高层框架梁柱节点施工问题探讨

一、施工中存在的问题

某高层钢筋混凝土框架剪力墙结构商业写字楼工程，地下2层，地上12层、局部18层，建筑檐口高度为62.6m。地下部分柱截面为1000mm×1000mm，混凝土强度等级为C50，首层至3层柱截面为850mm×850mm，9层以下柱混凝土强度均为C50，梁板强度等级C30，梁截面450mm×450mm，采用泵送商品混凝土。本工程中梁柱节点区钢筋很多，纵横交错，安装箍筋和浇混凝土难度均非常大。

1、钢筋施工

⑴、加密箍筋不设或设置不到位 保证框架节点抗剪强度的主要因素是节点混凝土强度和加密箍筋的作用。在混凝土强度和梁纵筋固定之后，节点抗剪强度就取于节点箍筋的配置情况，所以梁柱节点的箍筋设置很重要，箍筋约束下的核心混凝土的轴心抗压强度比素混凝土提高13%～43%。按照常规施工程序，梁柱节点要与本层的梁板一起浇筑，节点箍筋与本层梁板钢筋一同安装。困为该处纵横梁和柱的纵筋交汇，另外加密箍筋又常常是井字复合筋，所以钢筋非常难定位和绑扎，现实中操作人员只是保证了梁筋的位置，加密箍筋往往被丢掉或间距不能保证，也有的箍筋绑扎松扣、缺扣、贴不到主筋、弯钩角度不够等。这其中有些是工人怕麻烦，也有些是安装确实困难。

⑵、纵向受力钢筋排距不匀 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204－2002中严格要求，梁上部纵向钢筋的净距不应小于30mm和1.5ｄ（ｄ为钢筋最大直径），下部纵向钢筋的净距不应小于25mm和ｄ。实际施工中，节点内梁的上下纵向钢筋排距却不到规范要求的净距，特别是边节点锚固下弯竖向钢筋甚至有“把子筋”现象，这样会造成浇筑后这种钢筋不能被混凝土充分包裹，影响其握裹粘结力，降低结构的整体抗震性能。

⑶、梁主筋的锚固 梁主筋的锚固问题出现在边节点。按照现行规范要求，中间层边节点内的上部钢筋锚固长度应符合LaE＝1.15La，并应伸过节点中心线不小于5ｄ；当纵向钢筋在边节点内向下弯折，且弯折后水平投影长度不小于0.4LaE，垂直投影长度取15ｄ。由于高层结构荷载较大，梁内配筋较多，这样纵筋锚固下弯长度会超过节点范围高度较多。

2、混凝土施工

高层框架结构由于受柱的轴压比和截面的，下部几层柱一般要采用高强混凝土，而梁板按照《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3－2002规定不能超过C40。这是由于梁板主要受弯，不需要太高的混凝土强度，同时也为了避免采用高强混凝土带来的梁板收缩裂纹。所以，设计时普遍采用柱混凝土强度等级高于梁、板2～4个等级的办法。实际工程中楼板的合适混凝土强度为C25～C35，而计算的柱混凝土强度常达到C50或C60，本工程中柱为C50，梁板为C30，相差4个等级。

目前混凝土浇筑施工几乎都采用商品混凝土泵送工艺，而且习惯于将竖向构件与水平构件分两批集中浇筑，梁柱节点被作为水平构件但又作为柱的组成部分，有“强节点”的要求，要用柱高强度混凝土浇筑，这就产生了同一浇筑层梁板与节点混凝土强度等级不一致的问题。

1、节点加密箍筋设置 ⑴、方法1：将封闭箍筋改为2个对口箍，在梁筋绑扎后按照规定的间距插入并焊接封闭。⑵、方法2：①节点分成若干组，每组指定1名专业技术人员负责指导钢筋安装；②提前认真核对通过每个节点的钢筋量，画出节点的钢筋安装顺序图并做好技术交底；③按照提前考虑好的顺序将纵横梁的底筋、节点箍筋、梁腰筋、梁上部各层筋在节点处就位（此时要注意位于梁的2层负弯矩筋间的节点箍筋也要就位），不要绑扎，局部可临时固定；④按照准确位置绑扎纵横梁筋；⑤调整就位节点部位的箍筋并绑扎。

