所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2011-01-17 09:20 熱度:
摘要:隨著建筑業的飛速發展,建筑技術的日趨完善,由于框架結構以其整體性好、抗震能力強及堅固耐用而適用于各類工程中,鋼筋混凝土框架結構的應用也更加廣泛。本文針對框架結構施工中容易忽視的問題,從板面負彎矩筋的保護、框架節點鋼筋綁扎、混凝土水灰比的控制、混凝土的養護及構造柱施工等方面進行了分析,并提出了合理的控制措施。
關鍵詞:框架結構;混凝土;施工
隨著建筑業的飛速發展,多層和高層建筑技術的日趨完善,由于框架結構以其整體性好、抗震能力強及堅固耐用而適用于各類工程中,鋼筋混凝土框架結構的應用也更加廣泛,但由于施工現場作業工序繁多,具體操作一般難度較大,管理和監督不到位現象普遍存在,有時追求進度而不能嚴格按操作程序進行施工,致使一些質量問題長期延續下來。為切實保證工程質量,針對實際施工中容易忽視的質量問題,談幾點看法。
1板面負彎矩筋的保護
板面負彎矩鋼筋踩壓變形及負彎矩鋼筋有效高度不足,往往沒有引起足夠的重視和嚴格把關,這與現場施工管理人員認識不足有關。
根據現行混凝土結構設計規范,鋼筋混凝土矩形截面的正截面受彎承載力為:
(1)
對于沒有預應力作用的普通混凝土的承載力計算來說式(1)可簡化為:
(2)
對于適筋結構:
(3)
將式(3)代人式(2)故相應的最大破壞彎矩為:(3)
對于沒有預應力、強度為一定值的普通鋼筋混凝土板來說,b為一定值,即最大破壞彎矩Mmax任以與截面有效高度成正比。當施工現場板面負彎筋被踩壓很低時,混凝土有效截面高度h0比設計值小很多,Mmax更是相應的大大降低,這就可能導致板面裂縫,影響結構安全。
因此,應把板面負彎筋被踩壓變形及有效高度不足當作嚴重的質量問題來抓,在實際施工操作中,可采取以下措施:
1)在澆筑混凝土施工中,板上運輸通道搭設牢固到位,并且架空(操作中不壓到板負彎矩鋼筋)。2)板負彎矩鋼筋縱橫兩向每隔800mm設置一個φ8鋼筋“馬凳”(應根據不同板厚制作相應規格馬凳),其與鋼筋交叉點全部綁扎牢固。3)施工現場派專人護筋,特別是板面負筋被踩壓變形移位后應立即整理復位。4)經常提醒操作人員注意,不要亂踩鋼筋,講清踩壓板面負彎矩鋼筋對結構安全的危害性,讓操作者在施工中有選擇地踩踏。
2框架節點柱鋼筋綁扎
2.1節點柱箍筋安裝質量差
震害調查表明,框架結構震害嚴重的部位多發生在梁柱節點處。如柱頂周圍有水平裂縫、斜裂縫或交叉裂縫時,重者混凝土壓碎崩落,柱內縱向鋼筋彎成燈籠形,上部梁板傾斜。其主要原因由于節點處的彎矩、剪力和軸向力都比較大,如果柱的箍筋配置不足,甚至沒有箍筋或箍筋捆綁扎不到位,則彎剪的聯合作用先使混凝土開裂剝落,軸向力作用使鋼筋壓屈。這種破壞較為普遍,修復也很困難。
加密框架結構梁柱節點箍筋,可以增強對混凝土的約束作用,對防止柱頂混凝土剝落、鋼筋壓屈以及梁端剪切破壞都很必要。但往往框架節點布筋較密,縱橫交錯,這就給節點核心區柱箍筋的就位綁扎帶來一定的困難,為確保節點處質量,可采取如下措施:
2.1.1筋在模板綁扎,整體就位時,應做好技術交底,理順綁扎工序:梁底部鋼筋、箍筋、架立筋綁扎→放人模塊內→核心區柱箍筋安裝→梁負筋安裝。
2.1.2當框架梁較大,鋼筋分布復雜,可采用二次支援的方法,在與柱相鄰的任何一部分預留一個1m左右的方洞,待柱的加密箍筋綁扎就位后,再將該處方洞模塊支好。
2.1.3外形復雜的復合箍,箍筋可采用兩個U形箍套疊,焊成閉箍,焊縫長度為單面焊lOd。
2.2節點內柱主筋移位
節點的柱主筋移位主要原因如下:箍筋與主筋綁扎不牢,在澆筑混凝土時使個別主筋產生移位;模板上口剛度差或主筋與模板上口固定不牢,澆筑混凝土時使外伸主筋產生整體移位;采用沉梁法綁扎鋼筋,沉梁時柱主筋被擠歪。
針對上述原因在施工中可采取如下措施:
2.2.1澆筑混凝土前,應對柱子插筋或外伸鋼筋進行檢查和校正。
2.2.2柱子插筋或外伸鋼筋要綁扎足夠數量箍筋,綁扎要牢固或適當點焊。
2.2.3在模板上口處,對柱主筋采取加焊撐筋或與模板固定牢的措施,以防止主筋發生整體移位。
