摘要:當下高層建筑一般采用框剪結構作為建筑骨架??蚣艚Y構相對于其他建筑骨架結構具有更強的側向剛度和抵抗水平力的能力,在使用壽命、堅固性和抗震能力方面更加優(yōu)越。作為框剪結構的關鍵部分,鋼筋在梁、板、柱中相互穿插,并與接觸柱、板、梁的砌體甩出的拉結鋼筋有效拉結錨固,使建筑結構抗塑性變形能力大為提升。因此,框剪結構的鋼筋施工質量對提升建筑整體的質量和壽命具有重要意義。本文將對框剪結構進行研究,分析框剪結構鋼筋施工的常見問題,探求相應處理措施。
關鍵詞:框剪結構;鋼筋施工;問題;處理
隨著我國城市化進程的不斷推進,城市人口迅速增加。為了給城市居民提供充足的工作生活場所,建筑企業(yè)建設了更多的高層建筑。框架剪力結構因其在造價、抗震能力、柱網(wǎng)布局靈活性上的優(yōu)勢,成為高層建筑骨架結構的首選。但是,高層建筑具有荷載大、結構剛度大、配筋量大、鋼筋結構復雜的特性,一旦出現(xiàn)設計問題或施工問題,就會造成安全事故和質量問題。鋼筋偏位(跑位)是框剪結構經常出現(xiàn)的問題,經常發(fā)生在梁柱節(jié)點、剪力墻、柱子、墻與暗柱節(jié)點、墻與暗梁節(jié)點、板等部位。鋼筋偏位后其受力狀態(tài)會發(fā)生改變,并導致混凝土受力不當,嚴重者會引起開裂等工程質量問題。
一、柱子及柱與墻、板、梁節(jié)點鋼筋跑位問題分析和措施
(一)柱主鋼筋跑位原因
在施工中經常出現(xiàn)柱子定位放線主筋跑位、保護層厚度不夠等現(xiàn)象,產生這些現(xiàn)象的原因包括設計原因和施工原因。首先,設計問題。結構施工圖中只有梁配筋圖和結構平面圖,沒畫節(jié)點大樣圖,無法明確節(jié)點處構造,施工缺乏依據(jù)而出現(xiàn)問題。結構總說明只對保護層厚度作出規(guī)定,一般要求墻和板為15mm,柱和梁25mm,未說明相互關系。在暗柱和剪力墻、梁鋼筋和柱的施工中產生沖突,例如,設計規(guī)定墻筋包柱筋,但暗柱縱向鋼筋和墻水平筋保護層厚度同位,無法外包;暗柱縱筋無法通過暗梁縱筋,被擠到暗梁縱筋內側致使位置改變,進而增加保護層厚度。其次,根據(jù)實際經驗,施工方面導致鋼筋跑位主要有兩種情況。第一種是施工人員操作時沒有考慮鋼筋的受力情況和位置問題。第二種是施工中間隙過小,施工人員搖動鋼筋致使鋼筋跑位[1]。施工具體表現(xiàn)為:柱的軸線防線不準確、基礎定位不牢固;柱的模板搭設不牢,特別是模板口上的剛度差,梁柱節(jié)點內鋼筋較密,柱筋經常被梁筋擠歪而跑位;柱的鋼筋保護塊固定不到位;柱的鋼筋插筋固定措施不到位,上部缺少箍筋約束等。
(二)處理柱主鋼筋跑位的措施
施工中,解決柱主鋼筋跑位的措施有以下幾項:第一,嚴格按照技術規(guī)范進行施工操作。施工人員應按照強化節(jié)點、墻剪弱彎、強柱弱梁的原則,合理調整綁扎順序和構造。先豎向連接暗柱、框架柱縱向鋼筋,在綁扎箍筋。第二,彎折內收暗梁入柱鋼筋的首尾,并不得改變剪力墻暗柱縱向鋼筋的位置。上、下交互錨固暗梁縱向鋼筋與柱、框架梁縱向鋼筋,同時確保墻內柱、框架梁縱向鋼筋的錨固長度,進而將柱筋包梁筋、墻筋包住筋進行理順。第三,為有效固定柱主筋,貼小于柱標準箍筋2mm的限位箍于鋼表面同柱筋綁扎牢固,焊接柱、梁筋與限位箍接觸點,然后綁扎五道標準箍于上柱底部,進而解決柱與墻、柱節(jié)點鋼筋跑位問題。同時,這樣做也利于澆搗完下層混凝土后綁扎上層柱筋,在骨架寬度上滿足要求。第四,應當嚴格依照1:6的比例順彎無法避免跑位的柱筋,若其長度過短,按比例無法順彎,需去除部分混凝土,再進行順彎操作。設計方面,應當在結構施工圖中加入節(jié)點大樣圖,對節(jié)點構造進行明確,為具體施工提供準確依據(jù);在結構總說明中,明確保護層厚度的同時,說明墻和板、柱和梁的相互關系,避免暗柱和剪力墻、梁鋼筋和柱的施工沖突[2]。
二、剪力墻鋼筋跑位問題分析與措施
