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【摘 要】框架结构是目前在房屋建筑中应用最为广泛的建筑结构,具有空间布置灵活、结构简单的特点,但框架结构在设计和施工过程中还存在一些质量问题,本文就框架结构存在的问题提出改进方法和防治措施.

【关 键 词 】框架;施工;安全;质量;措施

1.引言

随着世界经济的发展和建筑设计技术的进步,建筑高度不断增加.据不完全统计,我国在2008年底,150m以上的高层建筑已超过200栋;结构体型日趋复杂,目前高层建筑结构被广泛应用到各种住宅、公共建筑上,并且其结构形式逐步向复杂性、多样性、超高性方向发展.高层建筑涉及的钢筋制作、钢筋绑扎、模板制作与支承、混凝土浇筑与养护、以及拆模等工序的要求更加严格,施工现场在钢筋混凝土工程施工过程中常出现一些问题,影响项目结构工程的施工质量.下面就框架结构常见问题产生的原因及处理方法谈谈本人的看法.

2.常见质量问题

2.1混凝土强度等级不同

为了满足柱轴压比的要求,同时又要满足控制柱截面的要求,通常柱和梁板混凝土强度等级不一致.柱子采用较高等级混凝土成为一种必然,而以受弯为

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主的楼层梁板,其混凝土强度等级过高不必要且不适宜,所以对于框架结构柱的混凝土设计强度高于梁板混凝土设计强度成为一种必然,而且随着高度的增加其混凝土设计强度差异会越大.在施工过程中通常竖向构件(柱)和水平构件(梁板)分别进行浇筑,并要求梁柱节点进行单独浇筑,这样将会产生两种问题:首先是供应量和时间不易控制而导致质量事故,其次是节点区与梁板之间的分隔存在难度.


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2.2混凝土保护层厚度的问题

在框架结构施工中,当梁边与柱边平齐时,柱的纵筋必须包梁的纵筋,即梁的纵筋必须在柱纵筋的内侧,此时,齐平的两侧往往容易开裂.在同一根梁或柱中往往只注意到主筋的保护层厚度,而忽略了箍筋的保护层厚度,造成箍筋外露或保护层厚度不足.还有主次梁交叉处,主梁、次梁和板的钢筋关系处理的不明确,造成板负筋保护层厚度不足或构件有效截面高度损失,直接影响到构件的安全性.

2.3钢筋安装不当

框架结构中梁纵向受力钢筋除应满足承载力的要求外,还应考虑温度变化、混凝土收缩引起的附加应力的影响.在施工过程中钢筋连接方式有误或者连接没有达到构造要求从而使结构出现质量问题的情况屡见不鲜.安装钢筋时钢筋的级别、直径、根数和间距均应符合设计要求,绑扎或焊接的钢筋网和钢筋骨架常出现变形、松脱和开焊,以及钢筋安装位置的允许偏差不符合规范的规定,还有一些较大型的构件所用钢筋网和钢筋骨架在运输过程中没有采用临时加固措施,使得钢筋在运输途中产生变形,轻则给施工带来不便,重则严重影响结构的安全性.

2.4支模或拆模不当

模板的制作与安装质量直接影响到混凝土和钢筋混凝土结构构件的外观平整和几何尺寸的准确,从而保证结构的强度和刚度.如果模板尺寸错误、支模方法不当、拆模时间不妥,则会引起质量事故,严重的会引起倒塌事故.尤其是在梁柱接头处的模板容易因为固定不紧,接触不严而产生漏浆,浇筑粱柱混凝土时,柱两侧施工荷载最大,有时因振捣方法不规范,振捣时间较长,模板在动荷载作用下因固定不牢而产生位移,从而导致模板拼缝开裂而漏浆.混凝土漏浆轻则构件表面出现麻面,重则出现接头处露筋,对结构性能影响很大.

3.预防措施

3.1混凝土强度等级

框架的混凝土强度等级不应低于C20为了保证梁柱节点的承载力和延性,规范规定梁柱混凝土强度等级相差不宜大于5MP.对于装配整体式框架,为了加强节点处的连接,节点区混凝土强度等级还宜比柱提高5MP.规范规定,当柱混凝土设计强度等级高于梁板的设计强度时,应该对梁柱节点核心区混凝土强度等级采取有效措施,保证节点混凝土的强度. 为了方便施工,可以直接在梁端(柱边)设置垂直交界面,采用快易收口网,可避免在板内设置交界面,使施工难度降低;但为防止交界面出现施工冷缝,建议施工时节点区混凝土采用塔吊用漏斗浇筑,梁板混凝土则采用泵送,同时浇筑.

