混凝土框架结构施工质量控制研究.pdf

第 2 7卷 第 2期 2 01 1年 6月 北京 建 筑 工程 学院 学 报 J o u r n a l o f B e i j i n g Un i v e r s i t y o f C i v i l E n g i n e e r i n g a n d Ar c h i t e c t u r e V0 1 ． 2 7 NO ． 2 J u n ．2 01 1 文章编号 1 0 0 46 0 1 1 2 0 1 1 0 2 0 0 4 8 0 3 混凝土框架结构施工质量控 制研究 王 中， 河南省对外建设有限公司， 粟振 河南省郑州市4 5 0 0 4 6 摘 要随着改革开放 ， 科技创新和城市化进程的加快 ， 建筑领域 内新结构、 新材料和新工艺不断 出现 ， 促 进 了建筑 业的蓬 勃发展 ．框 架柱 网结构 具 有优越 的抗 震性 能 、 相 对灵 活性 ， 其 在房 屋 建筑 方面得到 了普遍的采用， 但 由于其刚度大， 配筋量 多， 对质量要求高， 施工单位施 工水平不等， 有效 措施 不 多 ， 导致质 量通病频繁 发 生．针 对框 架 结构 施 工 中存 在 的 梁、 柱 节 点箍 筋施 工的 问题 、 梁柱 节点处不 同等级 混凝土施 工的 问题 、 混凝 土的保 护层厚 度及 施 工控 制 问题 ， 通过 分析 ， 提 出相 应 的 控制措 施 ， 为施工过 程 中框 架结构 的质量控 制提供 参考 ， 以达到预 期效 果． 关键 词 框 架 结构 ；梁柱节 点 ； 施 工 ；混凝土 中图分 类号 T U 7 5 5 文献标 志码 A S t u d y o n C o n c r e t e Co n s t r u c t i o n Qu a l i t y Co n t r o l W a n g Zh o n g，L i Zh e n H e n a n F o r e i g n C o n s t r u c t i o n C o ，L t d ， Z h e n g z h o u H e n a n 4 5 0 0 4 6 Ab s t r a c t W i t h t h e r e f o r m a n d o p e n i n g u p，s c i e nt i f i c a n d t e c h n o l o g i c a l i n n o v a t i o n，a c c e l e r a t i o n o f t h e u r ba n i z a t i o n p r o c e s s，t he ne w s t r u c t u r e s ，ma t e r i a l s a nd t e c hn o l o g y wi t h i n t h e c o n s t r u c t i o n fie l d e me r g e a n d p r o mo t e t h e c o n s t r u c t i o n b o o m．Co l u mn s n e t wo r k s t r u c t u r e h a s e x c e l l e n t s e i s mi c p e rfo r ma n c e a n d t h e r e l a t i v e fle x i b i l i t y，a n d i t h a s b e e n g e n e r a l l y u s e d i n h o u s i n g，bu t b e c a u s e o f i t s s t i f f n e s s ，r e i n f o r c e me n t q u a n t i t y o f h i g h q u a l i t y r e q u i r e me n t s ，t h e l e v e l o f c o n s t r u c t i o n r a ng i