高层建筑框架柱及梁柱节点混凝土施工技术探讨

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　　随着我国建筑业的空前发展趋势，建筑物出现了许多楼层高、跨度大的高层建筑。在高层大跨度框架结构中，框架柱的结构设计一般采用劲性钢筋混凝土和高强钢筋混凝土。为了满足结构竖向承载力的要求，高层建筑框架结构的梁、柱节点，结构设计时同一楼层的竖向结构混凝土强度等级高于水平结构混凝土强度等级。于是出现了梁、柱节点不同强度等级混凝土施工接缝及控制梁、柱节点处裂缝问题。
　　 在笔者参与监理的核工业新疆科技研发培训中心（一期）项目中，框架柱的最高高度达到9.6m,一层和二层的框架柱为C50，梁板的强度为C40。为了保证框架柱及梁、柱节点混凝土的施工质量，在施工过程中采取了如下施工方法和技术措施。
　　一、框架柱的施工方法
　　1、模板工程
　　模板工程的质量是工程施工质量及砼外观观感质量的关键，本
　　工程9.6m高柱的施工是本工程施工的主要难点之一，为此我们经过多方论证及多次讨论决定采用三节标准柱模板组合形成一套柱模的方法。具体方法是：先将第一节柱模按照标准安装就位并且加固校正好，然后在已校正好的这一节柱模上安装第二节柱模，第二节柱模安装就位校正好后按照同样方法安装第三节柱模。上下节柱模之间加海绵条另用φ12螺栓连接，整个柱子模板安装固定校正好后，再用架子管搭设脚手架进行整体校正直到符合要求为止。
　　 2、砼浇筑
　　 本工程框架柱的砼浇筑由于柱子高度及强度的要求，使砼浇筑的难度增大不少。而本工程框架柱截面较大，柱钢筋数量多主筋与主筋之间又用好多拉钩相连接，要浇筑砼窜筒很难下得去，如不用窜筒浇筑砼，砼从9m 多高的高度自由落下砼势必会产生离析现象。为了解决这个问题，经请示设计工程师的同意：将框架柱中间的拉钩取消使柱中间留有一250×250的空挡，对于取消拉钩后的框架柱的4根主筋用菱型箍筋处理。
　　 而后用φ125的砼泵管连接做成窜筒下到柱子中间，砼通过窜筒下到柱模内。砼浇注时用标尺杆来控制砼每次浇筑高度不超过450mm。由于柱截面大、砼的强度高自密性较大，砼浇筑时砼内的气泡难以排除。为了使气泡尽可能的排净，采取适当延长振捣时间同时采用二次振捣法来保证砼的浇筑质量。
　　 3、砼养护
　　 砼浇筑结束初凝后开始进行砼的测温工作，根据砼的水化热采取合适的养护方法。该项目是在9月进行的框架高柱的砼浇筑，拆模后采取包裹塑料布外包麻袋片在柱顶部淋水养护的方法。
　　二、梁、柱节点混凝土施工方法
　　根据规范要求，框架柱水平施工缝下部留置在基础或楼板的顶
　　面，上部留置在框架梁底面，
　　混凝土结构由于采用预拌混凝土施工，梁、柱节点核心区的混
　　凝土浇捣时（不采用分隔的方法），均先用塔吊浇筑梁、柱节点处高强度等级的混凝土，采用分层振捣的方法，在楼面梁板处自然流淌成450斜面。在混凝土终凝前（混凝土处于塑性状态时），随之泵送浇筑楼面梁、板大面积混凝土。采用这种方法浇捣楼层梁、板混凝土时，应重点控制不同强度等级混凝土不出现施工缝，特别在春季大风和夏季高温季节。一般采用在柱顶梁底处设置水平施工缝，以缩小节点核心区高强度等级混凝土浇捣时间，避免不同强度等级混凝土的接缝面形成冷缝。同时对梁柱节点钢筋密集的核心区用小型插入振捣器加强振捣，或采用自密实混凝土，确保节点核心区混凝土的密实性和强度要求。
