摘要:框架結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)以其造價(jià)的優(yōu)勢(shì)、抗震的優(yōu)越性及柱網(wǎng)布置的靈活性,被廣泛地運(yùn)用到高層建筑結(jié)構(gòu)中。然而,高層建筑具有荷載大,結(jié)構(gòu)剛度大,配筋量大,鋼筋結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特性,且對(duì)質(zhì)量要求較高,因此在其鋼筋施工中,由于設(shè)計(jì)及施工的不當(dāng),極易形成工程質(zhì)量方面的問題,造成安全隱患或質(zhì)量事故。本文重點(diǎn)闡述了高層框剪結(jié)構(gòu)鋼筋施工的技術(shù)要點(diǎn),并詳細(xì)探討了鋼筋施工質(zhì)量通病的防治措施。
關(guān)鍵詞:框剪結(jié)構(gòu);鋼筋施工;綁扎;質(zhì)量通;鋼筋偏位
中圖分類號(hào): TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一、框剪結(jié)構(gòu)的主要特征
(一)是框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)兩種體系的結(jié)合
框架-剪力墻結(jié)構(gòu),俗稱為框剪結(jié)構(gòu),它是框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)兩種體系的結(jié)合,吸取了各自的長(zhǎng)處,既能為建筑平面布置提供較大的使用空間,又具有良好的抗側(cè)力性能?蚣艚Y(jié)構(gòu)中的剪力墻可以單獨(dú)設(shè)置,也可以利用電梯井、樓梯間、管道井等墻體[1]。因此,這種結(jié)構(gòu)已被廣泛地應(yīng)用于各類房屋建筑。
(二)框剪結(jié)構(gòu)的變形是剪彎型
眾所周知,框架結(jié)構(gòu)的變形是剪切型,上部層間相對(duì)變形小,下部層間相對(duì)變形大。剪力墻結(jié)構(gòu)的變形為彎曲型,上部層間相對(duì)變形大,下部層間相對(duì)變形小。對(duì)于框剪結(jié)構(gòu),由于兩種結(jié)構(gòu)協(xié)同工作變形協(xié)調(diào),形成了彎剪變形,從而減小了結(jié)構(gòu)的層間相對(duì)位移比和頂點(diǎn)位移比,使結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度得到了提高。
(三)水平荷載主要由剪力墻來承受
從受力特點(diǎn)看,由于框剪結(jié)構(gòu)中的剪力墻側(cè)向剛度比框架的側(cè)向剛度大得多,在水平荷載作用下,一般情況下,約80%以上用剪力墻來承擔(dān)。因此,使框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下所分配的樓層框架剪力墻結(jié)構(gòu)兼具了框架布置靈活、延性好和剪力墻剛度大的優(yōu)點(diǎn),二者通過水平剛度較大的樓蓋協(xié)同工作,在水平作用下呈彎剪型位移曲線,層間變形趨于均勻,比純框架結(jié)構(gòu)側(cè)移小,非結(jié)構(gòu)性破壞輕,其中剪力墻為主要抗側(cè)力構(gòu)件,框架起到二級(jí)防線作用,比剪力墻體系延性好,布置靈活。