n g fro m t h e c o n s t r u c t i o n un i t a n d f e we r e f f e c t i v e me a s u r e s ，t h e q u a l i t y d e f e c t s a r e c a us e d f r e q u e n t l y ． Co ns t ru c t i o n f o r t h e f r a me s t r uc t u r e e x i s t e d q u a l i t y p r o b l e ms a s f o l l o ws 1 ，b e a m，c o l u mn j o i n t s t i r r u p c o n s t r u c t i o n i s s u e s ；2，b e a m c o l u mn i o i n t s a t t h e d i f f e r e n t 1 e v e l s o f c o n c r e t e c o n s t r u c t i o n p r o b l e ms； 3， c o n c r e t e c o v e r t hi c k n e s s a n d c o n s t r u c t i o n c o n t r o 1 ．By a n a l y s i n g，s o me me a s u r e s a r e p r o p o s e d，a n d i t s u p p l i e s t he r e f e r e n c e o f q u a l i t y c o n t r o l i n t h e fra me wo r k c o n s t r u c t i o n i n o r d e r t o g e t t h e d e s i r e d r e s u l t s ． Ke y wo r d s f r a me s t r u c t u r e； j o i n t ；c o n s t r n c t i o n；c o n c r e t e 1 混凝土框架结构施工中存在的质量 问题 框架 结构 是 民用 建筑 中常见 的结 构形 式．随着 设计和施工水平的提高， 多层和高层建筑采用钢筋 混凝土现浇结构的发展前景很好 ， 由于现浇施工的 框架具有整体性好 、 围护墙体轻、 抗震性好、 施工速 收稿 日期 2 0 1 1 0 31 4 作者简介 王中 1 9 7 4 一 ， 男 ， 工程师 ， 研究方向 施工管理 度 快 、 布局 灵活 多 样 ， 在 许 多工 程 中得 到广 泛应 用 ． 但 不可 否认 ， 一 些在 建工 程 和 已投 入 使 用 的工程 尚 存 在不少 质量 问题 ， 有些 甚 至 严重 危 害 到建 筑结 构 和使用安全功能， 探究其原因， 我认为存在以下几个 方面 的问题． 首先 ， 在设计方面， 设计人员没有重视节点细部 构造 的详 图设计 ， 也没 有 明确节 点处 的钢筋 布置 ， 对 加密节点箍筋的必要性认识不足 ， 通常只对柱端、 梁 第 2期 王 中等 混凝土框架结构施工质量 控制研究 4 9 端 的箍筋加 密而 未对 节 点 区 明确 标 注 ， 也 未考 虑 节 点 内力分 析 ， 甚 至忽 视 了按 最 小 体积 配 箍 率 做构 造 配筋 ， 这样 对于施 工人员 而 言 ， 在施 工 图无 明确标 注 的情 况下 ， 也就很 少 能 满足 规 范 要求 ， 致 使 少 放 、 漏 放钢筋 的情 况时有 发生 ． 其 次 ， 在 施 工 方 面 ， 施 工 人 员 技 术 素 质 存 在 差 异 ， 对操 作规 程和 工 艺 了解 较 少 ， 技术 培 训 跟 不上 ， 工人技 术素质 较低 ， 甚 至 个 别工 人 对本 身所 施 工部 位在整 体建筑 物 中所起 的作 用 不 了解 ， 操 作 时 不按 规程顺 序进行 ， 这 就 很 难 达 到 质 量标 准 ．