梁柱节点不同等级混凝土浇筑成型控制施工工法.docx
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梁柱节点不同等级混凝土浇筑成型控制施工工法
梁柱节点不同等级混凝土浇筑成型控制施工工法
1前言
随着高层建筑结构的快速发展，在高层建筑梁柱节点区不同强度等级混凝土的浇筑施工过程中，为了符合“强柱弱梁、强剪弱弯”，“强节点、强锚固”的抗震设计原则及结构设计要求，满足使用功能和观感质量，因此柱节点核心区不同强度等级混凝土浇筑成型控制渐渐成为成本控制及质量提高的技术“瓶颈”，现场施工迫切的需要一种新的工艺，寻找一种操作简便、高效的梁柱节点混凝土阻尼装置，并运用到大面积的施工过程中，以解决现有技术中存在的隔离装置存在质量风险或者无法周转使用，为一次性投入成本较高的问题。
经过现场探索研究和总结，以宏润-城市广场项目为背景，研究出一种梁柱节点不同等级混凝土浇筑成型阻尼装置，该阻尼装置申请了《一种梁柱节点不同强度等级混凝土浇筑成型阻尼装置》发明专利，并形成了《梁柱节点不同等级混凝土浇筑成型控制施工工法》。
该工法加快了施工进度，减少了交接处混凝土的收缩裂缝，使梁柱节点处结构受力更加合理，提高了混凝土结构质量。
2工法特点
2.1研制出一种梁柱节点不同等级混凝土浇筑成型阻隔装置，具有一定的先进性、科学性和适用性。
2.2梁柱节点不同等级混凝土施工工法与传统的施工工艺相比较，核心区节点部位混凝土强度得到了保证，减少了混凝土节点处的收缩裂纹，提高了施工工效及工程质量；
3适用范围
本工法适用于框架或框剪结构中的多种强度等级混凝土在梁柱节点部位的施工。
4工艺原理
按照国家行业标准JGJ3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》规定，“梁柱混凝土强度等级相差不宜大于5MPa，如超过时，梁柱节点区施工时应作专门处理，使节点区混凝土强度等级与柱相同”。
梁与柱相接的节点核心区受力较为复杂，且施工缝常留置在该区的上部及下部，如果不同强度等级的混凝土在此节点区处理不当，可能会留下质量隐患；因此在梁柱节点部位混凝土浇筑过程中，按混凝土强度先高后低、先柱后梁板的原则，由外向内按照对称顺序连续浇筑，从而确保了节点核心区混凝土强度，避免了节点核心区发生剪切破坏；同时将结合部放在梁上，临时封堵，以确保形成弱梁，使地震时塑性铰出现在梁上，保证了框架结构仍为几何不变体系。
5施工工艺流程及操作要点
5.1工艺流程图
图5.1工艺流程图
5.2操作要点
5.2.1施工准备
1逐级进行技术交底，并作梁柱节点施工样板，使每个管理者和操作者都能够明确有哪些技术和质量要求，做到人人清楚，个个明白。
2合理布置泵车和泵管，即泵车的数量、位置和泵管的长度及走向，均根据混凝土强度等级、浇筑顺序、凝结时间等因数，经计算确定。
3浇筑混凝土前的各道工序，经隐蔽验收合格并办理验收手续。
4全套混凝土搅拌运输、浇筑机械设备、塔吊及泵车经试运转均处于良好工作状态，并配备足够的易损零件，以便出现意外损坏时及时检修，电源能满足连续施工的需要。
5.2.2阻尼装置制作
梁柱节点核心区不同强度等级混凝土浇筑成型控制渐渐成为成本控制及质量提高的技术“瓶颈”，现场施工迫切的需要一种新的工艺，寻找一种操作简便、高效的梁柱节点混凝土阻尼装置，并运用到大面积的施工过程中，以解决现有技术中存在的隔离装置存在质量风险或者无法周转使用。
本阻尼装置目的是由该装置替代钢丝网，避免高强度等级混凝土流失，可以重复利用，操作简单，提高工作效率。
该梁柱节点混凝土阻尼装置，制作如下：
1该梁柱节点不同强度等级混凝土的阻尼装置分三部分组成即双头螺丝螺杆、多个带孔直角三角钢板、钢丝刷。
用双头螺丝螺杆把多块带孔的三角钢板穿在一起，双头螺丝螺杆两端由套筒锚固，三角钢板位置根据现场钢筋梁主筋任意调节，把刷柄铁丝沿三角钢板斜边固定。
2双头螺丝螺杆长40厘米，直径2厘米，端部套丝，由套筒锚固，三角钢板可沿螺杆轴任意滑动、转动。
