浅论多地震区现浇底框端节点施工的相关误区问题
   来源:中国科技博览     2021年06月04日 22:46

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郭玉忠

[摘 要]本文从“做好端节点处施工准备、如何保证节点处砼的浇筑质量、抗震对纵向受力钢筋强度的要求、正确布置梁柱纵筋接头、梁柱钢筋在端节点的锚固、端节点处箍筋的加密、如何控制钢筋间距,保证钢筋与砼的有效粘结”等问题上,分析地震区现浇底框端节点施工存在的误区,并提出了改进措施。

[关键词]建筑;底框端节点;施工误区;地震作用

中图分类号:TU755 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)18-0154-01

在城市建设的旧城改造工作中,一些临街建筑改造是最复杂的。这类建筑多以底层开店,上部居住为主的形式。多层底框砖混结构,灵活的结构形式也倍受人们的欢迎。但是,该类由于底框架是底框砖混结构,在地震荷载及其他荷载作用下,其端节点本身的变形能力就比较脆弱,吸收地震力的能力非常差。因此,在保证底框端节点地震力作用下能够正常工作,多层底框砖混结构房屋的抗震能力问题就成了关注的重点。直白的说,底框端节点的施工质量好坏,则直接影响到整个多层底框砖混结构房屋的结构安全与抗震能力。而在现浇底框端节点施工中,就存在相关认识的误区,现就其进行分析,以找出改进的措施,最终实现抗震能力的提高。

1 做好端节点处施工准备问题

在端节点处,由于梁柱钢筋交叉布置,数量较多,同时还要保证其锚固长度,钢筋净间距、箍筋数量以及各钢筋的弯勾朝向等要求。而在施工单位施工时,则直接在工程的对节点处钢筋绑扎施工,这就难免要顾此失彼,乱中出错。这也就是所谓的误区问题。显然,对于现浇底框节点处钢筋较密集的工程,施工前一定要求施工单位复核钢筋下料单及模板的设计。像钢筋走向、锚固,相互间的位置关系及间距,各种钢筋绑扎先后顺序,以及模板规格、型号、数量、卡模时机等问题要弄清,并严格按照设计进行施工,中途做到有条不紊,快速有序,直至实现设计目标。

2 如何保证节点处砼的浇筑质量问题

对于节点处砼良好的浇筑质量,则是保证节点处梁柱钢筋正常工作的先决条件。节点处砼的浇灌后强度,要不低于梁柱的砼强度,还不应小于设计强度。在砼浇筑前,应对柱顶的砼施工缝进行有效的处理,使其与节点处砼能较好地连接,不允许再留施工缝,还要一次浇筑完成,并振捣密实。在这些问题上,有些人存在的误区是:担心砼强度不足,在不改变水灰比的情况下企图用增加水泥用量来增加砼的强度。实际上,影响砼强度的主要因素则是水泥和水灰比,要控制好砼质量,最重要的就是控制水泥和水灰比。在水灰比不变时,以增加水泥用量来提高砼强度则是错误的,这只能增大砼的和易性,又增大了砼的收缩和变形。最后弄得适得其反。

3 抗震对纵向受力钢筋强度的要求问题

要保证地震作用下结构的某些部位出现塑性铰以后,其钢筋仍具有足够的变形能力,在设计无具体要求时,对一、二级抗震等级,规范(GB50204-2015)中对纵向受力钢筋强度就做了强制要求:①钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;②钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3。这就是说检测合格的钢筋用到框架抗震一、二级的工程中,不一定是符合要求的。而有些人员存在的误区就在于此。其没弄清规范对框架纵向受力钢筋的要求,只认为钢筋检测合格后就可用了。因此,加强有关建设、监理、施工单位相关人员的规范学习是很有必要的。通过学习要能够在接到框架工程后,首先对照图纸确定其抗震等级,然后再采取有关措施应对,以避免质量隐患。

4 正确布置梁柱纵筋接头问题

有些施工单位在进行底框节点钢筋施工时,随意在节点处布置梁柱纵筋接头,其实这是不允许的。这也是所存在的误区之一。因部分底框端节点本来就是受力复杂的,破坏机理复杂的区域,这就存在纵筋接头会削弱钢筋最大限度利用强度的能力问题。所以在《规范》中也作了明确规定:钢筋接头不宜设置在梁端、柱端的箍筋加密区范围内。施工时钢筋接头要错开梁柱端点,并放在结构弯矩较小的部位。