框 架 结构 作为建 筑工程 的 主体 ， 而 节 点作 为 联 系 整个 结 构体 系的枢 纽 ， 是承 受梁 、 柱 、 板 等各种 荷载 的受力 点 ， 由 于施工人 员对其 重 视不 够 ， 在 钢 筋施 工 时 出现 的 问 题 多种 多样 ， 严 重影 响着结构 的安全 性 、 稳定 性 ．梁 柱 节点构 造复杂 ， 钢筋 分布 密集 ， 操 作人员 有 时需要 高空作业 ， 施工难 度大 ， 特别是 中间柱子钢 筋纵 横交 错 ， 由于钢 筋的安 装绑扎 难度 较大 ， 加上怕 麻烦 的心 理 ， 因此经 常 出现不放或 少放 箍筋 ， 或箍筋 绑扎 不牢 或采 用两个 开 口箍筋 拼 合 等 ， 都 直接 影 响 到混 凝 土 结构 的抗裂性 能 ， 给工程 留下严 重 隐患． 在 梁 柱节 点 浇筑 不 同强 度 等级 混 凝土 时 ， 施 工 人员往 往贪 图方便 而使用 同样强 度等 级的} 昆凝土 施 工 ， 降低 节点 的强度 ； 为 图方便将 梁柱交 汇处 侧面设 垂直施 工缝 ， 致 使节点 受力 破坏 ； 梁柱节 点处 的混凝 土强度取 用梁板 的混凝 土 强 度 ， 引起 柱 在 竖 向荷 载 作 用下 的承载 力不 足 ， 以及 地 震 作用 下 节 点 核 心 区 的抗 剪承 载力不 足 ， 会容 易 引起 梁柱 节 点 附 近产 生 裂缝 ， 影 响框 架结 构 的质量安全 ． 在梁 柱节 点 的混 凝 土保 护 层 出现 的 问题 ， 对 结 构 的质量安全 影 响是 比较 严重 的 ．在 施 工时 对待 保 护层往 往没有 把握好 其厚 度 ， 保 护层厚 度太 小 ， 无 法 满足结 构构件 的耐久 性要 求和对 受力钢 筋有 效锚 固 的要求 ， 保护层 太 大 容 易 产 生 开裂 ．在 框架 结 构 施 工中 ， 由于楼 面标高是 一致 的 ， 双 向框架 梁 同时穿越 柱 节点 时 ， 必然 造成 一 侧框 架 梁 面 筋保 护 层厚 度 偏 大 往 往会超 过 4 0 mm ．井 字架梁 节点 也有 同样 问 题 ， 因保护层 厚度 增 大 ， 截 面有 效 高 度变 小 ， 正 截 面 受弯 承载能 力减小 约 5 ％ ， 构件表 面容 易开裂 ． 在浇筑 混凝 土时 出现 夹渣 、 烂 根 、 空 洞 、 漏 筋 现 象往往 是 由于将柱 模 直接 放 在 楼 地板 上 ， 预 先 没有 在楼板上 做找平 层 或 加标 准 框 浇 出底 面 ， 更 没 有 留 清扫 口．当层 段 5 r n ， 中段 未 留浇 筑 口， 进 料从 顶 部 直接下 ， 自由落差 3 r n ， 在 柱 内钢 筋阻拦 下料 ， 粗 细 料分离 ， 另 因底 部板 底不平 且未堵 缝 ， 导致水 泥浆 流失 掉 ， 也 存在 底 面垃圾未 清除净 、 振动 棒长度 不到 位 等 因素 ， 造成 根部 夹渣 、 烂 根 问题 ．振捣 时不 按规 定振 捣， 振点不合理 ， 造成空洞 、 漏筋现象 的出现． 此外 ， 施工 人员 没有 采 取 有效 措 施 让混 凝 土保 持 在 适 当的温度 和湿 度条 件 ， 造成 养护不 够 ， 产 生裂缝 现 象 ． 2 加强混凝土框架结构施工 的质量控 制与改进措施 对设计 欠周 造成 的 ， 设 计 人员 应 通 过改 进 设 计 方案来 治理 ．当施 工 图完 成后 ， 应 详 细地 向施 工 人 员 作好 技术 交底工 作 ， 还 要经 常参与 现场实践 ， 学 习 有 关施 工验 收规范及 质量 检验评 定标 准． 施 工过程 中改 进柱节 点箍筋 的设 置及节 点箍筋 的下料．柱 节点箍筋对核心 区混凝 土具有约束作 用 ， 对提高节点的抗剪强度起着重要作用， 配置箍筋 在施 工上 常用 的方法 是在支 完梁底 模板 后放入 梁 的 钢筋 骨架 ， 再放 节点 箍筋 ． 