二、高層框剪結(jié)構(gòu)鋼筋施工技術(shù)要點(diǎn)
(一)安裝柱子鋼筋
1、工藝流程
檢查設(shè)備、電源→鋼筋端頭制備→選擇焊接參數(shù)→安裝焊接夾其(具)和鋼筋→安放鐵絲球(也可省去)→安放焊劑罐、填裝焊劑→試焊、作試件→確定焊接參數(shù)→施焊→回收焊劑→卸下夾具→質(zhì)量檢查[2]。
2、箍筋間距線
在立好的柱子豎向鋼筋上,按圖紙要求用粉筆劃(畫)箍筋間距線。
3、柱箍筋綁扎
(1)按已劃好的箍筋位置線,將已套好的箍筋往上移動(dòng),由上往下綁扎,宜采用纏扣綁扎。
(2)箍筋與主筋要垂直,箍筋轉(zhuǎn)角處與主筋交點(diǎn)均要綁扎,主筋與箍筋非轉(zhuǎn)角部分的相交點(diǎn)成梅花交錯(cuò)綁扎。
(3)箍筋的彎鉤疊合處應(yīng)沿柱子豎筋交錯(cuò)布置,并綁扎牢固。
(4)柱箍筋端頭彎成135°,平直部分長(zhǎng)度不小于10d(d為箍筋直徑)。
(5)柱上下兩端箍筋應(yīng)加密,加密區(qū)長(zhǎng)度及加密區(qū)內(nèi)箍筋間距應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙要求。如設(shè)計(jì)要求箍筋設(shè)拉筋時(shí),拉筋應(yīng)鉤住箍筋。
(6)柱筋保護(hù)層厚度應(yīng)符合規(guī)范要求,主筋外皮為25mm,墊塊應(yīng)綁在柱豎筋外皮上,間距一般1000mm,(或用塑料卡卡在外豎筋上)以保證主筋保護(hù)層厚度準(zhǔn)確。當(dāng)柱截面尺寸有變化時(shí),柱應(yīng)在板內(nèi)彎折,彎后的尺寸要符合設(shè)計(jì)要求。
(二)安裝梁鋼筋
1、工藝流程
在梁側(cè)模板上畫出箍筋間距,擺放箍筋。先穿主梁的下部縱向受力鋼筋及彎起鋼筋,將箍筋按已畫好的間距逐個(gè)分開;穿次梁的下部縱向受力鋼筋及彎起鋼筋,并套好箍筋;放主次梁的架立筋;隔一定間距將架立筋與箍筋綁扎牢固;調(diào)整箍筋間距使問距符合設(shè)計(jì)要求,綁架立筋,再綁主筋,主次梁同時(shí)配合進(jìn)行。
2、鋼筋連接與錨固
框架梁上部縱向鋼筋應(yīng)貫穿中間節(jié)點(diǎn),梁下部縱向鋼筋伸入中間節(jié)點(diǎn)錨固長(zhǎng)度及伸過中心線的長(zhǎng)度應(yīng)≥LaE且≥0.5hc+5d?蚣芰嚎v向鋼筋在端節(jié)點(diǎn)內(nèi)的錨固要求,梁上部及下部鋼筋應(yīng)伸至柱外邊(引伸長(zhǎng)度≥0.4LaE)端部做90度彎鉤長(zhǎng)度≥15d,當(dāng)柱斷面尺寸較大可以滿足梁端部鋼筋直錨時(shí)可采用直錨,則梁上部及下部主筋的錨固長(zhǎng)度應(yīng)≥LaE且≥0.5hc+5d。
鋼筋機(jī)械連接與焊接接頭連接區(qū)段的長(zhǎng)度為35d(d為縱向受力鋼筋的較大直徑),且不小于500mm,同一連接區(qū)段內(nèi),縱向受力鋼筋的接頭百分率應(yīng)符合以下規(guī)定(設(shè)計(jì)有要求者按設(shè)計(jì)執(zhí)行):
(1) 受拉區(qū)不大于50%,受壓區(qū)不受限制;
(2)接頭不宜設(shè)置在有抗震設(shè)防要求的框架梁端、柱端得箍筋加密區(qū);當(dāng)無法避開時(shí),對(duì)等強(qiáng)度高質(zhì)量機(jī)械連接接頭,不大于50%。
(三)板鋼筋綁扎
1、工藝流程
