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摘要:框架结构是目前运用最多的一种房屋结构形式,是把钢筋混凝土柱、钢筋混凝土梁、板现场浇筑在一起作为主要承重体系。框架结构施工技术复杂,施工周期长,其施工监理操作较复杂。本文主要分析框架结构房屋施工阶段质量控制。
关键词:框架结构,施工,控制
框架结构是由梁,板、柱等基本构件组成的,框架结构可能出现的质量缺陷或事故主要是柱、梁、板等构件的施工质量缺陷或事故和各构件之间刚性连接节点不牢固的质量缺陷或事故。框架结构工程施工中常见的质量事故有:结构或构件内漏放、错放钢筋,钢筋尺寸、位置误差严重,混凝土强度低下,严重的蜂窝、空洞。
1框架结构的施工方法
框架结构按施工方法的不同可分为现浇整体式框架、装配式框架和装配整体式框架三种,设计时采用哪一种框架形式要根据房屋的用途、构件预制条件、起重运输设备情况、是否要求抗震设防等因素综合考虑。
1.1现浇整体式框架
这种框架的全部构件均在现场整体浇注。它的主要优点是结构整体性好,刚度大,抗震性能良好,省钢,造价较低,建筑布置灵活性大。对于那些使用要求较高、功能复杂、荷载过大、柱网及层高很不规则的多高层框架,宜采用现浇结构。其缺点是施工需耗用大量模板,劳动强度大、工期长,在我国北方不便于冬季施工。如能采用工具式模板或提模方法施工,可以节约模板和缩短工期。
1.2装配式框架
框架的全部构件均为预制,然后进行吊装,通过预埋件焊接连接成整体框架。这种框架的主要优点是构件可以做到标准化、定型化,与现浇框架相比可节约模板60%左右,缩短工期40%左右,节约劳动力约20%,还可以大量采用预应力混凝土构件。但由于增加节点连接件,用钢量大,运输和吊装机械费用较贵,单位面积造价较高。装配式框架整体性差,可用于非地震区的多层框架,不宜用于地震区的高层建筑。
1.3装配整体式框架
装配整体式框架是将预制构件(梁、板、柱)就位后,用局部現浇混凝土使构件连成整体的框架。这种结构的整体性比装配式结构好,可省去连接件,节点的刚度可得到保证,适宜于地震区采用。由于它兼有现浇式与装配式框架的一些优点,所以应用极为广泛。
2框架结构房屋施工阶段存在的质量问题
2.1柱平面错位
多层框架的上下层柱,在各楼层处容易发生平面位置错位,特别是在边柱、楼梯间柱和角柱更是明显。造成上述现象的主要原因:
1)放线不准确,使轴线或柱边线出现较大的偏差。
2)下层柱模板支立不垂直、支撑不牢或模板受到侧向撞击,均易造成杜上端移动错位。
3)柱主筋位移偏差较大,使模板无法正位。
2.2柱主筋位移
柱主筋位移,在钢筋混凝土框架结构施工中极易发生,钢筋的位移严重地影响了结构的受力性能。造成柱主筋位移的主要原因:
1)梁、柱节点内钢筋较密,柱主筋被梁筋挤歪,造成柱上端外伸主筋位移。
2)柱箍筋绑扎不牢,模板上口刚度差,浇筑混凝土时施工不当引起主筋位移。
3)基础或柱的插筋位置不正确。
2.3柱弯曲、鼓肚,扭转等
在柱的施工中,柱容易发生弯曲、截面扭转、鼓肚、窜角等质量缺陷。
造成柱弯曲的主要原因:模板刚度不够,斜向支撑不对称,不牢固、松紧不一致,浇筑混凝土时模板受力不一,造成弯曲变形。造成柱截面扭转主要原因:放线误差,支模未能按轴线兜方,上下端固定不牢,支撑不稳,上部梁板模板位置不正确和浇筑混凝土时碰撞等因素,均可能造成柱身扭转。
2.4梁柱交接部位质量事故
梁柱节点是框架结构极重要的部位,该部位的质量对于保证框架结构有足够的强度至关重要。在梁柱节点部位常见的质量事故有混凝土振捣不密实、主筋锚固达不到设计要求、箍筋遗漏等。造成上述事故的主要原因有:
1)钢筋太密,浇筑混凝土的漏振均会引起该处混凝土的不密实。2)主筋设计错误或施工错误等均会造成主筋锚固不够。3)由于该节点三个方向梁柱交叉,钢筋集中,加以受传统施工工艺和顺序的影响,绑扎箍筋的不方便,因此,施工中往往造成箍筋遗漏。
2.5梁板施工质量缺陷
梁板施工质量缺陷主要有钢筋位置不正、楼板超厚等。主要原因是:
1)主次梁在柱头交接处钢筋重叠交叉,排列不当时,钢筋容易超过板面标高,这时,要保证板厚,否则就露筋,要保证钢筋的保护层厚,必然使楼板加厚。2)板内各种预埋管线过多,也可能形成露筋或板厚的质量通病。3)施工顺序安排不当。特别是电气工和钢筋工的工序。
2.6施工不规范造成的裂缝
(1)施工安排不当、速度过快、振捣不到位也是造成结构裂缝的主要原因。如模板刚度不足板缝超标、在现浇楼板的混凝土浇筑时只用插入式振捣棒振而表面不用平板振动器。工程施工表明在楼板混凝土浇筑前首先对下部模板及板缝检查加固,防止因模板挠度造成混凝土表面开裂,在振捣过程中两种振捣设备配合使用,密实度对防裂效果明显。(2)混凝土的养护优劣直接影响结构表面早期裂缝的产生。对浇筑后混凝土的养护质量,国家现行的混凝土结构工程施工及验收规范、施工实践及试验均表明是极其重要的,在正常情况下浇筑后12h以内覆盖浇水,炎热季节浇筑必须在6h以内覆盖浇水养护。养护时间对硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣水泥拌制的混凝土不得少于7昼夜,对掺有缓凝型外加剂和掺合外加料的混凝土不少于14昼夜。
3框架结构房屋施工阶段质量控制的途径
3.1现浇混凝土结构的拆模质量控制
根据《混凝土结构工程施工验收规范》的规定,现浇混凝土结构模板及其支架拆除时的混凝土强度,应符合设计要求;当无设计要求时,应符合下列要求:①不承重的侧模板,包括梁、柱、墙的侧模板,只要混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏,即可拆除。②整体式结构承重模板,包括梁、板等水平结构构件的底模,根据与结构同条件养护的试块强度达到规定即可拆除。
3.2混凝土的浇注质量控制
(1)在地基或基土上浇筑混凝土时,应清除淤泥和杂物,并应有排水和防水措施。对干燥的非粘性土,应用水湿润,对未风化的岩石,应用水清洗,但其表面不得留有积水。
(2)混凝土自高处倾落的自由高度,不应超过2m。当浇筑高度超过3m时,应用串筒、溜管或振动溜管使混凝土下落。
(3)浇筑混凝土应连续进行,避免出现冷缝。间歇时间过长时应留置施工缝。
(4)采用振捣器捣实混凝土时:①每一振点的振捣延续时间,应使混凝土表面呈现浮浆和不再沉落;②当采用插入式振捣器时,应注意控制移动间距;应避免碰撞钢筋、模板、芯管、吊环、预埋件或空心胶囊等;振捣器插入下层混凝土内的深度应不小于50mm;③当采用表面振动器时,其移动间距应保证振动器的平板能覆盖已振实部分的边缘。
(5)木工、钢筋工跟班检查,当发现有变形、移位时,应及时采取措施进行处理。
(6)施工缝的位置宜留置在结构受剪力较小且便于施工的部位,其具体位置应在施工前按有关规定确定。在施工缝处继续浇筑混凝土时,应先凿毛、冲洗,在湿润状态下铺一层水泥浆或与混凝土内成分相同的水泥砂浆。
(7)冬期浇筑的混凝土掺负温复合外加剂时,应根据温度情况的不同,使用不同的负温外加剂。且在使用前必须经专门试验及有关单位技术鉴定。柱、墙养护宜采用养护灵。冬期施工前应制定冬期施工方案,对原材料的加热、搅拌、运输、浇筑和养护等进行热工计算,并应据此施工。混凝土在浇筑前,应清除模板和钢筋上的冰雪、污垢。
参考文献
[1]石元印主编. 建设工程监理概论[M]. 重庆大学出版社,2007.7.
