张宇杰
(山西八建集团有限公司,山西 太原 030027)
房建工程施工质量与居民安全息息相关。在施工过程中,梁柱节点施工问题较为常见,且施工难度较高。为此,建议施工单位基于工程实际情况,选择合适的施工技术,以保证工程质量,使得居民生命财产安全得到保证。因此,研究此项课题,具有十分重要的意义。
节点箍筋加密是房建项目施工中梁柱处理的重要内容,为有效确保箍筋加密的整体质量,我国已经提出了相应规定,要求在框架设计核心区域,科学设定钢筋数量,其至少应该在设计的过程中满足梁柱加密区设计需求,这样才能够强化梁柱的承载效果,防止在后续使用的过程中主筋受到剪力影响,产生形变等问题。然而在具体设计的过程中,由于工作人员自身认知不同,专业能力水平差异较大,部分人员在节点箍筋加密设计的过程中,会忽略内力研究相关内容,以至于按照最少体积进行构造配筋,没有标注核心区域相关数据,这对后续施工十分不利。在施工的过程中,由于节点区域钢筋数量较为密集,因此捆绑钢筋难度较高,密度管控难度更大。若是在前期图纸中没有标注,则无法满足我国在此方面的相关标准,经常会出现遗漏、缺失等问题。节点箍筋加密技术主要包括以下几方面施工技巧:1)科学设计底模;2)合理摆放梁柱箍筋;3)科学制作节点区域的箍筋笼,确保其满足梁柱高度要求[1]。
预留施工缝是梁柱节点施工的重要环节,会影响梁柱节点施工质量,为使施工技术应用效果符合预期,应明确预留施工缝的注意事项,要求相关人员按照规范完成预留施工缝工作,预留施工缝时需注意以下问题。1)明确工程使用混凝土强度等级,根据施工使用符合标准要求的混凝土。遵循不影响结构刚度的原则,考虑施工难度控制需要,科学确定施工缝的预留位置,消除施工缝对结构刚度的影响,以便梁柱节点施工顺利完成,房建工程施工质量符合预期;2)通常情况下,在房建工程梁柱节点施工中,将施工缝设置在节点上侧或下侧,以此保证梁柱节点位置的强度,以免施工缝设置破坏梁柱结构的整体性,降低房建工程的使用寿命;3)如梁柱节点位置混凝土强度不同,通常应将施工缝设置在梁顶柱底部,简化梁柱节点施工流程,预留施工缝后,施工人员无需再进行浇筑作业,且能够保证钢筋锚固长度,以免造成房建工程存在质量问题,提升梁柱结构稳定性。
从设计优化层面视角来看,想要确保建筑整体梁柱节点稳固性,需严格依据强柱弱梁设计原则,实现细节部署。考虑到地震作用可能对整体稳固度造成一定影响,故而在具体设计期间,需尽可能优化部署塑性铰位置,使其能够在框架梁梁端出现,保障框架梁连接方式顺利由原本的固结变为铰接,真正达到能量消耗、能量传递阻隔目标,促使整体的框架梁不会受p-Δ效应影响,出现竖向构件破坏现象加剧等不良问题[2]。
与此同时,结构设计也尤为重要。在具体展开结构设计期间,要强化对框架柱实现加强,具体可凭借刚度的适时增加、反弯点分层布局实现。严格依据节点中心区域轴压比,落实竖向构件尺寸调节,只有保障整体尺寸规格较为适配,才能确保后续在实现配筋量部署期间,节点核心区整体框架柱的配筋数时刻处于较优状态。最后考虑到在持续增加压力的前提下,混凝土构件极易出现破坏问题。在箍筋方向部署期间,可将其扩展方向设置为与裂缝延伸方向平行,以此为有效控制裂缝范围,扩大强化抗压能力助力。
