梁柱节点施工技术的探讨

李承明，杜琦，王志伟

（1.江苏邗建集团有限公司，江苏 扬州 225127；2.扬州大学建筑科学与工程学院，江苏 扬州 225127）

1 引言

近年来，建造水平不断提升，材料科学不断进步，高强轻质高阻尼的混凝土和大跨度的大空间结构在高层建筑中的使用次数越来越多，建筑构件的截面尺寸需求也变得越来越大。满足抗震要求的框架柱轴压比需要满足设计要求，又需要尽可能避免截面尺寸过大而影响正常使用功能。设计人员在选择柱的时候，通常会把混凝土强度设计为梁、板强度的两级或者两级以上。高层建筑梁柱节点在受力时，状态复杂，承受梁、板、墙柱之间相互传递的各种内力的综合作用，因此施工的质量对于节点混凝土工程质量来说有着重要作用。如何保证梁板、墙柱节点处的不同强度等级的混凝土施工质量是相关从业人员始终关注的一个问题[1]。

2 常用施工方法及问题

2.1 传统施工法

传统施工法，施工顺序为浇筑高强混凝土为先，浇筑低强度混凝土为次。对于体量较小的结构，这类方法在技术上可能会有一定的可行性，但对于一般的高层建筑，传统施工方法实施起来存在较明显的不足。这是因为主体结构每层面积往往达到数千平方米，混凝土用量大，这样一来，连续浇筑的时间就会很长，冷缝在高、低强度混凝土里就易产生，浇筑顺序控制起来也相对来说较困难，最终导致在混凝土构件外观上会出现裂缝，混凝土构件的整体强度也会因此而受到影响。另外从经济合理性角度来看，由于梁、板、墙柱节点过于深，在通过高强混凝土浇筑振捣、混合料流远时，高强混凝土不可避免地浪费，增加建造成本。

2.2 支模拦设法

模板护栏与传统施工方法的主要区别是先在高、低强度混凝土分界处安装模板，然后再浇筑高强混凝土。模板经拆除后，要采用低强度的混凝土。通过运用这种施工方法，能够很大程度地减少因不同强度等级混凝土之间由串强度而发生的等级变化问题，并能在最大限度上降低接缝处混凝土强度破坏的可能性。但在同一楼层内，竖向构件墙柱与水平构件梁板交接处，存在较多的施工缝，这减弱了梁的抗剪能力。通过这种方法，在混凝土材料的使用数量上不易造成浪费的情况发生，但是对于混凝土连续浇筑时间来讲，影响则是较大的，工期也因此会受到延误。

2.3 一起浇筑法

如果在施工管理办法中，把梁柱节点处不同工作强度等级的混凝土单独浇筑，就会给施工企业带来不便，而且容易导致相邻表面形成冷缝的情况。节点之间的板坯、墙柱混凝土强度差，如果能够保证不影响工程质量，就能够一起浇筑梁柱结构节点处的混凝土与梁、板。但须值得一提的是，如果在获得混凝土板的强度后，当此时梁和柱的混凝土强度是在一个节点处，这将导致在垂直负载柱的承载能力不足，容易发生下地震节点容量芯的剪切区的不足。另外，如果当梁柱混凝土的强度等级之差达到3级以上时，这种施工工艺往往会导致节点处混凝土强度达不到设计要求，无法保证工程质量，所以一般不予采用[2]。

3 节点处不同等级混凝土同步浇筑方法

根据平常高层建筑工程的施工实践来看，在按照上述工艺施工不同强度等级的梁柱节点混凝土之时，混凝土质量缺陷最常见的是不同等级混凝土，界面附近的轻微收缩裂缝。导致这种情况发生的具体原因是：梁柱强度与混凝土节点强度相差较大，柱体体积大，水泥用量大，产生的水化热高，且高、低强度混凝土收缩不同，会容易在接头附近出现裂缝。其次，梁、柱构件的刚度往往相差很大，通常刚度较小的梁会受到柱的强烈约束，并因为梁部分混凝土的收缩而受到限制，这是产生裂缝的重要原因之一。在后期养护时，由于现浇梁板的梁在板的下面，板能首先充分吸收在上面保养的水分，使得梁不会有足够的养护水分，这使得内外梁不均匀收缩，从而导致在梁两个侧面上面产生裂缝。

