鋼筋混凝土框架結構施工中若干問題探討

邱海峰

摘要: 鋼筋混凝土框架結構在國內許多高層建筑等基礎設施中等到廣泛的應用，其結構施工的質量直接關系到工程的整體質量。本文通過對施工和設計規范要求的分析，針對鋼筋混凝土框架結構施工中的若干問題進行探討，提出相關的解決措施。供施工人員參考與借鑒。

關鍵詞: 鋼筋混凝土；框架結構；節水點；保護層

中圖分類號：TU37文獻標識碼：A 文章編號：

我國社會經濟建設步伐的加快促進了高層建筑的發展，采用鋼筋混凝土框架結構的形式，能夠形成內部大空間以及進行靈活的建筑平面布置，在結構設計中應用十分廣泛。但是，在鋼筋混凝土框架結構施工過程中，由于鋼筋配置綁扎等原因，經常會出現梁柱節點核心區水平箍筋不放、少放或間距不合適；鋼筋的混凝土保護層厚度過大或過小; 鋼筋連接的接頭位置不符合規范要求等問題，給建筑工程的質量構成極大的威脅。因此，有必要通過對施工和設計規范要求的分析，需找有效的措施解決此類問題。

1 梁柱節點核心區水平箍筋配置

框架結構是指由梁和柱以剛接或者鉸接相連接而成構成承重體系的結構,在框架結構設計和施工中，由于柱端箍筋加密區要保證箍筋最小配箍特征值的要求，為保證滿足節點核心區最小體積配箍率，設計盡管根據不同抗震等級采用不同的箍筋形式。但梁柱節點核心區鋼筋還是很密集，且構造復雜，特別是當抗震等級為一、二級時，處于結構中間部位的梁柱接頭部位，梁柱鋼筋主筋縱橫、垂直交錯，柱子的箍筋綁扎很不方便。在實際施工中，施工單位往往普遍采取先安裝梁底模，柱子箍筋先套在柱主筋上，再綁扎安裝梁縱筋，造成節點區箍筋難能及時調位和正確綁扎，甚至出現梁柱節點核心區不放箍筋或少放或者箍筋間距不符合設計圖紙要求，給節點核心區質量留下安全隱患。

框架結構節點的關鍵區域的受力情況較為復雜，為使梁、柱縱向受力鋼筋在節點處有可靠的錨固條件，框架梁柱節點核心區的混凝土應具有良好的約束作用和抗剪能力，節點核心區應配置水平箍筋。在有抗震設防要求的框架節點，需要保證“強柱弱梁，節點更強”的設計思想。因此，JGJ3－2002《高層建筑混凝土結構技術規程》中第6．4．10 條不但規定了框架節點核心區應配置水平箍筋且特別規定一、二、三級框架節點核心區配箍特征值分別不小于0.12，0.10和0.08，且箍筋體積配箍率分別不宜小于0.6%，0.5%，0.4%。當柱剪跨比不大于2 的框架節點核心區的配箍特征值不宜小于核心區上、下柱端配箍特征值中的較大值。節點核心區內箍筋的作用與柱端有所不同，其構造要求與柱端有所區別，雖然箍筋會比較密集，給施工帶來不方便，但為了保證節點核心區的安全，施工中應按施工圖設計文件的要求配置，不得隨意減少，對無抗震設防的框架結構節點核心區內的水平箍筋，構造要求相對可松一些，當節點四邊都有框架梁時，箍筋的做法也可以簡單些。具體原則和要求如下:

1) 框架節點核心區柱內均必須設置水平箍筋，如圖1 所示。

圖1 節點核心區水平箍筋配置

2) 有抗震設防要求的框架節點核心區中水平箍筋，應按施工圖設計文件中的要求配置。特別應注意抗震等級為一級和二級時，柱剪跨比不大于2時采用復合箍或井式箍，其體積配箍率不應小于1. 2%，當設防烈度為9度時，不應小于1. 5%。對一級抗震箍筋肢距應≤200mm，二、三級應≤250mm和20倍箍筋直徑的較大值。箍筋最大間距一級時≤6d且≤100mm，二級時≤8d且≤100mm。箍筋最小直徑一級時≥10mm，二級時≥8mm。

3) 無抗震設防要求的框架節點核心區，箍筋的間距不宜大于250 mm，且不應大于15倍縱向受力鋼筋的最小直徑(不包括頂層端節點)。對于四邊有框架梁與柱相連的節點核心區，可僅沿節點周邊設置矩形箍筋，如圖2所示。其他情況應按設計圖紙要求設置水平箍筋。

圖2 節點核心區水平箍筋配置

2 鋼筋的混凝土保護層厚度

鋼筋混凝土保護層厚度的規定是為滿足結構構件的耐久性要求和對受力鋼筋有效錨固的要求。相關規范對鋼筋的混凝土保護層厚度規定如下。

1) 縱向受力的普通鋼筋，其混凝土保護層厚度(鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離)不應小于鋼筋的公稱直徑。