2、钢筋锚固 ⑴方法1：①为避免弯钩较多、节点内钢筋太密，对梁底钢筋锚固可在钢筋端部绑条单面焊接3个同直径的10ｄ长的钢筋头，以扩大端部，增加锚固力；②上部第2层钢筋仍采用弯钩的形式；③最上面的钢筋伸到节点外边处并全部焊接到1块12～16mm厚的钢板上。这种方法尽管未经过试验验证，却是参照国外的成熟方法EG固定板法设计，它即可以避免弯钩处的“把子筋”，又能保证钢筋间距，方便节点钢筋安装，不足之处是钢筋就位后需进行焊接作业。⑵、方法2：①提前认真核对进入节点的梁钢筋，按照规范要求计算钢筋需要弯折的量；②考虑满足钢筋净距的要求，按照弯钩逐渐后退的方法，画出梁筋在节点的排列安装图，对不同长度的钢筋进行编号；③设计人员专门负责此类节点的钢筋下料和安装检查；④按照排到图中的钢筋下料长度，对同层钢筋进行不同长度的下料；⑤按照编号将钢筋对号安装到指定位置。

3、对于节点为同强度等级的混凝土浇筑 ⑴、节点与梁板混凝土强度相差1级（5MPa）节点可与梁板混凝土一起浇筑。⑵、节点与梁板混凝土强度相差大于2级（10MPa）而小于5级（25MPa）。

梁柱节点可随梁板一同浇筑。但此时可能会引起节点竖向承载力不足，以及地震作用时的抗剪能力不足，故采用上述方法时要区别情况采取一定的补足措施，并要征得设计人员的同意。①、当节点混凝土强度相差2级（10MP）时，考虑节点箍筋、纵筋的约束作用，混凝土的强度可比设计值提高20%～50%；混凝土1年龄期的强度是其28ｄ强度的1.2～1.35倍；再考虑周边梁的约束，核心区混凝土的抗剪强度可提高50%～100%，故可直接用梁板混凝土浇筑而不用采取处理措施。②、当相差3级（15MPａ）及以上时，可采取下列任一措施进行补足：可根据节点所处的部位及与梁板混凝土强度相差别的多少增设不同数量的短钢筋来补足混凝土强度（中柱节点比角柱节点的短钢筋用量可减少50%），此时要验算纵向钢筋的总配筋率是否超过3%，如超过要将箍筋焊接封闭；在节点内增设型钢，增加节点范围内的复合箍筋；节点水平加腋；④节点处增设X形钢筋，并确保其锚固长度。

4、边节点混凝土强度相差4级（20MPa）及以上，中间节点混凝土强度相差5级（25MPa）及以上。

必须用柱混凝土浇筑。此时只能按照一般的方法，在节点区外梁土上用金属网分隔，严密组织，精心施工，确保节点混凝土质量。应遵照以上措施：①搅拌站提供商品混凝土，并负责混凝土配合比的确定；②制定严格的施工方案，根据浇筑进度确定不同强度混凝土进场顺序和方量；③混凝土运输车要编号，并建立实时通讯联系，在每车混凝土出场时要向现场专门负责的人员讲明车号、混凝土强度等级、发车时间等内容；④梁板混凝土采用泵送，节点混凝土由塔吊用料斗调运；⑤现场负责人要指挥混凝土车的的供混凝土次序、时间，强度不同的混凝土运于是到作业层时要及时通知；⑥作业层由专人负责指挥浇筑，要确保节点混凝土先行浇筑，高强度混凝土浇筑时要留有余量，高出板面一部分，以备振捣时密实下沉；⑦梁板混凝土在切点混凝土浇筑后及时进行浇筑；⑧节点周边梁板混凝土浇筑后，再振捣节点处，这样可避免节点混凝土的流窜。