[2]王宗昌主编. 建筑工程质量通病预防控制实用技术[M]. 中国建材工业出版社,2007年11月第1版.
关键词:框架结构,施工,控制
框架结构是由梁,板、柱等基本构件组成的,框架结构可能出现的质量缺陷或事故主要是柱、梁、板等构件的施工质量缺陷或事故和各构件之间刚性连接节点不牢固的质量缺陷或事故。框架结构工程施工中常见的质量事故有:结构或构件内漏放、错放钢筋,钢筋尺寸、位置误差严重,混凝土强度低下,严重的蜂窝、空洞。
1框架结构的施工方法
框架结构按施工方法的不同可分为现浇整体式框架、装配式框架和装配整体式框架三种,设计时采用哪一种框架形式要根据房屋的用途、构件预制条件、起重运输设备情况、是否要求抗震设防等因素综合考虑。
1.1现浇整体式框架
这种框架的全部构件均在现场整体浇注。它的主要优点是结构整体性好,刚度大,抗震性能良好,省钢,造价较低,建筑布置灵活性大。对于那些使用要求较高、功能复杂、荷载过大、柱网及层高很不规则的多高层框架,宜采用现浇结构。其缺点是施工需耗用大量模板,劳动强度大、工期长,在我国北方不便于冬季施工。如能采用工具式模板或提模方法施工,可以节约模板和缩短工期。
1.2装配式框架
框架的全部构件均为预制,然后进行吊装,通过预埋件焊接连接成整体框架。这种框架的主要优点是构件可以做到标准化、定型化,与现浇框架相比可节约模板60%左右,缩短工期40%左右,节约劳动力约20%,还可以大量采用预应力混凝土构件。但由于增加节点连接件,用钢量大,运输和吊装机械费用较贵,单位面积造价较高。装配式框架整体性差,可用于非地震区的多层框架,不宜用于地震区的高层建筑。
1.3装配整体式框架
装配整体式框架是将预制构件(梁、板、柱)就位后,用局部現浇混凝土使构件连成整体的框架。这种结构的整体性比装配式结构好,可省去连接件,节点的刚度可得到保证,适宜于地震区采用。由于它兼有现浇式与装配式框架的一些优点,所以应用极为广泛。
2框架结构房屋施工阶段存在的质量问题
2.1柱平面错位
多层框架的上下层柱,在各楼层处容易发生平面位置错位,特别是在边柱、楼梯间柱和角柱更是明显。造成上述现象的主要原因:
1)放线不准确,使轴线或柱边线出现较大的偏差。
2)下层柱模板支立不垂直、支撑不牢或模板受到侧向撞击,均易造成杜上端移动错位。
3)柱主筋位移偏差较大,使模板无法正位。
2.2柱主筋位移
柱主筋位移,在钢筋混凝土框架结构施工中极易发生,钢筋的位移严重地影响了结构的受力性能。造成柱主筋位移的主要原因:
1)梁、柱节点内钢筋较密,柱主筋被梁筋挤歪,造成柱上端外伸主筋位移。
2)柱箍筋绑扎不牢,模板上口刚度差,浇筑混凝土时施工不当引起主筋位移。
3)基础或柱的插筋位置不正确。
2.3柱弯曲、鼓肚,扭转等
在柱的施工中,柱容易发生弯曲、截面扭转、鼓肚、窜角等质量缺陷。
造成柱弯曲的主要原因:模板刚度不够,斜向支撑不对称,不牢固、松紧不一致,浇筑混凝土时模板受力不一,造成弯曲变形。造成柱截面扭转主要原因:放线误差,支模未能按轴线兜方,上下端固定不牢,支撑不稳,上部梁板模板位置不正确和浇筑混凝土时碰撞等因素,均可能造成柱身扭转。
2.4梁柱交接部位质量事故
梁柱节点是框架结构极重要的部位,该部位的质量对于保证框架结构有足够的强度至关重要。在梁柱节点部位常见的质量事故有混凝土振捣不密实、主筋锚固达不到设计要求、箍筋遗漏等。造成上述事故的主要原因有:
1)钢筋太密,浇筑混凝土的漏振均会引起该处混凝土的不密实。2)主筋设计错误或施工错误等均会造成主筋锚固不够。3)由于该节点三个方向梁柱交叉,钢筋集中,加以受传统施工工艺和顺序的影响,绑扎箍筋的不方便,因此,施工中往往造成箍筋遗漏。