2) 梁、柱中箍筋、構造鋼筋的保護層厚度不應小于15mm。

3) 板、墻中分布鋼筋保護層厚度為表1 中相應數值減10mm，在任何情況下，保護層厚度不應小于10mm。

埋在地面以下的混凝土柱環境類別與地面以上的不同，鋼筋保護層厚度也不相同，一般地下環境為二類或三類。柱最小保護層厚度除在二b類環境要求為35mm，三類環境為40mm外，與其他環境類別下要求的30 mm 差別不大。對處于有侵蝕介質作用環境的構件，保護層還應加厚，并符合有關標準的規定。GB 50010－2002《混凝土結構設計規范》對縱向受力鋼筋保護層厚度的規定是強制性條文，并且是最小厚度的要求。當梁和柱中縱向受力鋼筋的保護層厚度大于40mm時，應對保護層采取有效的防裂構造措施，如圖3所示; 當保護層厚度差別不大時，柱縱向受力鋼筋的保護層厚度，當無地下室時，±0.000以下柱段滿足地下環境的最小保護層厚度要求，一般采用外擴附加保護層厚度的方法，使柱主筋在同一位置不變。當有地下室時，在地下室頂層節點內改變保護層厚度，當保護層厚度相差較大時，地下層柱的保護層厚度滿足地下環境的最小保護層厚度，仍采用外擴附加保護層厚度的方法，使柱主筋在同一位置不變。

圖3 保護層防裂構造措施

框架結構施工中，在主次梁交叉部位和梁柱側平時，由于鋼筋設置要求，不能同時滿足各方向縱向受力鋼筋最小保護層厚度要求。在主次梁交叉部位，由于次梁面筋需從主梁面筋頂上穿過，導致主梁面筋保護層厚度加大，梁柱側平時，梁的縱向受力鋼筋要放在柱縱向受力鋼筋的內側，導致梁一側鋼筋保護層厚度加大，如圖4所示。當梁鋼筋的混凝土保護層厚度大于40mm 時，應對保護層采取有效的防裂構造措施。

圖4 梁柱側平混凝土保護層厚度示意

1) 接頭應盡量設置在受力較小處，抗震設計時避開梁端、柱端箍筋加密區范圍。

2) 在同一受力鋼筋上，宜少設連接接頭，不宜設置2個或2個以上接頭。

3) 接頭位置應互相錯開，在連接范圍內，接頭鋼筋面積百分率應限制在一定范圍內。

4) 在鋼筋連接區域應采取必要的構造措施，在縱向受力鋼筋搭接長度范圍內應配置箍筋，箍筋間距應加密。

5) 軸心受拉及小偏心受拉桿件(如桁架和拱的拉桿)的縱向受力鋼筋不得采用綁扎搭接接頭。

6) 當受拉鋼筋的直徑d＞28mm 及受壓鋼筋的直徑d＞32mm時，不宜采用綁扎搭接接頭。

綁扎搭接、機械連接和焊接的連接機理和特點,見表1。

表1 綁扎搭接、機械連接和焊接的特點

目前，梁、柱主筋采用綁扎搭接方法已很少，焊接連接、機械連接用得最多，隱蔽驗收時發現的主要問題是接頭位置不正確。鋼筋的接頭位置要設在受力較小處，施工人員應掌握一定的力學知識，知道梁跨中正彎矩較大，支座附近負彎矩、剪力較大，柱端在水平力作用下彎矩較大，應盡量避開這些位置，事先要計算好鋼筋下料長度，梁上部縱筋接頭盡量靠近跨中，下部縱筋盡量遠離跨中(建議設在梁箍筋加密區外且離支座ln/4 的范圍內)。當有抗震要求時，縱向受力鋼筋連接接頭的位置應避開梁端、柱端箍筋加密區，當無法避開時，應采用滿足等強度要求的高質量機械連接接頭(機械連接接頭等級不低于Ⅱ級) 。

4 結語

綜上所述，框架結構施工中存在的問題很可能會影響建筑工程的整體質量。因此，要加強施工過程中的監控力度，施工人員要加強工作責任心，說明要具體、明確，對重要部位要認真進行交底。同時，施工人員還應提高自身的綜合技能，熟悉掌握施工規范。只有這樣，才能夠提高鋼筋混凝土框架結構的施工水平，從而保證工程的整體質量。

參考文獻

[1] 彭武，關于鋼筋混凝土框架結構施工中的若干問題[J].中國建設信息,2006.02

[2] 王貴春等, 關于鋼筋混凝土框架結構施工中的若干問題[J].河北建筑工程學院學報,2005.03

注：文章內所有公式及圖表請用PDF形式查看。