要保证核心区混凝土的强度,具体做法是在节点处增加纵向钢筋,设置型钢或矩形芯柱及增加箍筋予以补强.这种方法施工方便,质量容易保证,易被施工单位接受,但节点区轴压比增大,延性减小.

3.2混凝土保护层厚度

根据规范要求确定梁柱内箍筋的保护层厚度,即确定箍筋的正确位置,主筋的保护层厚度可采用a+d1(a为箍筋保护层最小厚度,d1为箍筋钢筋直径),并大于规范规定的最小厚度,以此确定主筋的正确位置;交叉部位钢筋的正确位置,可按上述办法确定;根据各种钢筋的正确位置,确定相关构件的有效截面高度并进行配筋计算,在施工图中标出相关构件中钢筋的正确位置.还要正确区分同一构件所处的环境条件,区分对待不同环境下的混凝土保护层厚度.地下部分的柱子可将其断面加大,满足其保护层厚度的要求,同时保证柱子钢筋上下位置的一致性,满足钢筋受力要求.

3.3钢筋安装

框架结构中梁纵向受力钢筋除严格按设计要求施工外还应注意其构造要求,钢筋接头形式遵照验收规范中的有关规定执行.对有抗震要求的受力钢筋的接头,宜优先采用焊接或机械连接,当采用焊接时应符合下列规定:纵向钢筋的接头,对一级抗震等级应采用焊接接头,对二级抗震等级,宜采用焊接接头.框架底层柱、剪力墙加强部位纵向钢筋的接头,对一、二级抗震等级应采用焊接接头,对 抗震等级宜采用焊接接头.


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按规范,框架顶层梁端节点除的负钢筋伸入边柱的锚固长度不应小于1.2La,框架其余层梁端节点处的负钢筋伸入边柱的锚固长度不应小于La,当上部纵筋在端节点内水平锚固长度不足时,应伸至柱边后再向下弯折,弯折前的水平投影长度不应小于0.4La弯折后垂直长度不应小于15d(d为受力钢筋直径).梁支座界面下部至少有2跟纵筋伸入柱中,伸入柱内长度不应小于La,如水平锚固不足需要弯折时,则弯折前得水平锚固长度不应小于10d.

3.4支模与拆模

模板的拆除日期取决于混凝土的强度、模板的用途、结构性质、混凝土硬化时的气温.及时拆模可以提高模板的周转率,也可为后期工作创造工作面.但过早拆模,混凝土会因强度不足而不能承受本身重量和部分外部荷载.

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现浇混凝土结构底模及支架拆除的混凝土强度必须符合设计要求.若无设计要求,则应按规范:

当板和梁的跨度>8m,混凝土强度达到设计标准值得100%时才能拆模;其他情况,均应当混凝土强度达到设计强度标准值的75%时才能拆模.

侧模应当混凝土强度达到2.5N/mm2时才能拆除,并且在拆除过程中保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏.

对于跑模的预防关键是要增加模板的刚度,合理组合模板,确保模板拼缝严密.减少悬臂端长度,使模板端部的受力变小,变形变小.螺杆固定在侧模的竖楞上,用螺栓拧紧,有效的控制模板的侧向变形.提高模板的整体功能,对预防混凝土漏浆起很大的作用.合理组织模板.模板组合合理,固定方便,同时接缝严密,控制漏浆.要使模板组合合理,在大型混凝土框架结构施工中,应进行模板组合设计,采用钢模时,各种规格应齐全,支撑应根据结构情况设计.

4.结束语:

以上仅对钢筋混凝土框架结构施工中几个常见的问题进行了描述和原因分析,并提出相应的预防措施.在施工中还应注意天气及现场环境的情况.框架结构建筑常见的问题应针对其成因,贯彻预防为主的原则,保证材料质量,完善设计及加强施工等方面的管理.实践证明:只要严格执行施工规范,质量标准,施工时结构不出现质量问题是完全能够做到的.

参考文献:

汪正荣,朱国梁主编,《简明施工手册》,第2版,北京,中国建筑工业出版社,2009

参考文献:

建筑结构设计的应用

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