清理模板上面的雜物,用粉筆在模板上劃好主筋,分布筋間距。按劃好的間距,先擺放受力主筋、后放分布筋。預(yù)埋件、電線管、預(yù)留孔等及時(shí)配合安裝。 在現(xiàn)澆板中有板帶梁時(shí),應(yīng)先綁板帶梁鋼筋,再擺放板鋼筋。
2、鋼筋連接
綁扎板筋時(shí)一般用順扣或八字扣,除外圍兩根筋的相交點(diǎn)應(yīng)全部綁扎外,其余各點(diǎn)可交錯(cuò)綁扎(雙向板相交點(diǎn)須全部綁扎)。如板為雙層鋼筋,兩層筋之間須加鋼筋馬凳,以確保上部鋼筋的位置。負(fù)彎矩鋼筋每個(gè)相交點(diǎn)均要綁扎。
在鋼筋的下面墊好砂漿墊塊,間距1.5m。墊塊的厚度等于保護(hù)層厚度,應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,如設(shè)計(jì)無要求時(shí),板的保護(hù)層厚度應(yīng)為15mm,鋼筋搭接長(zhǎng)度與搭接位置的要求與前面所述梁相同。
三、高層框剪結(jié)構(gòu)鋼筋施工質(zhì)量通病的防治
(一)柱子縱向鋼筋偏位
1、現(xiàn)象
鋼筋混凝土框架柱基礎(chǔ)插筋和樓層柱子縱筋外伸常發(fā)生偏位情況,嚴(yán)重者影響結(jié)構(gòu)受力性能。因此,在施工中必須及時(shí)進(jìn)行糾偏處理。
2、原因分析
。1)模板固定不牢,在施工過程中時(shí)有碰撞柱模的情況,致使柱子總筋與模板相對(duì)位置發(fā)生錯(cuò)動(dòng);
(2)因箍筋制作誤差比較大,內(nèi)包尺寸不符合要求,造成柱縱筋偏位,甚至整個(gè)柱子鋼筋骨架發(fā)生扭曲現(xiàn)象;
(3)不重視混凝土保護(hù)層的作用,如墊塊強(qiáng)度低被擠碎,墊塊設(shè)置不均勻,數(shù)量少,墊塊厚度不一致及與縱筋綁扎不牢等問題影響縱筋偏位。
(4)施工人員隨意搖動(dòng)、踩踏、攀登已綁扎成型的鋼筋骨架,使綁扎點(diǎn)松弛,縱筋偏位;
(5)澆筑混凝土?xí)r,振動(dòng)棒極易觸動(dòng)箍筋與縱筋,使鋼筋受振錯(cuò)位。
3、預(yù)防措施
(1)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)合理協(xié)調(diào)梁、柱、墻間相互尺寸關(guān)系。如柱墻比梁邊寬50至100mm,即以大包小,避免上下等寬情況的發(fā)生;
(2)按設(shè)計(jì)圖要求將柱墻斷面尺寸線標(biāo)在各層樓面上,然后把柱墻墻從下層伸上來的縱筋用兩個(gè)箍筋或定位水平筋分別在本層樓面標(biāo)高及以上500mm處用柱箍點(diǎn)焊固定;
(3)基礎(chǔ)部分插筋應(yīng)為短筋插接,逐層接筋,并應(yīng)用使其插筋骨架不變形的定位箍筋點(diǎn)焊固定;
(4)按設(shè)計(jì)要求正確制作箍筋,與柱子縱筋綁扎必須牢固,綁點(diǎn)不得遺漏;
(5)柱墻鋼筋骨架側(cè)面與模板間必須用埋于混凝土墊塊中鐵絲與縱筋綁扎牢固,所有墊塊厚度應(yīng)一致,并為縱向鋼筋的保護(hù)層厚度;
(6)在梁柱交接處應(yīng)用兩個(gè)箍筋與柱縱向鋼筋點(diǎn)焊固定,同時(shí)綁扎上部鋼筋。
(二)框架節(jié)點(diǎn)核心部位柱箍筋遺漏
1、現(xiàn)象
框架節(jié)點(diǎn)是框架結(jié)構(gòu)的重要部位,但節(jié)點(diǎn)的梁柱鋼筋交叉集中,使該部位柱箍筋綁扎困難。因此,遺漏綁扎箍筋的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常發(fā)生。