5 梁柱钢筋在端节点的锚固问题

地震作用的反复性,框架梁在反复荷载作用下,埋入梁柱节点的纵向钢筋在相当长度范围内,与砼之间的粘结力有可能发生严重破坏。要保证结构在塑变阶段具有足够的延性,使其能吸收更多的地震能量。而地震作用下框架基层梁中纵向钢筋的锚固长度,一般应比《混凝土结构设计规范》中规定的受拉钢筋基本锚固长度要长。再者,因地震的反复作用,有可能使端节点外侧砼先酥松脱落,使梁柱钢筋失去锚固。所以,对端节点外梁上皮钢筋应伸进柱内,并通过梁下皮规定的锚固长度;伸进柱内的梁筋要分批截断,以保证每一段有一个抗震要求的锚固长度。但是在实际施工中,存在的误区往往是对节点处梁柱钢筋的锚固缺少应有的认识,而对工程的底框端节点并没有按抗震要求做。加上一些设计图纸没有节点详图,甚至说明不清,施工单位又不注意,只误认为梁柱筋只要伸进节点内一个锚固长度就够了,其实与底框结构抗震要求是不一致的,这给结构的抗震性能埋下隐患。应对办法:一是设计单位应在图纸结构说明中对梁柱端节点重点指出,使施工单位能够注意;二是施工单位应对地震区底框端节点梁柱钢筋锚固足够重视,参考学习有关图集,注重质量问题;三是监理人员要加强对规范的学习、认识,严格按要求进行监督检查,发现不符合抗震要求,责令其返工处理好为止。

6 端节点处箍筋的加密问题

一般梁端塑性铰区纵筋屈服范围可达1.5倍梁高,为保证梁的足够延性,提高塑性铰区砼的极限应变值,防止塑性铰区最终发生斜裂缝破坏,在梁端纵筋屈服范围内加密箍筋,这对提高梁的变形能力非常有效。在地震荷载的反复作用时,柱端钢筋保护层一般先脱落,此时若无足够的箍筋约束,纵筋就会向外膨胀弯曲,柱端破坏。而箍筋对柱的核心砼则起着有效的约束作用,提高配箍率就可显著提高受压砼的极限压应变,从而有效增加柱的延性。所以抗震规范对框架梁柱的箍筋构造也提出了加密要求。设计、施工单位对框架梁柱箍筋的加密也比较重视,均能按抗震要求对梁柱箍筋进行加密处理。但是,有时在检查时也能发现节点核心区的箍筋常被遗忘或因施工不便而未绑扎。节点核心区受力复杂,应力值大,容易先破坏,对此应进行强度验算,另构造也应满足最低配箍量的作用。而在抗震规范中也特别规定,核心区的箍筋配置不应小于柱端加密区的实际配箍量。检查时存在的误区就是不少施工单位对节点核心区的箍筋没有引起注意,有的不加箍筋或少加箍筋,这就给节点处的结构留下隐患。施工单位对核心区的箍筋作用缺乏认识,再就是本身的原因,即节点处梁柱钢筋互相交错锚固,致使核心区内钢筋密集,给箍筋绑扎带来了一定难度。为既满足结构抗震需要,又能方便施工,对此建议采用“U”型箍筋对插焊接或直角箍筋对插绑扎形式,这能较好地起到“封闭箍”作用。该措施施工方便,能节约时间,还不影响钢筋与模板正常施工。

7 如何控制钢筋间距,保证钢筋与砼的有效粘结问题

为保证钢筋与砼的良好粘结、钢筋有足够的握裹力、砼浇筑密实,并防止钢筋锈蚀和受荷载时发生纵向劈裂,对梁柱纵筋应留有足够的钢筋净间距和保护层。而在实际施工时,由于节点处梁柱钢筋上下锚固,交叉布置,根数又多,若按规定布置钢筋就有一定难度。有些施工单位则将数根钢筋并排紧密布置,未留足够的钢筋净间距,影响了钢筋的握裹力,并不利于砼浇注密实。这是存在的误区之一。对此,应在梁柱配筋较多的情况下,可考虑将节点处梁柱的锚固筋放在下皮或二皮筋布置。对于节点处钢筋确实较密集的,可采用普通石料拌制的砼无法保证浇筑质量的情况下,可在节点处采用1~2cm石子拌制的细石砼浇筑,用直径35mm型震动棒振捣,直至确保施工质量为止。

参考文献

[1] 方纪明,张宗志,于占海.地震区现浇底框端节点施工常见误区分析[J].山东建材,2005,4:70-71.

[2] 陈龙祥,蔡国平.地震作用下建筑结构的多时滞最优控制[J].振动与冲击,2008,4:63-65.

接头 梁柱 钢筋