淺談高層/超高層建筑框架、框剪結構梁柱節點施工技術

張向陽

[摘要]隨著城市建設的發展擴大，高層/超高層建筑已成為城市建筑發展的趨勢，在高層/超高層建筑工程施工中，框架、框剪結構的節點是聯系整個結構體系的紐帶，如框架結構中的梁柱交匯點、框架剪力墻結構中的暗梁與柱交匯點、異型結構轉換層的柱柱梁交匯點等，節點必須承受由梁端、柱端傳遞來的軸力、彎矩、剪力等，在各種力的共同作用下節點受力狀態非常復雜。因此節點必須具有足夠的強度、剛度和穩定性，才能抵抗相鄰構件的各種荷載，保證整個結構體系安全、堅固、可靠。

[關鍵詞]高層/超高層建筑；框架；框剪結構；梁柱節點施工技術

一、前言

隨著城市建設的發展擴大，城市中心區域的土地資源逐步稀缺，這樣就促使建筑物向高空和地下發展，從而使高層/超高層建筑不斷成為城市中心地區建筑發展的一種趨勢，高層/超高層建筑一般具有施工場地及作業空間狹小、高度大、投資大、工期長、材料垂直運輸難等特點，施工組織及平面布置困難，其施工過程是一個復雜而艱難的系統工程，但一定程度上又反映出一個國家的施工技術水平。在一般的建筑工程中，鋼筋混凝土結構是一種傳統的建筑結構形式，因具有結構性能、抗震性能較好、鋼筋用量相對較少、耐火能力較好及造價相對低等優點而成為我國建筑中應用最為廣泛的結構形式，近年來大量應用于高層/超高層框架、框架剪力墻結構中。

施工階段是建設工程項目實現設計意圖的最重要階段，施工技術方案及方法的選擇關系到質量目標的能否實現落實，因此，作為現場施工的技術管理人員，必須根據工程設計圖紙和現場實際情況分析考慮，確保所選定的施工方法在技術上可行、經濟上合理，有利于保證工程質量和建設工期。而節點是主體結構工程的重要組成部分，節點施工關聯整個結構體系的安全、經濟，起著承上啟下的作用，具有十分重要的意義?？蚣芙Y構、框剪結構的震害大多發生在柱和梁柱節點核芯區，節點破壞主要是剪切破壞和鋼筋錨固破壞，嚴重時會引起整個框架的倒毀。為了適應時代的發展，傳統的混凝土結構在建筑材料、施工工藝、施工技術等方面都取得了新的發展，如何保證節點的施工質量，下面談談節點施工的一些施工技術和方法。

二、模板制作安裝技術

在框架結構或框剪結構節點的施工中，模板安裝由于處在梁、柱、板的中心或梁、柱鋼筋的交叉點，當與柱相互交匯的橫梁與縱梁設計高度不一致時，模板安裝難度很大，模板的尺寸要求要非常準確，且很容易出現誤差，造成節點部位漏漿而形成蜂窩麻面現象、或者爆模，嚴重影響混凝土的質量和觀感，因此除對施工作業人員進行詳細周到的技術交底外，管理人員也必須認真查校施工圖紙，模板安裝時要釘牢，支撐體系受力要均勻，柱頭模板要密實，不能有空洞，模板安裝完成后要清理雜物，防止澆筑混凝土時出現水平裂縫或松散夾層，加強質量檢查，發現問題及時處理。

三、鋼筋加工與安裝技術

框架或框剪結構梁柱節點區有縱梁、橫梁、柱的縱向鋼筋三向交叉，鋼筋密集，節點配筋構造主要包括節點區箍筋的設置和梁筋在節點的錨固。箍筋對節點區混凝土具有約束作用，對提高節點的抗剪強度起著非常重要的作用，且箍筋間距越小對混凝土的約束作用越大，節點受剪承載力也越高，因此節點區的箍筋必須加密，特別是地震區域，而通常的施工方法是支完梁板的模板后放入梁的鋼筋骨架，再放節點箍筋，由于鋼筋的安裝綁扎難度較大故常常出現不放或少放箍筋，或箍筋綁扎不牢等問題，直接影響混凝土結構的抗裂性能。為了保證工程質量，建議對節點位置采用BIM模型實體化鋼筋構件安裝，對鋼筋分別進行編號以防混淆，也可以先按設計要求把節點位置的箍筋制成鋼筋籠，套入柱的縱向鋼筋，并綁扎或焊接牢固，再放梁的鋼筋，以確保構件的抗裂性能。此外，做好施工作業人員的技術質量交底也很關鍵。