在节 点箍 筋的下 料方 面采取 每个节 点增加 若干 根纵 向短筋 可用细钢筋 ； 节点区的箍筋可以考虑 先按设计要求制成钢筋笼， 套入柱的纵向钢筋， 并绑 扎或 焊接牢 固 ， 再 放梁 的钢筋 ， 以确保 构件 的抗裂 性 能 ．柱节 点 区箍 筋现 场焊接 在纵 向短 筋上 形 成整体 骨架 ， 再 将 整体骨架 套人 柱纵 向筋并 搁置在模 板上 ， 穿 梁钢筋 并绑 扎．为 防止 附加 纵 向短 筋位 置 与柱纵 筋 冲突 而造成 套箍 困难 ， 附加 纵 向短筋 应 偏 离箍 筋 角 部．采用该 法 可 保 证 柱节 点 箍 筋 的 间距 与数 量 ， 实施 效果 较好 ．需 要说 明的是 ， 当结 构较 复 杂 时 ， 采 用该 方法 可能也 会 有 困难 ， 要 特 别 注意 做 好对 工 人 的技术质量交底 ， 严格按施工要求和规范进行安装 绑扎 ．施 工时要 视具 体情 况而定 ． 节 点箍 筋加 密要严格 按照 规范来 执行 ． 规 范 明确规定 框 架节 点核心 区 内箍 筋量 ， 不应小 于柱端 加 密 区的实 际配 筋 量 ．这可 以提 高 柱 子 的 承 载力 ， 避 免主筋 受剪 切弯 曲破坏 ， 节点 区的箍 筋必须 加密 ． 其施 工技 巧 支设 梁 的底 模 ； 放 梁底 筋 ； 放 预 制 的梁 柱节 点加 密 区的 箍 筋笼 ， 并 与 柱 筋 进 行绑 扎 ．箍 筋 笼必 须按 照梁 的 不 同 高度 ， 通 过 计 算 进行 制 作 ．通 过该 方法 可 以有 效 的在 节 点处 对 箍 筋加 密 ， 保 证 了 梁柱结 构 的安全性 和稳定 性 ． 对钢筋跑位通常采用 比柱子标准箍筋小 2 e m 的限位 箍贴在 梁 的钢 筋 表面 与 柱 筋绑 扎 牢 固 ， 在 把 限位箍 与梁 、 柱 筋接 触点 分别点焊 且焊 牢 ， 然后 在上 柱 底部绑 扎三 道标准 箍 ， 便 于下层 混凝 土浇筑 ， 上层 5 0 北 京 建筑 工 程学 院 学报 柱筋绑 扎到位 ， 满 足 骨 架 宽度 要 求 ．对 少 数 难 以避 免 的跑 位柱筋 ， 严格按 1 6 的 比例 顺弯 ， 不 得在 柱筋 根部 冷弯 ， 若 长度不 够而无 法按 比例 弯 时 ， 先 向下凿 去一部分混凝土， 再按 比例顺弯．这样就保证了柱 子结 构的稳定 性． 在 施工 中对上 、 下 柱或 柱 与梁 板 的混 凝土 选择 不同强度等级浇筑时， 采用差异强度等级处理．柱 截面在 满 足杆 件 稳 固 的 条 件 下 ， 按 照 规 范 J G J 3 1 9 9 1 第 5 ． 2 ． 1条规 定 ， 要求梁 柱 混凝 土强 度等 级相 差不宜 大于 5 M P a ， 如超 过时 ， 梁柱 节点 区施工 时应 作专 门处理 ， 使 节点 区混凝 土等级与 柱相 同 ， 不能 与 梁 板混凝 土强度 等级相 同．而现行 规范 J G J 3 --2 0 0 2 第 1 3 ． 5 ， 7条也规定当柱混凝土设计强度高于梁 、 楼 板 的设计 强度 时 ， 应 对 梁柱 节 点混 凝 土施 工 采 取有 效 措施 ， 节 点处应 根据 强柱弱梁 的原则 ， 先浇 强度等 级高的， 后浇筑强度等级低的， 节点区域的混凝土强 度等级应 与柱相 同 的采 用强度 较 高 的混凝 土．在浇 注混凝土施工时， 为 了使两种差异等级 的混凝土在 加料 时分别 明确 ， 应 在梁 柱接 头 周 边用 钢 网或小 板 定 位 ， 并先 浇筑梁 柱接头 的混凝 土 ， 随后 浇筑梁 板混 凝 土 ， 柱 混凝 土 用料 斗 加 料 ， 梁 、 板混 凝 土用 泵 送． 浇 筑时 ， 对 高一级 的 混凝 土 至 少保 证 浇筑 高 度高 于 低 一级混 凝土 5 0 c m 以上 ， 交 织 进 行．通 过 以上 措 施 保证 了框架结 构 的质 量． 混凝土保护层厚度的规定是为满足结构构件的 耐久性和对受力钢筋有效锚 固的要求．在 混凝土 结构 工程 施工及 验 收规范 G B 5 0 2 0 4 --1 9 9 2 第 3 ． 5 ． 