3直角三角钢板长边140厘米，短边5厘米，厚1厘米钢板。
直角三角钢板沿斜边打孔，孔直径0.5厘米，间距15厘米排布，用于固定钢丝刷使用。
直角三角钢板沿短边打孔一个，孔经2.3厘米，用于让螺杆顺利穿过，可以自由滑动、转动。
4钢丝刷是由钢丝做骨架，加以扭制，上面带有许多排列整齐，向外伸展的细钢丝够成，钢丝刷刷毛长4厘米。
沿直角钢板斜边固定。
见图5.2.2-1。
图5.2.2-1梁柱节点三维图
5.2.3不同强度等级混凝土交接面确定
1根据图纸设计，用水平尺、钢卷尺等工具将不同强度等级混凝土的交接面量取并在钢筋上做好标记;用水准仪将建筑50线用红油漆标记于柱主筋上。
2为了增强柱节点核心区的抗剪能力，在距柱边梁高的一半距离处（h/2）做为高低强度等级混凝土的交接面，同时考虑到高强混凝土的自由流淌，在距柱边h/2外，把该阻尼装置按照45度斜方向插入梁的主筋之间的空档，形成斜面，通过力学性能计算，该斜面处受力较小。
见图5.2.3-1。
图5.2.3-1梁柱节点三维图
3板上安装密目钢丝网片，板柱节点不同强度等级混凝土浇筑，在距离柱边500mm处的板钢筋上平行于柱方向.均垂直布设密目钢丝网片，详见图5.2.3-2梁柱板节点图。
图5.2.3-2板上绑扎钢丝网片
4根据图纸算出节点处相应强度等级混凝土的工程量。
5.2.4商品混凝土进场
1要求商品混凝土搅拌站同试验室在混凝土需用前先进行混凝土配合比设计和试配，并进行强度试压，在满足强度及可泵性的条件下，对较高强度等级的混凝土应适当减少水泥、砂子、水的用量，增加石子用量，减小坍落度，并对粉煤灰和外加剂的用量也作相应的调整。
商品混凝土供应站对高低强度等级混凝土试配完成后进行混合浇筑试验，试验高低强度等级混凝土的收缩是否有差异，避免在其交界附近产生裂缝。
2混凝土采用专用车运输，混凝土强度等级挂牌编号、标识清楚。
送达现场后，由专人带领将拌合物分等级把高强度等级混凝土卸入指定的塔吊吊斗，将低强度等级混凝土卸入指定的混凝土泵车再输送到相应结构部位，以防搞错。
3加强通讯联系，在混凝土浇筑过程中，前方、后方、楼上、地面及塔吊司机等部位人员用同频率对讲机进行联络沟通，以确保混凝土按照浇筑顺序、连续浇筑至指定区域。
4对进场的每一车混凝土拌合物坍落度进行检测，并随批次留置试块。
5.2.5混凝土浇筑
1采用泵送混凝土浇筑，应根据工程结构特点、平面形状、几何尺寸、泵送设备的泵送能力、塔吊吊斗运输设备供应能力、劳动力和管理能力以及周围场地大小，运输道路情况等条件，划分混凝土浇筑区域，并明确设备和人员的分工，以保证结构浇筑的整体性和按计划进行浇筑。
2梁柱节点区混凝土依据强度等级按照先高后低的原则浇筑，楼层混凝土由外向内对称、连续浇筑，核心区的混凝土浇筑方法先用塔吊吊送梁柱节点区高强度等级的混凝土就位浇注，并分层振捣。
3在柱混凝土初凝前，随之泵送浇筑梁板的混凝土，梁和板同时浇筑。
从一端开始向前推进，应用混凝土泵浇筑不得在同一处连续布料，在2～3m范围内水平移动布料，且宜垂直于模板布料，确保梁柱节点区域内高强等级混凝土已浇筑，且保证在高强等级混凝土初凝时间以内，以缩小节点核区高强度等级的混凝土浇筑时间，避免高低强度混凝土邻界面形成冷缝，待梁柱节点处不同强度等级混凝土浇筑完成后，应立即按斜截面方向抽出阻尼装置，同时对梁柱节点钢筋密集的核心区用小型插入式振动棒加强振捣，杜绝漏振死角，确保节点核心区混凝土的密实性和设计强度。
梁柱节点混凝土质量效果见图5.2.5。
图5.2.5梁柱节点混凝土质量效果图
5.2.6混凝土养护及成品保护
1已浇筑完毕后的混凝土，应在12h内进行覆盖和浇水养护。
当正午温度为10℃时，每日浇水为2次，20℃时为4次，25℃以上者为6次，当日平均气温达到5℃以下者，应停止浇水，改用塑料薄膜或草毡覆盖养护，也可采用养护液进行养护。
浇筑成型后浇水养护的最短时间为7d，对有缓凝剂或有抗渗要求的混凝土最短养护时间为14d，浇水量的多少，应能保持混凝土处于湿润状态为宜。
采用塑料薄膜养护的混凝土，其裸露的表面应全部覆盖严密，并应保持塑料薄膜内有凝结水。
