摘要:當前我國城市化進程快速發(fā)展,城市人口膨脹給人們的居住帶來了新的問題,高層建筑興建和發(fā)展是解決人地居住矛盾的很好的辦法。采用框架結構形式,可形成內(nèi)部大空間。然而在框架結構施工中,存在著很多影像質(zhì)量的因素,本文作者從實際工作出發(fā)對框架結構存在的質(zhì)量通病與防治進行了全面的闡述。
關鍵詞:框架結構 質(zhì)量 預控
1、常見問題
1.1 混凝土強度問題。
為了滿足柱軸壓比的要求,同時又要滿足控制柱截面的要求,柱子采用較高強度等級的混凝土則成為一種必然。而對于以受彎為主的樓層梁板,過高的混凝土強度等級卻不必要且不適宜。首先,高強度等級混凝土對其抗彎承載力貢獻不明顯;其次,高強度等級混凝土對構件承受非荷載應力(混凝土收縮應力、溫度應力等)不利,正因為如此,才有“現(xiàn)澆框架的混凝土強度等級不宜高于C40”的規(guī)定。事實上,在實際工程設計中合適的樓蓋混凝土強度等級通常采用C20~C35。由此可見,高層建筑混凝土框架結構的柱混凝土設計強度高于梁板的設計強度必然存在,而且隨著建筑物高度的增大,兩者的設計強度差距會越大,此外,需特別說明的是,這種情況主要存在于高層建筑的下部。目前,混凝土的澆筑施工幾乎都是用商品混凝土泵送工藝,而且習慣上,各施工單位通常將豎向構件與水平構件分批集中澆筑(即節(jié)點區(qū)采用樓蓋混凝土強度等級澆筑)。如果要求對其中的梁柱節(jié)點進行單獨澆筑,那么將導致兩方面的問題,首先是供應量及澆筑時間不易控制而導致質(zhì)量事故,其次是節(jié)點區(qū)與梁板之間的分隔存在難度,故施工單位不希望大面積采用此方法。
1.2 混凝土保護層厚度問題。
GB50204―1992混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范第3.5.8條規(guī)定:受力鋼筋保護層厚度梁柱允許偏差為±5rflrfl。但是框架結構施工中,當梁邊與柱邊平齊時,柱的縱筋必須包梁的縱筋,即梁的縱筋要在柱縱筋的內(nèi)側,此時,平齊的梁側往往容易開裂;另外高層框架結構的頂層角節(jié)點處,由于鋼筋實際加工的原因,一般會出現(xiàn)角節(jié)點外側鋼筋保護層過厚的情況,此處亦往往出現(xiàn)裂縫。
2、梁柱節(jié)點箍筋施工問題。
柱節(jié)點施工的復雜性主要表現(xiàn)為:節(jié)點構造復雜,鋼筋分布密集,施工難度大,特別是中間柱子鋼筋縱橫交錯,箍筋綁扎不便,采用整體沉梁時節(jié)點區(qū)下部箍筋無法綁扎,致使梁柱節(jié)點部位不放或少放柱子箍筋,留下嚴重后患。
2.1. 節(jié)點處梁瑞部鋼筋過密
因結構計算的要求,框架結構節(jié)點處梁端部的鋼筋過密,綁扎鋼筋和振搗混凝土困難,容易出現(xiàn)以下質(zhì)量問題:
。1)鋼筋間距太小,不符合構造要求,甚至多根鋼筋并排放置,影響鋼筋與混凝土之間的粘結力,不能充分發(fā)揮鋼筋的抗拉強度。(2)、節(jié)點核芯處鋼筋縱橫交錯,混凝土振搗困難,易在核芯區(qū)形成蜂窩和孔洞。
(3)、上部負彎矩鋼筋較密,易在粱上部形成通常裂縫。
可采取下列預防措施:
a對梁斷面進行合理設計,保證梁的上部縱向鋼筋的凈距不小于30 mm和15d(為鋼筋的最大直徑),下部縱向鋼筋最小凈距不小于25mm和d。當鋼筋為兩排設計時,上下兩排鋼筋應避免交錯;b根據(jù)規(guī)范規(guī)定框架結構的剪力主要依靠箍箭和混凝土承擔,一般不設負彎起鋼筋,這樣也可減少節(jié)點和粱瑞部位的鋼筋數(shù)量;c在鋼筋綁扎過程中,受力鋼筋盡量均勻布置,保證鋼筋間距滿足構造要求,尤其是在多肢箍的粱中,一定要先確定主筋的位置,在根據(jù)主筋的正確位置來確定箍筋的幾何尺寸。
2.2、. 受力鋼筋接頭處理不當
由于軸心受拉和偏心受拉構件中的鋼筋接頭及有抗震要求的受力鋼筋接頭處理不當,容易出現(xiàn)下列問題:
軸心受拉和偏心受拉構件受力后將會導致接頭處拉開,使構件產(chǎn)生裂縫,嚴重的會使結構失穩(wěn)。
可采取下列預防措施:
。1)鋼筋接頭形式必須嚴格遵照《混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》( CB50204 - 2002)中的有關規(guī)定執(zhí)行。
(2)心受拉和偏。已受拉構件中的鋼筋接頭均應焊接。
。3)普通混凝土中直徑大于22mm的l級鋼筋,以及直徑大于25mm的Ⅱ、皿級鋼筋的接頭,均宜采用焊接。對軸心受壓和偏心受壓柱中的受壓鋼筋的接頭,當直徑大于32mm時,應采用焊接。
。4)對有抗震要求的受力鋼筋的接頭,宜優(yōu)先采用焊接或機械連接,當采用焊接時應符合下列規(guī)定:
a縱向鋼筋的接頭,對一級抗震等級應采用焊接接頭,對二級抗震等級,宜采用焊接接頭;b框架底層往、剪力墻加強部位縱向鋼筋的接頭,對一、二級抗震等級應采用焊接接頭,對三級抗震等級宜采用焊接接頭。
(5)按要求控制鋼筋接頭的位置,應符合下列規(guī)定:
a無論是焊接或綁扎接頭末端距鋼筋彎折處,不應小于鋼筋直徑的10倍,且不應位于構件的最大彎距處;b鋼筋接頭不宜設在梁瑞、柱端的箍筋加密區(qū)范圍內(nèi);a受力鋼筋的接頭位置在同一構件中要相互錯開。
。6)按規(guī)定控制鋼筋接頭的長度。
。7)按規(guī)定控制箍筋的間距,在綁扎骨架中非焊接接頭長度范圍內(nèi):當搭接鋼筋受拉時,其箍筋間距不大于Sd,且不大于l00mm。當搭接鋼筋受壓時,其箍筋間距不大于10 d,且不大于200mm。
3.樓板實際厚度大于設計厚度
設計人員在設計過程中未考慮各種鋼筋和預埋件、管道之間的交叉關系,造成樓板實際厚度大于設計厚度,產(chǎn)生下列病害:
(1)不必要的加厚樓板,造成材料浪費。
。2)樓板超厚,結構的實際荷載超過設計荷載,對結構的地基等方面造成隱患。
(3)高樓面標高,造成上部構件的尺寸或位置偏差,工業(yè)建筑造成設備安裝困難。
可采取下列預防措施:a設計圖紙中應重視構件的斷面設計,根據(jù)構件的設計斷面和各類鋼筋的交叉關系確定鋼筋的正確位置,并在圖紙中予以注明;b設計單位各專業(yè)應注意配合處理好預埋管道與鋼筋的關系;c澆筑混凝土前應認真核查模板標高與平整度,設置樓板上手標志,使混凝土澆筑有正確的梁、柱和板的混凝土強度等級不一致的現(xiàn)澆框架結構中,容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題現(xiàn)澆框架結構中,因結構設計的要求,梁柱和板的混凝土常采取不同的強度等級。
從構件的結構重要性和受力特征來看,這樣處理是比較合理的。但從實際情況看,往往是弊多利少,容易出現(xiàn)下列問題:
。1)―個澆筑平面內(nèi)出現(xiàn)三種強度等級的混凝土,增加了施工難度,延長了施工工期,而且很可能由于管理不善,常會出現(xiàn)低強度低等級的板澆筑了高強度的混凝土,而高強度等級的梁或節(jié)點處澆筑了低強度的混凝土,造成質(zhì)量隱患。
。2)經(jīng)常會造成―塊樓板上四周設置施工縫梁端部設置施工縫等不正確的施工工藝,處理不當,不但增加施工難度,而且造成質(zhì)量隱患。
可采取下 列預控措施:a結構設計時最好采用統(tǒng)一的強度等級,以簡化施工工藝,并保證施工質(zhì)量,但要多用一些施工材料;b-柱采用一種混凝土強度等級,梁和板采用另一種混凝土強度等級,在節(jié)點處采取特殊措施,比如用鋼筋網(wǎng)分割等辦法,以保證節(jié)點處混凝土強度等級與柱的混凝土強度等級一致。在施工過程中,應由專人負責節(jié)點處混凝土的攪拌、澆筑和振搗。
4、露主筋和縫隙央法
。1)由于豎向結構的澆筑高度不合適,又未采取相應措施;鋼筋組裝未設置保護層墊塊,或者墊塊設置的數(shù)量少、與主筋綁扎不牢固、松動,導致主筋混凝土失去保護層;混凝土人模后由于振搗操作失誤,鋼筋產(chǎn)生位移。容易出現(xiàn)混凝土成型后的結構構件露主筋。
。2)由于節(jié)點處二次澆筑混凝土時,未留清掃口或沒有認真進行清理干凈;二次澆注的節(jié)點處不先鋪設同強度等級砂漿便直接澆筑混凝土,而且振搗不密實,混凝土離析,粗骨料集中;施工縫處夾有雜物。容易出現(xiàn)梁與柱節(jié)點處存在縫隙夾渣層。