某商业建筑工程位于市中心位置,工程造价超过12亿元,属于商业综合楼,建筑占地面积为52 369.30m2,建筑面积为19.56万m2。工程项目预计在2022年1月开工,于2025年6月竣工。项目包括20层写字楼两栋,18层写字楼3栋,商业楼1栋。建筑使用耐火等级为一级,防震裂等级为7级,主体结构为钢筋框架混凝土结构。工程项目对质量的要求较高,依据《高层建筑混凝土结构技术规程》文件中的要求,将建筑工程中的梁、柱节点施工作为重点[3]。
房建工程项目建设中,梁柱节点连接施工是影响结构稳定性的关键。本工程项目梁柱节点存在异形结构,采用焊接连接方案对梁柱结构中的节点连接,使得结构稳定性增强。异形结构的梁柱连接处的横截面积比较小,在对钢筋搭接处理之后,通过焊接,既减少了混凝土的用量,也使得钢筋呈现出纵向搭接的状态,保持下部钢筋呈现出弯折状,对其焊接,使钢筋连接稳定性增强。在梁柱节点搭接优化过程中,建立有限元模型,对钢筋搭接的长度和钢筋黏结的强度参数加以分析。模型中,上下柱的净高为1m,梁净长为1.8m,对梁柱截面尺寸和配筋参数予以优化,避免房屋建筑出现应力过于集中的问题。在连接施工过程中,在加载位置设置刚性垫块,用于增加接触面积。
在施工过程中,框架柱中间层的节点位置使用纵向钢筋贯穿施工,接头位于节点区外,在上下钢筋柱出现差别时,采用锚固法对多出的纵向钢筋做处理,将锚固位置设置在钢筋顶点区域。截面尺寸无法满足纵筋直线锚固时,将弯锚弯入到节点之中,控制水平投影长度,为弯折钢筋长度的12倍以上,增加节点区域内的钢筋密集程度。框架梁上部纵筋连接过程中,应控制过柱中心线长度在纵筋直径的5倍以上,无法直线锚固处理则进行90°弯折锚固。框架梁下部纵筋,应确保其贯穿所有的节点和制作,两侧钢筋数量存在差异时,在距离边0.1倍的梁净跨度位置,采取阶段处理,使得钢筋贯穿锚固在节点之中[4]。
在钢筋连接施工过程中,应确定钢筋具体的搭接长度,连接钢筋直径会对搭接长度产生影响,直径过大会影响搭接长度,过小则会使得钢筋的数量过多,导致分布密集的情况出现,控制钢筋直径在16mm左右,且在实际施工中,结合设计方案中的跨高比、高宽比等参数,确定梁截面的宽度,控制钢筋连接之间的净间距。具体梁柱节点的钢筋参数如表1所示。
表1 梁柱节点钢筋搭接参数
2.2.1 模板施工技术
模板施工过程中,按照设计图纸要求,正确安装模板。确保模板的水平、垂直和平整度,保证施工结构的准确度和稳定性,控制垂直度和水平度的误差值在0.5cm以内。在模板安装期间,设置合理的模板支撑系统,确保模板的稳定性和承载能力。支撑系统应能够承受混凝土浇筑时的重量和振动力,防止模板变形或倒塌。在混凝土浇筑前,对模板表面适当的处理,如涂刷防粘剂或模板油,以防止混凝土与模板黏附。同时,模板施工期间,对模板的接缝密封处理,以防止混凝土漏浆或渗漏。使用合适的密封材料或胶带接缝处理。在混凝土达到设计强度后,按照拆除顺序和方法,完成模板的拆除。避免对混凝土结构造成损坏或影响其强度和稳定性。本项目工程建设底部使用木模板,接缝处理使用双面胶海绵条,并在对拉螺栓安装期间,使用厚度为2cm的木块,作为保护。模板支撑使用直径为48×3.5cm的型钢,马凳使用直径为20mm的钢筋。在模板使用完毕后,及时清洁模板,去除混凝土残渣和污垢。保持模板的干净和平整,以便下次使用[5]。
2.2.2 混凝土配比