2.5梁板施工质量缺陷
梁板施工质量缺陷主要有钢筋位置不正、楼板超厚等。主要原因是:
1)主次梁在柱头交接处钢筋重叠交叉,排列不当时,钢筋容易超过板面标高,这时,要保证板厚,否则就露筋,要保证钢筋的保护层厚,必然使楼板加厚。2)板内各种预埋管线过多,也可能形成露筋或板厚的质量通病。3)施工顺序安排不当。特别是电气工和钢筋工的工序。
2.6施工不规范造成的裂缝
(1)施工安排不当、速度过快、振捣不到位也是造成结构裂缝的主要原因。如模板刚度不足板缝超标、在现浇楼板的混凝土浇筑时只用插入式振捣棒振而表面不用平板振动器。工程施工表明在楼板混凝土浇筑前首先对下部模板及板缝检查加固,防止因模板挠度造成混凝土表面开裂,在振捣过程中两种振捣设备配合使用,密实度对防裂效果明显。(2)混凝土的养护优劣直接影响结构表面早期裂缝的产生。对浇筑后混凝土的养护质量,国家现行的混凝土结构工程施工及验收规范、施工实践及试验均表明是极其重要的,在正常情况下浇筑后12h以内覆盖浇水,炎热季节浇筑必须在6h以内覆盖浇水养护。养护时间对硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣水泥拌制的混凝土不得少于7昼夜,对掺有缓凝型外加剂和掺合外加料的混凝土不少于14昼夜。
3框架结构房屋施工阶段质量控制的途径
3.1现浇混凝土结构的拆模质量控制
根据《混凝土结构工程施工验收规范》的规定,现浇混凝土结构模板及其支架拆除时的混凝土强度,应符合设计要求;当无设计要求时,应符合下列要求:①不承重的侧模板,包括梁、柱、墙的侧模板,只要混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏,即可拆除。②整体式结构承重模板,包括梁、板等水平结构构件的底模,根据与结构同条件养护的试块强度达到规定即可拆除。
3.2混凝土的浇注质量控制
(1)在地基或基土上浇筑混凝土时,应清除淤泥和杂物,并应有排水和防水措施。对干燥的非粘性土,应用水湿润,对未风化的岩石,应用水清洗,但其表面不得留有积水。
(2)混凝土自高处倾落的自由高度,不应超过2m。当浇筑高度超过3m时,应用串筒、溜管或振动溜管使混凝土下落。
(3)浇筑混凝土应连续进行,避免出现冷缝。间歇时间过长时应留置施工缝。
(4)采用振捣器捣实混凝土时:①每一振点的振捣延续时间,应使混凝土表面呈现浮浆和不再沉落;②当采用插入式振捣器时,应注意控制移动间距;应避免碰撞钢筋、模板、芯管、吊环、预埋件或空心胶囊等;振捣器插入下层混凝土内的深度应不小于50mm;③当采用表面振动器时,其移动间距应保证振动器的平板能覆盖已振实部分的边缘。
(5)木工、钢筋工跟班检查,当发现有变形、移位时,应及时采取措施进行处理。
(6)施工缝的位置宜留置在结构受剪力较小且便于施工的部位,其具体位置应在施工前按有关规定确定。在施工缝处继续浇筑混凝土时,应先凿毛、冲洗,在湿润状态下铺一层水泥浆或与混凝土内成分相同的水泥砂浆。
(7)冬期浇筑的混凝土掺负温复合外加剂时,应根据温度情况的不同,使用不同的负温外加剂。且在使用前必须经专门试验及有关单位技术鉴定。柱、墙养护宜采用养护灵。冬期施工前应制定冬期施工方案,对原材料的加热、搅拌、运输、浇筑和养护等进行热工计算,并应据此施工。混凝土在浇筑前,应清除模板和钢筋上的冰雪、污垢。
参考文献
[1]石元印主编. 建设工程监理概论[M]. 重庆大学出版社,2007.7.
[2]王宗昌主编. 建筑工程质量通病预防控制实用技术[M]. 中国建材工业出版社,2007年11月第1版.