在邊柱節點處，為了保證鋼筋的錨固長度，梁鋼筋必須彎折插入節點區域，多根粱交匯處，應同時考慮滿足最小錨固長度、最小水平錨固長度及垂直錨固長度的要求，防止鋼筋保護層厚度不夠造成鋼筋銹蝕或保護層過厚產生裂縫的現象，造成梁的有效高度降低而影響其承載力。施工前可采用BIM模型實化鋼筋安裝，明確節點處的鋼筋布置，發現問題及時與設計單位溝通。

四、混凝土施工技術

在鋼筋混凝土結構中，高層/超高層建筑框架結構、框剪結構的梁柱節點比較復雜，由于荷載組合及內力計算的結果，要求同一層的豎向結構（柱、墻）混凝土強度等級高于水平結構（梁、板）的混凝土強度等級。鋼筋混凝土框架結構，水平施工縫通常留設于柱腳，柱頂若要留水平施工縫則應留于梁底，若同層的豎向構件和水平構件的混凝土同時澆搗，則柱頂不留設施工縫，不管柱頂留設或不留設施工縫，均應先用混凝土泵或塔吊吊斗輸送柱等級的混凝土就位，用鋼絲網片將柱頭尺寸往外延伸500mm，在梁中澆筑高強度等級的混凝土，保證豎向結構混凝土強度，在混凝土初凝前，隨之泵送澆筑樓面梁板的混凝土。采用這種方法澆搗樓層柱、墻、梁、板混凝土時，應重點控制高低強度等級混凝土的鄰接面不能形成冷縫，同時對梁柱節點鋼筋密集的核心區用小型插入式振搗器加強振搗，杜絕漏振死角，對于鋼筋過分密集的節點區域，應事先和設計單位聯系采取適當的技術措施，如優化混凝土配合比，采用細石混凝土等，確保節點核心區混凝土的密實和強度。加強養護，拆模后宜采用塑料薄膜進行包裹并澆水養護。

五、梁柱節點處裂縫的控制和消除技術

梁柱節點不同混凝土強度等級均按先柱后梁的施工順序澆搗，少數樓層梁柱節點局部出現微細裂縫也曾發現，對此類質量問題應從嚴要求，采取有效措施，盡量控制和消除這類裂縫，主要原因及消除措施如下：

1、梁柱節點處因混凝土強度等級相差較大，不同強度等級的混凝土其水泥用量、水灰比、用水量都不同，柱子體積大，水泥用量多，產生的水化熱高，高低強度等級混凝土的收縮有差異，所以在其交界附近容易產生裂縫。建議在滿足強度等級及可泵性的條件下，對高強度的混凝土適當減少水泥用量和含砂率、增加石子含量、減少坍落度及用水量，并適當調整粉煤灰和外加劑的用量等措施。

2、柱子斷面大，剛度大，梁的截面相對較小，受柱子的強大約束，梁混凝土的收縮受限制，也容易產生裂縫。節點處的混凝土應先澆高強度等級的，后澆低強度等級的，并嚴格控制在先澆柱混凝土初凝前繼續澆搗梁板的混凝土。

3、現澆梁板的梁在板下，淋水養護的水被板充分吸收，而梁得不到充足的養護水分，造成梁的內外不均勻收縮而導致梁的兩側面產生裂縫，建議在易產生裂縫相對較多的梁側增加水平構造鋼筋，提高梁的抗裂性。

4、梁側面水平方向的構造鋼筋太少，對梁的抗收縮裂縫不利，故應嚴格控制混凝土拌合物的坍落度，建議節點核心區柱子部位混凝土采用塔吊輸送，以降低坍落度。

5、加強混凝土的養護，特別是梁，除了板面澆水外，還應在板下用高壓水槍對梁進行澆水養護，推遲梁側模的拆模時間。

六、結論

只要不斷提高施工技術和積累施工經驗，精心施工，并采用科學的解決方法和有針對性措施，對癥下藥，梁柱節點高低強度等級混凝土交界處附近的質量問題完全可以得到有效控制，并徹底消除。