边板配筋默认同相邻梁上标注板配筋，结构设计说明中又往往不会再另做说明，因此极易导致工人以为只要绑锚固在梁内的板面筋，而忽略了柱子范围的板面筋，如图4所示。特别是柱截面高度高出梁边不多的情况，导致该区域板面筋缺失，局部丧失负弯矩承载力，容易在柱边形成楼板裂缝。二是在双层板筋之间加设钢筋马凳时，支撑板面筋的位置不对，工人只在支座负筋的远端加设钢筋马凳，支座负筋的根部反而没有加，板面筋和底筋之间没有撑开。而从板的受力情况和承载力计算来看，支座弯矩最大的截面位置在板的端部，板面受拉，为保证截面的有效高度，根部才是最需要支撑的位置。尤其在板与剪力墙相交的时候更容易犯此错误，因为不像在有梁的地方，板面筋是直接搁置在梁面，但一般剪力墙中无楼层梁，板面支座筋需要靠钢筋马凳来保证其位置，如果不注意此处钢筋马凳的加设，很容易导致板底筋和板面筋堆叠在一起，严重影响板的承载力，使板与剪力墙相交面开裂。另外，绑扎好的板筋严禁踩踏和铺设施工马道等，也是保证板筋位置的有效措施。

图4 梁柱节点柱边支座负筋缺失

4 结语

梁配筋设计时，应根据支座处的实际情况，充分考虑到梁纵筋锚固区内框架柱或剪力墙纵筋、箍筋、保护层厚度的影响，特别是梁与框架柱、剪力墙边齐平以及梁宽同剪力墙宽的时候，合理分配梁纵筋，采用双排或多排布置，保证混凝土的浇筑质量，同时把不需要锚入节点的梁底纵筋在节点外截断，既可节约钢筋，又是“强柱弱梁”概念设计的体现，也是世界各国的普遍做法。同时，还要注意梁与矩形柱斜交、梁与圆柱相交时靠梁外侧的梁纵筋和多排纵筋的最内排的水平锚固长度要求。梁柱节点核芯区的施工十分关键，特别是梁高范围内柱箍筋的绑扎，严重影响节点的抗震性能，可根据实际情况采取可靠措施保证该区域的钢筋绑扎质量。板筋绑扎时，现场管理人员除了要吃透图纸表意，理解结构构件的受力情况，还要和工人做好详细交底，保证受拉截面的有效高度和构件承载力。