2、原因分析
因設(shè)計(jì)單位一般對(duì)框架節(jié)點(diǎn)柱梁鋼筋排列順序、柱箍筋綁扎等問題都不作細(xì)部設(shè)計(jì),致使節(jié)點(diǎn)鋼筋擁擠情況相當(dāng)普遍,造成核心部位綁扎鋼筋困難的局面,因此存在遺漏柱箍筋的現(xiàn)象。
3、預(yù)防措施
(1)施工前,應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖紙并結(jié)合工程實(shí)際情況合理確定框架節(jié)點(diǎn)鋼筋綁扎順序;
(2)框架縱橫梁底模支撐完成后,即可放置梁下部鋼筋。若橫梁比縱梁高,先將橫梁下部鋼筋套上箍筋置于橫梁底模上,并將縱梁下部鋼筋也套上箍筋放在各自相應(yīng)的梁的底模上。再把符合設(shè)計(jì)要求的柱箍筋一一套入節(jié)點(diǎn)部位的柱子縱向鋼筋綁扎。然后,先后將橫縱梁上部縱筋分別穿入各自箍筋內(nèi),最后,將各梁箍筋按設(shè)計(jì)間距拉開綁扎固定。若縱梁斷面高度答應(yīng)橫梁,則應(yīng)將上述橫縱梁鋼筋先后穿入順序改變,即“先縱后橫”。
(3)當(dāng)柱梁節(jié)點(diǎn)處梁的高度較高或?qū)嶋H操作中個(gè)別部位確實(shí)存在綁扎節(jié)點(diǎn)柱箍困難的情況,則可將此部分柱箍做成兩個(gè)相同的兩端帶135度彎鉤的L型箍從柱子側(cè)向插入,鉤住四角柱筋,或采用兩相同的開口半箍,套入后用電焊焊牢箍筋的接頭。
(三)同一連接區(qū)段內(nèi)接頭過多
1、現(xiàn)象
在綁扎或安裝鋼筋骨架時(shí),發(fā)現(xiàn)同一連接區(qū)段內(nèi)(對(duì)于綁扎接頭,在任一接頭中心至規(guī)定搭接長(zhǎng)度的1.3倍區(qū)段內(nèi),所存在的接頭都認(rèn)為是沒有錯(cuò)開,即位于同一連接區(qū)段內(nèi))內(nèi)受力鋼筋接頭過多,有接頭的鋼筋截面面積占總截面面積的百分率超出規(guī)范規(guī)定的數(shù)值。
2、原因分析
(1)鋼筋配料時(shí)疏忽大意,沒有認(rèn)真安排原材料下料長(zhǎng)度的合理搭配;
(2)忽略了某些構(gòu)件不允許采用綁扎接頭的規(guī)定;
(3)錯(cuò)誤取用有接頭的鋼筋截面面積占總截面面積的百分率數(shù)值;
(4)分不清鋼筋位于受拉區(qū)還是受壓區(qū)。
3、防治措施
(1)配料時(shí)按下料單鋼筋編號(hào)再劃出幾個(gè)分號(hào),注明哪個(gè)分號(hào)搭配,對(duì)于同一組搭配而安裝方法不同的(同一組搭配二各分號(hào)是一順一倒安裝的)。要加文字說明;
(2)記住軸心受拉和小偏心受拉桿件中的受力鋼筋接頭均應(yīng)焊接,不得采用綁扎;
(3)若分不清鋼筋是所處部位是受拉區(qū)或受壓區(qū)時(shí),接頭位置均應(yīng)按受拉區(qū)的規(guī)定處理。
參考文獻(xiàn)
[1]黃炎森.梁柱鋼筋工程施工技術(shù)質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].科技風(fēng),2012.7.
[2]雷輝,李智華.框剪結(jié)構(gòu)鋼筋施工常見問題及對(duì)策的分析[J].廣東建材,2010.5.