在混凝土施工技术应用过程中,应结合实际情况做好混凝土材料的配比工作,梁柱节点混凝土强度应满足40MPa以上基本要求,应用标号为C40等级混凝土进行施工。材料进场管理期间做好验收、登记和存放。对于材料和设备,应加以清点、检查和标识,确保其完整、无损坏,并按照规定的存放位置妥善保管。在本次项目建设期间,建筑主体结构质量控制是关键,也是容易出现质量问题的区域,材料的合理配比和材料质量的控制是关键。具体材料配比情况如表2所示。
表2 混凝土材料配比
各材料按照上述用量,控制水灰比为0.44,水泥强度等级为42.5MPa,砂率为30%。管理人员查验各种材料的规格、参数是否满足要求,砂石骨料中的粗集料和细集料的粒径控制好,碎石粒径要求在15mm,压碎值在20%以内。对于不符合规格的材料,禁止投入使用。
在搅拌混凝土之前,需要准备好所需的水泥、砂子、石子和水等原材料。将各类原材料按照设计比例放入混凝土搅拌机中进行搅拌。搅拌时间应根据混凝土的性质和施工要求进行控制,以确保混凝土的均匀性和质量。在混凝土搅拌完成后,需要将混凝土倒入预先准备好的模板或施工区域中。在浇筑过程中,要注意控制浇筑速度和厚度,以避免混凝土的分层或产生空隙。同时,要确保混凝土能够充分填满模板或施工区域,并使用振捣器排除气泡和提高密实性。在混凝土浇筑完成后,需要使用振捣器对混凝土进行振动处理。振捣的目的是使混凝土更加均匀、密实,并排除混凝土中的气泡。振捣的时间和强度应根据混凝土的性质和施工要求进行控制。本项目建设采用分层浇筑方法,分层厚度控制在20cm左右,浇筑之前保持模板的湿润程度,吊斗口倾落高度控制在2m以内,浇筑过程应连续,在2h内完成浇筑过程。振捣期间确保振捣器的插点均匀,按照顺序均匀排列,移动间距控制为振捣棒的1.5倍左右,插入深度应控制在5cm以内,有效消除层间接缝。
建筑混凝土养护是保证混凝土强度和耐久性的重要环节。混凝土浇筑后,应尽快进行早期养护。在混凝土表面覆盖塑料薄膜,以防止水分的蒸发。这有助于保持混凝土的湿润状态,促进水泥的水化反应,提高混凝土的强度和耐久性。在养护过程中,需要注意控制混凝土的温度。可采取遮阳、覆盖等措施,以防止温度过高引起混凝土开裂或质量下降。混凝土的养护时间应根据混凝土的强度等级和施工要求确定。一般情况下,混凝土的养护时间为7~14d。在这段时间内,应避免对混凝土施加额外的荷载或力量,以确保混凝土的强度。养护期间,应确保养护环境稳定和适宜。避免混凝土受到污染,防止外界因素对混凝土的影响。同时,保持养护区域的通风良好,以保证混凝土的养护效果。
在房建工程中,梁柱节点是结构力学性能最复杂的部位之一,也是裂缝最容易产生的区域。在设计阶段,相关人员应考虑到防止裂缝的问题。设计时应合理设置梁柱的尺寸、配筋等,使得节点处的应力分布均匀,避免因为应力集中而产生裂缝。钢筋的绑扎应严格按照设计要求,保证足够的混凝土保护层厚度,同时保证足够数量的箍筋,箍筋的间距和直径等参数都能够满足设计要求。在浇筑混凝土时,应采取分层浇筑的方式,并且每层浇筑完毕后应立即进行振捣,保证混凝土充分密实,减少孔隙,防止产生裂缝。施工期间,可预先设置施工缝或者伸缩缝,以便在混凝土收缩时有足够的伸缩空间,防止裂缝的产生。
综上所述,建筑行业市场竞争激烈程度增加,提高工程质量,是增强企业竞争力的有力举措。为保证房建工程质量,建议施工单位加强对梁柱节点施工技术、混凝土和防裂缝施工技术的研究。在此基础上,制定科学合理的施工方案,并予以落实。此外,还应加大施工管理力度,做好设计和加强材料管理,从根源上杜绝质量隐患。