2.2.4在施工條件許可的情況下,盡量不使用沉梁法進行鋼筋綁扎。
3混凝土水灰比的控制
混凝土的重要組成部分是水泥和水,通過水泥和水的水化作用,形成膠結材料,將松散的砂石骨料膠合成人工石體—混凝土。而混凝土的收縮來源于水泥石的收縮,水灰比越大,收縮越大,王鐵夢在《工程結構裂縫控制))一書中就清楚表示出水泥石的收縮特性。以水灰比0.3,0.4和0.5的三組試件,當其含水量變化時的收縮變形見圖1。
圖1水泥石試件不同水灰比含量與收縮變形的關系
目前還有相當部分混凝土采用現場拌制,而現場施工中,不按配合比而隨意增加用水量及砂石含水量發生變化時未及時調整配合比的現象還常常存在,這大多增大水灰比值。除如上所述增大混凝土的收縮變形引起收縮開裂,另外根據鮑羅米的混凝土抗壓強度公式Rn=ARc(C/W-B),我們可以得出當水泥用量為一定值時,水灰比越大,則混凝土抗壓強度越低。因此現場施工管理中應引起重視。嚴格按配合比施工,以確保混凝土質量。
4混凝土的養護
4.1混凝土澆筑之前應使模板充分潤濕。
4.2混凝土澆筑完畢后,應在12h以內對混凝土加以覆蓋和澆水,或用勃土砂漿封閉式的攔水、蓄水養護,避免陽光直射,板底用加壓水噴灑養護。
4.3混凝土養護時間:用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥澆筑的混凝土不得少于7d,對摻用緩凝型外加劑或有抗滲性能要求的混凝土不得少于14d。
4.4對于處在曝曬環境中樓(屋面)板等,其混凝土應保持濕潤狀態28d。
對于這個關系到混凝土質量的重要工序卻往往得不到切實執行,不及時養護,養護不當常常發生,其原因可能與不了解養護作用的重要性與機理有關。
新拌混凝土中存在著大量均勻分布的毛細孔,其中充滿水,水泥中的礦物,如3Ca0•SiO2,2Ca0•SiO2,3Ca0•Al2O3,4Ca0•Al2O3•Fe2O2等與毛細孔中的水發生水化作用,生成凝膠等水化產物,產生強度并填充了部分毛細孔,使大孔變成小孔,增加水泥混凝土的密實度。因為毛細孔是互相連通的,如果外面環境濕度小,毛細孔水就全向外蒸發,減少供給水化的水量,減小了水化作用;如果環境濕度大,則可通過毛細管向內補給水化用水,使水化作用繼續進行下去,混凝土性能不斷提高。在干燥多風天氣,毛細孔水迅速蒸發,水泥不但因缺水而停止了水化作用,還因毛細孔管引力作用在混凝土中引起收縮。此時混凝土的強度還很低,收縮引起的拉應力很快使混凝土開裂,破壞混凝土結構,影響結構安全。所以混凝土養護工作十分重要,應引起重視,嚴格執行規范要求,確保混凝土結構質量。
5構造柱施工
框架結構組合有構造柱的結構形式,在實際施工過程中,將構造柱與框架柱、梁一起整澆的情況時有發生。這樣做使結構受力概念模糊不清,與設計意圖不符,影響結構安全,留下事故隱患。
一般構造柱均未經計算,而是按構造設置的,是從構造上采取的抗震措施。而框架柱則是框架結構的主要組成部分,必須經過計算設計,且需滿足較為復雜的構造需求。因此構造柱與框架柱有本質上的區別,決不能利用構造柱作為框架梁的支撐構件。若將構造柱與框架柱、梁一起整澆,就會把構造柱作為框架梁受力的一個支點,則可能導致框架梁局部強度不足及構造柱承載力嚴重不足,而影響結構安全。
在施工中,應嚴格按規范要求,先澆筑框架柱、梁,并在框架梁上構造柱部位預留插筋,待混凝土拆模,墻體砌筑完后,再澆筑構造柱混凝土。
6結束語
綜上所述,由于框架結構施工現場作業工序繁多,具體操作一般難度較大,在施工中,應嚴格按規范要求進行施工作業,才能切實保證工程質量。
參考文獻:
[1]郭會明,盧青,代亞輝.框架結構一體施工技術[J].山西建筑,2007,33(33):168-169.
[2]《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2002.
[3]《混凝土質量控制標準》;GB50164-92,中國建筑工業出版社. 發表論文網
文章標題:探討建筑工程框架結構施工技術
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