8条 、 建筑工程质量检验评定标准 G B J 3 0 1 9 9 8 第 5 ． 2 ． 1 0条 、 混凝土结构工程施工质量验 收规范 G B 5 0 2 0 4 --2 0 0 2 第 5 ． 5 ． 2条均规定 受力 钢 筋保护 层厚度梁 柱允许 偏差 为 5 m i l 1 ．因此 保护 层厚 度要严 格按 照规 范 要求 施 工 ， 避免 保 护层 的过 大 过小 的原 因 ， 造 成构件 耐久性 降低 、 表面开裂 等现 象 的发生 ． 混凝土结构设计 规范 G B 5 0 0 1 0 --2 0 0 2 第 9 ． 2 ． 4条 梁柱 中纵 向受 力 钢 筋 的保 护 层 厚度 大 于 4 0 m m 时应对 保护层采 取 有效 的防 裂 构造措 施 ．对 此设 计 时就应 明确 以哪 一 边为 主 ， 并 对保 护 层厚 度 偏 大的一 边梁端加 铺一层 钢丝 网以防 表面开 裂 ．这 样 也就有 效地处 理 了在 框架 结 构 施工 中 ， 要 求楼 面 标高一致的同时也防止保护层厚度增大 ， 截面有效 高度变小 ， 正截面受弯承载能力减小 约 5 ％ 的现 象发生 ， 也避免了构件表面容易开裂的现象出现． 针对 梁柱节 点 处裂 缝 还 应做 好 以下 防治措 施 1 在满足 强度等 级及 可 泵性 的条件 下 ， 对 柱 子 混凝 土调整好配合 比．2 梁板的混凝土采用二级振捣 法 ， 增强 高低强 度等级 混凝 土交接面 的密实性 ， 减少 收缩 ． 3 在产 生 裂缝 相 对 较多 的 梁 的侧 面 ， 增加 水 平 构造 钢筋 ， 提高 梁 的抗 裂 性．4 严 格控 制 混凝 土 拌合物的塌落度 ， 节点核心 区柱子部位混凝土采用 塔吊输送 ， 以期降低塌落度．5 加强混凝土的养护 ， 特别是梁 ， 除了板面浇水外还应在板下梁侧浇水， 在 承重脚手 架未拆 除 之前 ， 可 以用高 压 水枪 对 梁进 行 浇水 养护 ， 并推 迟梁侧模 的拆模 时 间． 对于柱 的 “ 烂 根 、 夹 渣 ” 问题 的 防治 ， 浇 筑 混 凝 土时在保证柱的质量 同时应在框架柱接头外进行， 即上 次浇 筑后加 相同规格 的方 框 ， 并浇 平框面 ， 继续 上次 浇筑前 支横模 ， 从 板 面 开始 浇 筑 时在 柱 顶洒 一 层 1 0 ． 4的水 泥砂浆 ． 并 铺 1 2 水泥 2 5～3 0 n l m厚 ， 在其 上浇混 凝 土 ， 可保证 框架柱 自然密 实 ， 不会 出现 夹渣 或烂 根等质量 问题 ． 3 结语 通过对 框架结 构施工 过程 中存 在 的主要 问题 进 行研 究分析 ， 针对 这些 问题 提 出的防治 措施 ， 总 结出 几条 经 验性 结 论 1 设 计 方 与 施 工 方 保 持 经 常 沟 通 ， 完善图纸 的设计．2 提高施工管理人员 的技术 素质 ， 改进施 工操作 工艺 ， 在施工 过程 中通过对 节点 浇筑不同等级混凝土 ， 出现的梁柱节点的箍筋放置 加密等不易控制现象所采取 的措施， 可以使问题得 到有 效 的解 决 ， 既保 证 了梁 柱 的安 全性 和稳定性 ， 又 能够取得 良好的效果 ， 预 防了质量通病 的发生．此 外加 大管理 力度 ， 加 强施工 技术人 员对 规范 、 规程 的 学 习 ， 建立 有 效 的 奖 罚机 制 ， 预 防 工 程 质 量 问 题 形 成 ， 及时 的消除工程 质量 问题 的发生． 参 考文献 [ 1 ] G B 5 0 0 1 0 --2 0 0 2 ．混凝土结构设计 规范[ S ] ． [ 2 ] G B 5 0 2 0 4 --2 0 0 2 ．混凝土 结构工程施工 质量验收规范 [ S ] ． [ 3 ] G B J 3 0 --1 9 9 8 ．建筑工程质量检验评定标准 [ s ] ． [ 4 ] G B 5 0 2 0 4 --1 9 9 2 ．混 凝 土结 构 工程 施 工及 验 收 规范 [ S ] ． [ 5 ] 0 3 G I O 1 -- 1 ．混凝土结构施工 图[ S ] ． [ 责任编辑 佟启巾]