摘要:當(dāng)前我國(guó)城市化進(jìn)程快速發(fā)展,城市人口膨脹給人們的居住帶來(lái)了新的問(wèn)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(jié)構(gòu)形式,可形成內(nèi)部大空間。然而在框架結(jié)構(gòu)施工中,存在著很多影像質(zhì)量的因素,本文作者從實(shí)際工作出發(fā)對(duì)框架結(jié)構(gòu)存在的質(zhì)量通病與防治進(jìn)行了全面的闡述。
關(guān)鍵詞:框架結(jié)構(gòu) 質(zhì)量 預(yù)控
1、常見(jiàn)問(wèn)題
1.1 混凝土強(qiáng)度問(wèn)題。
為了滿(mǎn)足柱軸壓比的要求,同時(shí)又要滿(mǎn)足控制柱截面的要求,柱子采用較高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土則成為一種必然。而對(duì)于以受彎為主的樓層梁板,過(guò)高的混凝土強(qiáng)度等級(jí)卻不必要且不適宜。首先,高強(qiáng)度等級(jí)混凝土對(duì)其抗彎承載力貢獻(xiàn)不明顯;其次,高強(qiáng)度等級(jí)混凝土對(duì)構(gòu)件承受非荷載應(yīng)力(混凝土收縮應(yīng)力、溫度應(yīng)力等)不利,正因?yàn)槿绱耍庞?ldquo;現(xiàn)澆框架的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜高于C40”的規(guī)定。事實(shí)上,在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中合適的樓蓋混凝土強(qiáng)度等級(jí)通常采用C20~C35。由此可見(jiàn),高層建筑混凝土框架結(jié)構(gòu)的柱混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度高于梁板的設(shè)計(jì)強(qiáng)度必然存在,而且隨著建筑物高度的增大,兩者的設(shè)計(jì)強(qiáng)度差距會(huì)越大,此外,需特別說(shuō)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(xí)慣上,各施工單位通常將豎向構(gòu)件與水平構(gòu)件分批集中澆筑(即節(jié)點(diǎn)區(qū)采用樓蓋混凝土強(qiáng)度等級(jí)澆筑)。如果要求對(duì)其中的梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行單獨(dú)澆筑,那么將導(dǎo)致兩方面的問(wèn)題,首先是供應(yīng)量及澆筑時(shí)間不易控制而導(dǎo)致質(zhì)量事故,其次是節(jié)點(diǎn)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(hù)層厚度問(wèn)題。
GB50204―1992混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范第3.5.8條規(guī)定:受力鋼筋保護(hù)層厚度梁柱允許偏差為±5rflrfl。但是框架結(jié)構(gòu)施工中,當(dāng)梁邊與柱邊平齊時(shí),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(cè),此時(shí),平齊的梁側(cè)往往容易開(kāi)裂;另外高層框架結(jié)構(gòu)的頂層角節(jié)點(diǎn)處,由于鋼筋實(shí)際加工的原因,一般會(huì)出現(xiàn)角節(jié)點(diǎn)外側(cè)鋼筋保護(hù)層過(guò)厚的情況,此處亦往往出現(xiàn)裂縫。
2、梁柱節(jié)點(diǎn)箍筋施工問(wèn)題。
柱節(jié)點(diǎn)施工的復(fù)雜性主要表現(xiàn)為:節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)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(cuò),箍筋綁扎不便,采用整體沉梁時(shí)節(jié)點(diǎn)區(qū)下部箍筋無(wú)法綁扎,致使梁柱節(jié)點(diǎn)部位不放或少放柱子箍筋,留下嚴(yán)重后患。
2.1. 節(jié)點(diǎn)處梁瑞部鋼筋過(guò)密
因結(jié)構(gòu)計(jì)算的要求,框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)處梁端部的鋼筋過(guò)密,綁扎鋼筋和振搗混凝土困難,容易出現(xiàn)以下質(zhì)量問(wèn)題:
。1)鋼筋間距太小,不符合構(gòu)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(jié)力,不能充分發(fā)揮鋼筋的抗拉強(qiáng)度。(2)、節(jié)點(diǎn)核芯處鋼筋縱橫交錯(cuò),混凝土振搗困難,易在核芯區(qū)形成蜂窩和孔洞。
。3)、上部負(fù)彎矩鋼筋較密,易在粱上部形成通常裂縫。
可采取下列預(yù)防措施:
a對(duì)梁斷面進(jìn)行合理設(shè)計(jì),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(dāng)鋼筋為兩排設(shè)計(jì)時(shí),上下兩排鋼筋應(yīng)避免交錯(cuò);b根據(jù)規(guī)范規(guī)定框架結(jié)構(gòu)的剪力主要依靠箍箭和混凝土承擔(dān),一般不設(shè)負(fù)彎起鋼筋,這樣也可減少節(jié)點(diǎn)和粱瑞部位的鋼筋數(shù)量;c在鋼筋綁扎過(guò)程中,受力鋼筋盡量均勻布置,保證鋼筋間距滿(mǎn)足構(gòu)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(lái)確定箍筋的幾何尺寸。
2.2、. 受力鋼筋接頭處理不當(dāng)
由于軸心受拉和偏心受拉構(gòu)件中的鋼筋接頭及有抗震要求的受力鋼筋接頭處理不當(dāng),容易出現(xiàn)下列問(wèn)題:
軸心受拉和偏心受拉構(gòu)件受力后將會(huì)導(dǎo)致接頭處拉開(kāi),使構(gòu)件產(chǎn)生裂縫,嚴(yán)重的會(huì)使結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。
可采取下列預(yù)防措施:
