高層建筑不等墻梁柱節(jié)點(diǎn)的處理方法

鐘鋒

摘 要：本文不等墻梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和施工方式出發(fā)，對(duì)高層建筑不等墻梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行妥善處理，從而全面提高高層建筑整體抗震性和可靠性，以期為高層建筑工程設(shè)計(jì)單位施工技術(shù)人員提供設(shè)計(jì)和施工建議，進(jìn)一步推進(jìn)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：高層建筑；不等墻；梁柱節(jié)點(diǎn)；設(shè)計(jì)；施工

高層建筑工程在實(shí)際施工過(guò)程中具有一定復(fù)雜性和特殊性，尤其是不等墻梁柱節(jié)點(diǎn)施工對(duì)整體設(shè)計(jì)的合理性以及施工技術(shù)的可靠性都有著嚴(yán)格的要求，為全面提高高層建筑不等墻梁柱節(jié)點(diǎn)處理效果，應(yīng)當(dāng)在明確工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，對(duì)不等墻梁柱節(jié)點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)和規(guī)范，以切實(shí)提高高層建筑工程不等墻梁柱節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量，保證高層建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和有效性。

1 不等墻梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

從理論上說(shuō)，梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)既可同柱墻，也可同梁板，且同梁板時(shí)更便于現(xiàn)澆混凝土的施工。但國(guó)內(nèi)對(duì)于不等墻梁柱節(jié)點(diǎn)的研究及試驗(yàn)資料積累得不多，因此我國(guó)目前的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)此沒(méi)有明確的計(jì)算公式或構(gòu)造規(guī)定（工程設(shè)計(jì)時(shí)一般控制柱、墻混凝土強(qiáng)度與梁、板混凝土強(qiáng)度之差≤10MPa）。這樣，實(shí)際工程中節(jié)點(diǎn)區(qū)的混凝土強(qiáng)度一般就高不就低，即多與柱、墻混凝土強(qiáng)度相同，而很少與梁、板混凝土相同。

若為了施工方便，節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土強(qiáng)度采用與梁、板混凝土相同的方案（即低強(qiáng)夾芯節(jié)點(diǎn)方案），則必須計(jì)算節(jié)點(diǎn)處混凝土的折算強(qiáng)度，具體可以參考美國(guó)混凝土規(guī)范ACI318-99或加拿大規(guī)范CSAA23.3-94的相關(guān)條文。美國(guó)混凝土規(guī)范ACI318-99規(guī)定：如果柱混凝土強(qiáng)度為樓板的1.4倍以上，則應(yīng)采用下列措施之一。

①先澆柱節(jié)點(diǎn)混凝土，強(qiáng)度與柱相同，其部位要求見(jiàn)圖1，必須在節(jié)點(diǎn)混凝土初凝前澆筑樓板混凝土。②節(jié)點(diǎn)處采用與樓層相同強(qiáng)度的混凝土（即節(jié)點(diǎn)與樓板同時(shí)澆筑），如節(jié)點(diǎn)處強(qiáng)度不夠，可用插短筋加配螺旋箍的方法補(bǔ)足。③當(dāng)柱四邊皆有高度近似相等的梁，可將節(jié)點(diǎn)與樓層梁板同時(shí)澆筑，并以柱混凝土強(qiáng)度和梁混凝土強(qiáng)度為主要要素對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)處的折算強(qiáng)度進(jìn)行合理計(jì)算。

2 不等墻梁柱節(jié)點(diǎn)施工

2.1 留置與處理施工縫

在高層建筑不等墻梁柱節(jié)點(diǎn)施工中，施工縫的留置與處理是施工過(guò)程中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，實(shí)際處理效果在一定程度上影響著高層建筑結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定。相關(guān)工程實(shí)踐表明，在現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程實(shí)際盡可能減少施工縫的預(yù)留，以免影響整個(gè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的穩(wěn)定性。必要情況下需要留置施工縫時(shí)，應(yīng)當(dāng)以選取實(shí)際所受剪力較小的部位作為施工縫的留置部位，并確保其滿足高層建筑不等墻梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)要求。在此基礎(chǔ)上，對(duì)施工縫進(jìn)行科學(xué)預(yù)留和妥善處理，并對(duì)施工縫的表面積進(jìn)行合理控制，確保留茬形式與梁軸線保持垂直狀態(tài)，在埋設(shè)止水鋼板的基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)留出踏步縫或凹凸縫，以確保對(duì)水的滲流進(jìn)行有效阻擋，在確保建筑物使用功能有效發(fā)揮的基礎(chǔ)上，延長(zhǎng)建筑物的使用壽命，保證高層建筑整體結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。