從結構上說,框剪結構剪力墻的作用在于提高建筑剛度。其豎向鋼筋一般穿過暗梁主筋。通常來說,剪力墻鋼筋跑位的原因有兩類。一類是設計構造無法免除的跑位。另一類則是沒有做好支撐保護,未將鋼筋盡可能分開,不符合鋼筋排距的設計要求和施工規(guī)范,使得剪力墻豎筋壓邊線,保護層過小或過大。依據(jù)剪力墻抗剪度優(yōu)先于抗壓度原則,為提高剪力墻的剛度和延性,應采取以下措施。解決剪力墻鋼筋跑位問題的措施包括以下幾項:第一,調整剪力墻水平分布筋至豎向分布筋處,并保證其配筋率和截面尺寸。第二,局部彎折暗梁入柱筋端部后,將其內收,并避免改變剪力墻暗柱縱向鋼筋位置。第三,為預防因保護層過大造成剪力墻底部開裂,增加鋼筋網(wǎng)片于剪力墻60mm高處下部。第四,對暗柱和剪力墻的節(jié)點進行處理時,先綁扎柱的箍筋節(jié)點關鍵區(qū)域,再進行保護層墊塊綁扎,然后將剪力墻豎向鋼筋進行連接,最后進行剪力墻水平筋綁扎和暗柱縱向鋼筋包裹。要在暗梁部位認真綁扎水平筋,將保護層墊塊綁好,接著進行模塊安裝。先加固模塊,然后定位加固墻豎向鋼筋和柱縱向鋼筋,再進行混凝土澆搗[3]。
三、板的負彎矩筋下陷變形分析與措施
在施工過程中,板的負彎矩筋下陷變形經常發(fā)生,其主要原因是施工人員綁好板筋后,又在其上進行其他工序,人為造成其下陷變形。板的負彎矩筋下陷變形使鋼筋位置發(fā)生改變,進而喪失預防版面開裂的作用。處理板的負彎矩筋下陷變形的措施有三項,包括:第一,增加馬凳數(shù)量,為負彎短筋提供更多豎向支撐點,負彎短筋支撐的不是幾個獨立的點,而是整個板面。第二,正確綁扎馬凳,確保其位置合理。具體操作時應當注意:首先,馬凳不應放在負彎短筋下,而是放在分布筋下。應采用小直徑鋼筋做為板的分布筋,剛度不夠會下陷變形。其次,如果對馬凳進行一點固定,受到踩踏后馬凳會移位變形,為保證效果應采用三點固定。一點固定和三點固定的區(qū)別在于,一點固定是馬凳在板的正筋上,三點固定是馬凳支墊在板的正筋上。第三,為減少對已經完成鋼筋工程的踩踏,非施工時應鋪設一條臨時平板路。因其他原因產生的少數(shù)負彎矩筋下線變形,應對其進行校正后,再進行澆搗混凝土[4]。
四、井式梁綁扎常見錯誤分析與措施
產生井式梁綁扎問題的主要原因包括結構施工圖缺少節(jié)點大樣圖,或施工人員操作不規(guī)范等。解決井式梁綁扎問題的措施包括:第一,工程技術人員應當使施工人員充分了解井式樓蓋的結構抗力原理和綁扎鋼筋的原則。第二,依據(jù)保護層應當大于等于鋼筋直徑的原則,應當將粗縱向鋼筋居內,將細梁縱筋居外,逐排穿插。保持縱向鋼筋的有效截面高度一致,使其內里矩相近,進而控制縱向鋼筋的排距。第三,在縱向和橫向受力筋直徑相同時,應將排數(shù)多的鋼筋置于外側。盡可能使兩個方向渠的縱向鋼筋的幾何中心至梁的距離一致,再進行調整。
五、澆筑砼后鋼筋偏位的處理
盡管在設計和施工中采取相應的措施預防鋼筋跑位,但在澆筑砼后還是會發(fā)現(xiàn)鋼筋跑位。不同于梁、板,柱、墻等構件在成型后,還可以采取相應措施對鋼筋跑位進行補救。實際中,墻、柱縱向鋼筋跑位包括扭轉跑位和水平跑位。施工人員在糾正鋼筋跑位的過程中,應保證一次將鋼筋糾正到位。糾正前相關人員需制定糾正方案,保證糾正措施不會改變上下層鋼筋和混凝土界面力學性能。具體糾正方法包括側邊焊接法、植筋補強法、加過渡靴法等。其中側邊焊接法一般用于鋼筋向墻體、柱內偏移較小的情況。偏位筋應緩慢向上層墻、柱角筋過渡,將兩筋進行焊接。植筋補強法是當下較為先進的工藝,一般用于鋼筋向墻體、柱偏移位置較大的情形。進行植筋時為確保植入鋼筋的錨固長度,植筋孔灌漿應當符合強度要求。該方法尤其適合由于鋼筋彎折而無法滿足措接長度的情況。
結語
框架剪力墻是目前高層建筑的主要骨架結構形式,其質量的優(yōu)劣決定著工程建筑主體結構的安全和抗震能力,在施工中必須牢固掌握工程技術要點,規(guī)范操作,保證建筑質量。本文對高層建筑框剪結構中鋼筋施工常見的四個問題進行了分析和解決,但仍存在一定局限性。希望建筑工程技術人員加強對框剪結構鋼筋施工的重視,不斷總結歸納鋼筋施工存在的問題,探索完善鋼筋施工問題的處理措施。
參考文獻:
[1]李國剛.淺談高層框剪結構建筑的施工質量控制[J].科技與企業(yè),2013,(05):56.
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[3]盧峰.高層建筑框架剪力墻鋼筋施工技術探討[J].四川水泥,2015,(02):326.
[4]陳健輝.探討高層建筑框剪結構施工質量控制的措施[J].江西建材,2015,(05):47-48.