。1)鋼筋接頭形式必須嚴(yán)格遵照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》( CB50204 - 2002)中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
。2)心受拉和偏。已受拉構(gòu)件中的鋼筋接頭均應(yīng)焊接。
。3)普通混凝土中直徑大于22mm的l級(jí)鋼筋,以及直徑大于25mm的Ⅱ、皿級(jí)鋼筋的接頭,均宜采用焊接。對(duì)軸心受壓和偏心受壓柱中的受壓鋼筋的接頭,當(dāng)直徑大于32mm時(shí),應(yīng)采用焊接。
。4)對(duì)有抗震要求的受力鋼筋的接頭,宜優(yōu)先采用焊接或機(jī)械連接,當(dāng)采用焊接時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定:
a縱向鋼筋的接頭,對(duì)一級(jí)抗震等級(jí)應(yīng)采用焊接接頭,對(duì)二級(jí)抗震等級(jí),宜采用焊接接頭;b框架底層往、剪力墻加強(qiáng)部位縱向鋼筋的接頭,對(duì)一、二級(jí)抗震等級(jí)應(yīng)采用焊接接頭,對(duì)三級(jí)抗震等級(jí)宜采用焊接接頭。
。5)按要求控制鋼筋接頭的位置,應(yīng)符合下列規(guī)定:
a無(wú)論是焊接或綁扎接頭末端距鋼筋彎折處,不應(yīng)小于鋼筋直徑的10倍,且不應(yīng)位于構(gòu)件的最大彎距處;b鋼筋接頭不宜設(shè)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(gòu)件中要相互錯(cuò)開(kāi)。
。6)按規(guī)定控制鋼筋接頭的長(zhǎng)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(zhǎng)度范圍內(nèi):當(dāng)搭接鋼筋受拉時(shí),其箍筋間距不大于Sd,且不大于l00mm。當(dāng)搭接鋼筋受壓時(shí),其箍筋間距不大于10 d,且不大于200mm。
3.樓板實(shí)際厚度大于設(shè)計(jì)厚度
設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中未考慮各種鋼筋和預(yù)埋件、管道之間的交叉關(guān)系,造成樓板實(shí)際厚度大于設(shè)計(jì)厚度,產(chǎn)生下列病害:
。1)不必要的加厚樓板,造成材料浪費(fèi)。
。2)樓板超厚,結(jié)構(gòu)的實(shí)際荷載超過(guò)設(shè)計(jì)荷載,對(duì)結(jié)構(gòu)的地基等方面造成隱患。
(3)高樓面標(biāo)高,造成上部構(gòu)件的尺寸或位置偏差,工業(yè)建筑造成設(shè)備安裝困難。
可采取下列預(yù)防措施:a設(shè)計(jì)圖紙中應(yīng)重視構(gòu)件的斷面設(shè)計(jì),根據(jù)構(gòu)件的設(shè)計(jì)斷面和各類(lèi)鋼筋的交叉關(guān)系確定鋼筋的正確位置,并在圖紙中予以注明;b設(shè)計(jì)單位各專(zhuān)業(yè)應(yīng)注意配合處理好預(yù)埋管道與鋼筋的關(guān)系;c澆筑混凝土前應(yīng)認(rèn)真核查模板標(biāo)高與平整度,設(shè)置樓板上手標(biāo)志,使混凝土澆筑有正確的依據(jù)。
4. 梁、柱和板的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不一致的現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)中,容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)中,因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求,梁柱和板的混凝土常采取不同的強(qiáng)度等級(jí)。從構(gòu)件的結(jié)構(gòu)重要性和受力特征來(lái)看,這樣處理是比較合理的。但從實(shí)際情況看,往往是弊多利少,容易出現(xiàn)下列問(wèn)題:
。1)―個(gè)澆筑平面內(nèi)出現(xiàn)三種強(qiáng)度等級(jí)的混凝土,增加了施工難度,延長(zhǎng)了施工工期,而且很可能由于管理不善,常會(huì)出現(xiàn)低強(qiáng)度低等級(jí)的板澆筑了高強(qiáng)度的混凝土,而高強(qiáng)度等級(jí)的梁或節(jié)點(diǎn)處澆筑了低強(qiáng)度的混凝土,造成質(zhì)量隱患。
(2)經(jīng)常會(huì)造成―塊樓板上四周設(shè)置施工縫梁端部設(shè)置施工縫等不正確的施工工藝,處理不當(dāng),不但增加施工難度,而且造成質(zhì)量隱患。
可采取下 列預(yù)控措施:a結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)最好采用統(tǒng)一的強(qiáng)度等級(jí),以簡(jiǎn)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(qiáng)度等級(jí),梁和板采用另一種混凝土強(qiáng)度等級(jí),在節(jié)點(diǎn)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(diǎn)處混凝土強(qiáng)度等級(jí)與柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)一致。在施工過(guò)程中,應(yīng)由專(zhuān)人負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)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(jié)構(gòu)的澆筑高度不合適,又未采取相應(yīng)措施;鋼筋組裝未設(shè)置保護(hù)層墊塊,或者墊塊設(shè)置的數(shù)量少、與主筋綁扎不牢固、松動(dòng),導(dǎo)致主筋混凝土失去保護(hù)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(jié)構(gòu)構(gòu)件露主筋。
。2)由于節(jié)點(diǎn)處二次澆筑混凝土?xí)r,未留清掃口或沒(méi)有認(rèn)真進(jìn)行清理干凈;二次澆注的節(jié)點(diǎn)處不先鋪設(shè)同強(qiáng)度等級(jí)砂漿便直接澆筑混凝土,而且振搗不密實(shí),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(diǎn)處存在縫隙夾渣層。