已浇筑的混凝土抗压强度未达到1.2N/mm²以前不得在其上从事任何施工作业。
2加强混凝土养护，特别是梁，除了板面浇水外，还应在板下浇水，在满堂承重脚手架拆除前，用高压水枪对梁底进行浇水养护，拆模后对梁柱处用塑料薄膜（冬季用棉毡）包裹，按要求养护7d，并将梁侧模的拆除时间推迟3d。
6材料与设备
6.1水泥进场时应对其品种、级别、包装、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行复验，其质量必须符合现行国家标准的规定。
6.2混凝土外加剂根据要求选用减水剂（缓凝剂），并应符合GB50119-2013《混凝土外加剂应用技术规范》,其掺量经试验符合要求，方可掺用。
6.3混凝土强度应符合GB/T50107-2010《混凝土强度检验评定标准》的规定和图纸设计要求。
6.4设备机具计划详见表6.4。
表6.4设备机具计划用表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
用途
1
塔式起重机
QTZ-63
台
1
运输砼
2
砼输送泵
台
1
输送砼
3
布料杆
BLG14
台
1
输送砼
4
环保振动棒
VAF
台
6
振捣砼
5
标养箱
台
1
砼养护
6
水准仪
DS3～2
台
1
测平整度
7
坍落度筒
100×200×300
个
2
测和易性
8
混凝土试模
100×100×100
组
6
留置试块
7混凝土质量控制
7.1混凝土应符合GB50204-2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》的规定及图纸设计要求。
7.2主控项目
7.2.1各种原材料的检验报告，并对其在国家现行标准规定的技术要求及性能进行复验。
7.2.2配合比设计及坍落度符合规范JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》与图纸设计要求。
7.2.3混凝土强度等级必须符合设计要求，试件的取样与留置应符合规范规定。
7.2.4严格控制混凝土的初凝时间及浇筑顺序。
7.3一般项目
7.3.1阻尼装置留置的位置和构造处理按施工方案要求实施。
7.3.2梁柱节点混凝土外观质量达到规范要求。
7.3.3梁柱节点混凝土按施工方案要求养护。
7.3.4梁与柱龄期后的回弹试验。
7.3.5混凝土结构外观尺寸即表面平整度满足设计与规范要求。
8安全措施
8.1混凝土浇筑之前，应对振动器进行试运转，振动器操作人员应穿胶靴、戴绝缘手套；振动器不能挂在钢筋上，湿手不能接触电源开关。
8.2浇筑单梁、柱混凝土时，应搭设操作台，操作人员不得直接站在模板或支撑上操作，以免踩滑或踏断支撑而坠落。
8.3楼面上的预留孔洞应设盖板或围栏。
所有操作人员应戴安全帽；高空作业应系安全带，夜间作业要有足够的照明。
施工现场临时用电严格按照JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规范规定执行。
9环保措施
9.1混凝土罐车冲洗所产生的污水要排入沉淀池内，经二次沉淀后，方可排入甲方指定的污水管线。
未经处理的泥浆水应外运，严禁直接排入城市排水管线。
9.2施工现场建立控制人为噪音的管理制度，尽量减少人为的大声喧哗，增强全体施工人员防噪声扰民的自觉意识。
振动器尽量选用低噪声，以减少强噪声的扩散。
9.3模板及架管拆除后，堆放到指定地点，及时清理建筑垃圾，确保施工现场清洁。
10效益分析
10.1目前传统做法隔离方法采用钢丝网进行隔离，后期无需拆除，但钢丝网无法周转使用，为一次性投入，若采用梁柱节点不同等级混凝土浇筑成型阻尼装置，及梁柱节点不同等级混凝土浇筑成型控制施工工艺，可以周转使用，操作简单、高效。
比普通隔离措施人工成本节约70%-80%。
此装置制作成本较大，若周转多个项目，综合制作成本会降低。
10.2采用
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