2.2 掛網(wǎng)澆筑混凝土

當(dāng)前社會(huì)發(fā)展形勢(shì)下，科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，建筑施工技術(shù)也不斷完善，商品混凝土以及混凝土緩凝劑等在高層建筑施工中逐漸得到廣泛應(yīng)用，尤其是混凝土泵和泵車的合理利用，促進(jìn)了梁板與柱墻交接部位不等墻混凝土澆筑施工的施工的順利進(jìn)行，從而為高層建筑工程施工質(zhì)量控制奠定了可靠的基礎(chǔ)。在實(shí)際施工過(guò)程中，將鋼絲網(wǎng)掛在與柱邊保持適當(dāng)距離的部位，對(duì)柱中高強(qiáng)度和高流動(dòng)性混凝土的涌入進(jìn)行有序攔截，并在梁柱節(jié)點(diǎn)混凝土初凝前及時(shí)澆筑混凝土，以加強(qiáng)不等墻梁柱節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量控制。在這一操作過(guò)程中，施工技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)掛網(wǎng)澆筑混凝土的實(shí)際坍落度進(jìn)行合理控制，并在柱混凝土坍落度較大的條件下掌握好振搗的操作方式，最大程度上避免柱混凝土漿液透過(guò)鋼絲網(wǎng)流失到梁中，從而造成施工材料的浪費(fèi)，并且對(duì)施工質(zhì)量控制也會(huì)產(chǎn)生一定影響。施工單位可以以混凝土車上的布料運(yùn)輸干作為主要工具對(duì)用量少且強(qiáng)度高的節(jié)點(diǎn)混凝土進(jìn)行輸送，從而加強(qiáng)掛網(wǎng)澆筑混凝土施工中的質(zhì)量控制。

2.3 節(jié)點(diǎn)混凝土替換技術(shù)

在高層建筑不等墻梁柱節(jié)點(diǎn)施工中，不具備上述商品混凝土供應(yīng)條件的情況下，應(yīng)當(dāng)對(duì)節(jié)點(diǎn)混凝土替換技術(shù)進(jìn)行合理利用，從而切實(shí)保證混凝土的整體效果能夠滿足高層建筑工程的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保建筑工程的實(shí)際使用功能得到最大程度的發(fā)揮。因此在中柱節(jié)點(diǎn)施工中，應(yīng)當(dāng)在準(zhǔn)確計(jì)算出梁柱節(jié)點(diǎn)混凝土折算強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，結(jié)合其實(shí)際承載力情況，選用可行的施工方式。具體來(lái)講，在梁柱節(jié)點(diǎn)承載力較強(qiáng)時(shí)，可以通過(guò)梁的混凝土澆筑柱頭；若實(shí)際承載力不足時(shí)，可以在節(jié)點(diǎn)核心部位插短筋，并配以螺旋箍，在保證梁柱節(jié)點(diǎn)外形的基礎(chǔ)上加強(qiáng)梁柱節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量控制。梁板結(jié)構(gòu)中梁寬小于柱寬并且梁柱混凝土強(qiáng)度差異較大時(shí)，應(yīng)當(dāng)在節(jié)點(diǎn)周圍作水平加腋，并通過(guò)構(gòu)造鋼筋對(duì)梁柱核心區(qū)進(jìn)行合理約束，從而全面提高高層建筑不等墻梁柱節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量。

相關(guān)工程實(shí)踐表明，最好不采用對(duì)節(jié)點(diǎn)加腋的做法，原因如下：（1）加腋會(huì)增加節(jié)點(diǎn)鋼筋的人工及材料消耗量，增加支模難度，同時(shí)減慢工程進(jìn)度；（2）加腋后如不吊頂，會(huì)使房間美感下降；吊頂則會(huì)降低房間凈空高度。

對(duì)于柱邊及角柱點(diǎn)又分為帶懸挑樓板和不帶懸挑樓板2種。帶懸挑樓板的邊、角柱，當(dāng)懸挑長(zhǎng)度大于2倍柱寬時(shí)可按中柱對(duì)待。根據(jù)不同的柱和不同的約束條件，計(jì)算出節(jié)點(diǎn)混凝土折算強(qiáng)度來(lái)核算節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的承載力（剪切、軸壓、偏壓），根據(jù)對(duì)多棟工程的計(jì)算，一般皆能滿足要求。如果邊、角柱荷載較大，或邊、角柱界面小于中柱，其承載力不足或不富余時(shí)，可以加大核心區(qū)面積，并配置附加鋼筋。如果建筑設(shè)計(jì)不允許加腋，在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)插短筋并加配螺旋箍來(lái)加強(qiáng)核心區(qū)的承載力，或采用掛網(wǎng)澆筑方法。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)下，高層建筑工程建設(shè)步伐鑄件加快，此種情況下高層建筑整體結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性受到社會(huì)群體的廣泛關(guān)注。尤其是不等墻梁柱節(jié)點(diǎn)的處理方式和處理效果，在一定程度上影響著高層建筑整個(gè)工程建設(shè)質(zhì)量，一旦設(shè)計(jì)合理性不足或施工技術(shù)不到位，會(huì)嚴(yán)重影響高層建筑工程施工質(zhì)量，甚至影響高層建筑工程的實(shí)際功能的有效發(fā)揮，因此在高層建筑工程建設(shè)過(guò)程中積極采取有效措施對(duì)不等墻梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行妥善處理，是當(dāng)前施工單位在高層建筑工程項(xiàng)目中所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。

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