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高层框架结构施工存在的现实问题及控制措施

2013-08-04 01:10 摘要：高层建筑随着社会生产和技术的进一步，一大批先进的仪器和施工工艺越来越广泛地应用到施工中，这对设计、施工、监理也提出了越来越高的要求。强度、三线、裂缝、安全都是些门类科学，值得进一步研究、探讨。针对高层框架结构设计和施工中存在的混凝土强度等级不同、混凝土保护层厚度、梁柱节点箍筋施工等问题进行了分析，并提出了相应的处理措施，以有效解决高层建筑工程中存在的问题，提高和保证主体结构的施工质量。  
关键词：高层建筑 框架结构 梁柱节点 保护层
        0 引言
        随着的高速发展，我国高层建筑发展迅速，设计思想在不断更新，建筑平面布置与竖向体形也越来越复杂，这就给高层结构设计和施工提出更高的要求。采用框架结构形式，可形成内部大空问，能进行灵活的建筑平面布置，因此，框架结构体系在结构设计中应用甚广，特别是在高度不超过60m的高层建筑中，其优势更为明显、突出。与此同时，对于高层建筑钢筋混凝土框架结构设计和施工中的现实问题却往往被忽视，给工程质量留下隐患。现结合自己多年的经验，对工程施工的实际情况和现行有关规范进行讨论。 
        1 现实问题 
        1.1 混凝土强度等级不同的问题 为了满足柱轴压比的要求，同时又要满足控制柱截面的要求，柱子采用较高强度等级的混凝土则成为一种必然。而对于以受弯为主的楼层梁板，过高的混凝土强度等级却不必要且不适宜。首先，高强度等级混凝土对其抗弯承载力贡献不明显；其次，高强度等级混凝土对构件承受非荷载应力(混凝土收缩应力、温度应力等)不利，正因为如此，才有“现浇框架的混凝土强度等级不宜高于C40”的规定。事实上，在实际工程设计中合适的楼盖混凝土强度等级通常采用C20～C35。由此可见，高层建筑混凝土框架结构的柱混凝土设计强度高于梁板的设计强度必然存在，而且随着建筑物高度的增大，两者的设计强度差距会越大，此外，需特别说明的是，这种情况主要存在于高层建筑的下部。  
        目前，混凝土的浇筑施工几乎都是用商品混凝土泵送工艺，而且习惯上，各施工单位通常将竖向构件与水平构件分批集中浇筑(即节点区采用楼盖混凝土强度等级浇筑)。如果要求对其中的梁柱节点进行单独浇筑，那么将导致两方面的问题，首先是供应量及浇筑时间不易控制而导致质量事故，其次是节点区与梁板之间的分隔存在难度，故施工单位不希望大面积采用此方法。  
        1.2 混凝土保护层厚度问题 GB 50204—1992混凝土结构工程施工及验收规范第3.5.8条规定：受力钢筋保护层厚度梁柱允许偏差为±5rflrfl。但是框架结构施工中，当梁边与柱边平齐时，柱的纵筋必须包梁的纵筋，即梁的纵筋要在柱纵筋的内侧，此时，平齐的梁侧往往容易开裂；另外高层框架结构的顶层角节点处，由于钢筋实际加工的原因，一般会出现角节点外侧钢筋保护层过厚的情况，此处亦往往出现裂缝。 
        1.3 梁柱节点箍筋施工问题 梁柱节点施工的复杂性主要表现为：节点构造复杂，钢筋分布密集，施工难度大，特别是中间柱子钢筋纵横交错，箍筋绑扎不便，采用整体沉梁时节点区下部箍筋无法绑扎，致使梁柱节点部位不放或少放柱子箍筋，留下严重后患。  
        2 高层建筑施工质量控制措施
        2.1 高层建筑的强度控制  
        2.1.1 配比的选定 工程开工前，一般均要按设计要求配制不同强度等级的混凝土，并都要到法定试验机构做级配试验，待级配报告出来后，根据级配做配合比试验（实验室配比），在实际施工时照此执行。但问题就在于级配与现场施工过程中是否相符。有资料统计显示，若因砂的含水率增多，砂率下降2%~3%，混凝土强度将下降15%～20%，而水泥数量的影响为5%～20%，石子及砂的级配影响为5%～20%；水灰比影响为多增l%，强度降低5%~10%。既然影响如此之大，那就应该采取相应措施进行控制。