面对上述施工方法中出现的种种问题，为了能够保证不同强度梁柱水平混凝土的质量，改进的具体措施如下：在高强混凝土墙柱侧面500mm处，不同强度等级混凝土的交接处采用快易封闭网垂直封堵，实施同时浇筑高、低强度混凝土的施工方案。在具体施工过程中，先支好梁板底模，扎好梁板钢筋，在离墙柱边500mm位置用双箍筋或圆12钢筋作加强筋垂直绑扎，将快易收口网套入主筋，再绑扎剩余箍筋；板部位因上下钢筋间距小，钢丝网绑扎在板的上、下筋上，中间适当增加钢筋支撑即可，从而能够有效实现分离高、低强度等级混凝土的目的。在社会上不同等级的混凝土技术要求我们必须选用同一种类品种的水泥，通过掺加外加剂，可使高、低强度设计等级混凝土的初凝和终凝时间管理基本保持同步，使梁、板，高、低强度混凝土结构墙柱同时浇筑。楼面结构模板、钢筋、高低强度等级混凝土分隔的钢丝网验收合格后，组织最少两班混凝土浇筑人员，进行楼面结构混凝土浇筑，其中一组用高强度等级混凝土来浇筑墙、柱部位，另一组用低强度混凝土浇筑梁板，同时要在收口两边排放，振动，避免混凝土堆积物高度发生合拢网的变形和损坏，这样可以使得高强度和低强度级的同步浇筑混凝土的实现[3]。

工程实践表明，按上述施工工艺完成接缝施工后，当结构混凝土的强度满足设计的要求时，进行拆模，在梁、板、墙柱接缝处高、低强度混凝土交接处附近不会形成裂缝，混凝土表面也不会产生蜂窝麻面的情况，且颜色均匀。由强度检测器，柱的板坯节点，从四周1m柱侧，混凝土强度也慢慢地从高强度级别降低至低强度级别。低等级的突变，是因为金属丝网分区后浇振动而变高，导致低等级混凝土相互渗透，形成高等级，逐渐改变连续低标号混凝土。

4 进一步提高梁柱节点处工程质量的措施

通常在实际操作中，往往会有隐患在工程质量的安全中，其中一部分的原因归咎于部分地方严重违反了工程建设相关的法律法规和技术标准，违规生产、使用不符合国家规定的预拌混凝土，甚至采用不合格的海砂、麻刚沙来生产预拌混凝土，因此需要进一步提高梁柱节点处工程质量。由本文中所说，当有差别较大的混凝土强度等级在高层建筑梁柱节点处时，会在其交界附近产生裂缝，这是一种常见的工程质量通病。采用上述同步浇筑施工技术，就能够有效地减少节点处裂缝这种情况的发生，为进一步提高高层建筑梁柱节点处的工程质量作出努力。为了能够同时在混凝土配比、后期养护等方面进行改进，可以结合其他一些在节点处裂缝产生的可能原因来采取以下改进措施：

①在满足强度等级及可泵性的情况下，要求混凝土搅拌厂配合比设计进行调整，对柱子混凝土采用减少水泥用量、减少含砂率、增加石子含量、减少坍落度、减少用水量的方法，与此同时，还需要在粉煤灰和外加剂的用量上也做出相应的调整。

②对于施工现场的每辆车上的混凝土都进行坍落度检测，以此来严格管理控制混凝土中的拌合物坍落度。在节点核心区柱子部位，混凝土通常是采用塔吊输送，以此来达到降低坍落度的目的。

③预拌混凝土生产企业，应建立健全生产管理制度、产品质量保证体系和产品质量跟踪制度，以此来切实保证预拌混凝土的生产质量，并严格执行有关法律法规和技术标准的办法，加强检查和原材料的质量控制。原料的采购，建立并完善了管理制度和使用原材料的台账，使原材料具备可追溯性，对于一些不合格的原材料，一律禁止工人使用。

④可以通过适当增加水平构造钢筋，以提高梁的抗裂性，这是因为在有点梁侧面水平方向上的构造钢筋太少，这一点不利于梁的抗收缩裂缝。

⑤对混凝土要加强养护，特别是梁，在浇水时，不仅要在板面上浇，还要在板下梁侧也浇。在满载之前脚手架不除去，用高压水喷射，可以对梁进行浇水养护，也可优选使用节水梁，以延缓在模具侧梁的去除时间的拆模时间，达到养护的目的[4]。

5 结语

结构设计人员经常会采用不同强度等级的混凝土，用于高层建筑框架结构的节点处，这样对施工的操作人员来说就有了更高的要求。常见的施工方法，通常是首先浇注节点混凝土的高强度等级芯，然后按照之前的初始设定，倒入比混凝土板低的强度级混凝土。同步浇筑法从技术可行性和经济合理性上都表明了其相对于以往常见施工方法的优势。显然，只要能够对高层建筑梁柱节点精心施工，并采取有针对性的措施，高、低强度混凝土的施工质量是可以保证无误的。