　　 特别注意需要注意的是不同强度等级混凝土现浇构件相连接时，两种混凝土的接缝位置必须设置在低强度等级的构件中。
　　防止梁柱节点裂缝的技术措施
　　产生裂缝的原因
　　 根据我公司在新疆人民广播电台播控译制楼、新疆教育学院综合楼、核工业新疆科技研发培训中心等高层框架结构施工的实践，梁、柱节点不同混凝土强度等级均采用随同楼面一起浇筑的施工方法，拆模后未曾发现梁、柱节点不同强度等级混凝土施工冷缝和明显的节点裂缝，施工质量满足设计和规范要求。在防止和控制节点裂缝的问题上，我们通过分析原因和采取了相应的预防措施。
　　 原因分析：
　　 1)梁柱节点处，混凝土的强度等级相差较大，(相差两个等级)时，不同强度等级的混凝土，其水泥用量、水灰比、用水量都不同，框架柱体积大，水泥用量多，产生的水化热高，高低强度等级混凝土的收缩有差异，所以在其交界附近容易产生裂缝。2)柱子断面大，刚度大，梁的截面相对较小，受柱子的强大约束，梁混凝土的收缩受限制，也容易产生裂缝。
　　 3)预拌混凝土配合比中，高强度等级混凝土的水泥用量偏多，水灰比、含砂率、坍落度偏大，也会导致高低强度等级混凝土交界附近产生裂缝。
　　4)现浇梁板的梁在板下，上面保养的水被板充分吸收，而梁得不到充足的养护水分，造成梁的内外不均匀收缩，也容易导致梁的两侧面产生裂缝。
　　5)有的梁侧面水平方向的构造钢筋太少，对梁的抗收缩裂缝不利。
　　2、防止裂缝预控措施
　　 根据上述原因分析，采取技术措施如下： 1)要求混凝土搅拌厂调整配合比设计，在满足强度等级及可泵性的条件下，对柱子混凝土，减少水泥用量、减少含砂率、增加石子含量、减少坍落度、减少用水量，并对粉煤灰和外加剂的用量也需作相应的调整。
　　 2)节点处的混凝土实行“先高后低”的浇捣原则，即先浇高强度等级混凝土，后浇低强度等级混凝土，严格控制在先浇柱混凝土初凝前继续浇捣梁板的混凝土，事先作好技术交底和各项准备工作。
　　 3)梁板的混凝土采用二次振捣法，即在混凝土初凝前再振捣一次，增强高低强度等级混凝土交接面的密实性，减少收缩。
　　 4)在产生裂缝相对较多的梁的侧面，增加水平构造钢筋，提高梁的抗裂性。
　　 5)严格控制混凝土拌合物的坍落度，节点核心区柱子部位混凝土采用塔吊输送，以期降低坍落度。同时对每车混凝土都应进行坍落度检测。
　　 6)加强混凝土的养护，特别是梁，除了板面浇水外，还应在板下梁侧浇水，在满堂承重脚手架未拆除之前，可以用高压水枪对梁进行浇水养护，并推迟梁侧模的拆模时间。
　　 高层建筑的框架结构梁、柱节点处，出现混凝土强度等级不同的现象是比较普遍的，比较成功的施工方法是采用随同楼面混凝土一同浇筑的施工方法，即先浇节点处混凝土强度等级高的核心部分，然后于初凝前再浇梁板混凝土。实践证明：只要采取的针对性措施到位，并精心组织施工，梁、柱节点混凝土强度、不同强度等级混凝土交界处的裂缝完全可以得到控制和避免。以上是我工程处在施工中认真总结并归纳而成，其中可能有部分做法还需要进一步深化讨论和提高。我们愿意通过自己的不断实践和努力，广泛地推广和应用新技术和新工艺，使工程施工质量不断的提高。
　　

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