论梁柱节点不同强度等级混凝土的施工质量控制
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摘要：当钢筋混凝土框架结构梁柱节点区柱与梁板混凝土的强度等级不同时，如何施工才能满足设计要求并没有严格统一规定，笔者根据大量工程实践总结出一种简易的施工方法。
中图分类号： TU37文献标识码：A 文章编号：
多层或高层建筑结构设计，为了满足规范对柱轴压比的要求，又要满足建筑平面的使用功能，柱截面不能过大，柱采用较高强度等级的混凝土是常见的，对于以承受竖向荷载且受弯为主的楼层梁板，由于经济和裂缝控制方面的原因，过高的混凝土强度等级是不需要且不适宜的，因此钢筋混凝土结构的柱混凝土设计强度高于梁板的设计强度是普遍现象，通常层数越多、越接近底层这种差异越大，如何施工该节点的混凝土才能满足设计及施工规范的要求，是一个值得重视的问题。
1梁柱节点的设计
多层或高层建筑混凝土结构设计荷载主要考虑竖向荷载、风荷载以及地震作用，据规范要求，框架截面节点处在抗震设计时，考虑柱端截面地震作用组合的弯矩设计值、底层柱底截面分别考虑地震作用组合的剪力设计值三部分，其计算公式为：
ΣMc=ηcΣMb；V=ηvc（Mtc+ Mbc）/Hn及V=ηvb（Mlb+ Mrb）/ln+ VGb [1]
公式中字幕的解释①、②、③（框架梁柱节点受力图：见图1和图2）由于框架梁主要承受本层竖向荷载，采用较小的截面及较低混凝土强度可满足其受力要求，而框架柱其截面不但承受各层梁端传递而来的水平、竖向荷载，同时须抵抗水平风荷载及地震作用的影响，多采用减少柱截面尺寸，提高柱段混凝土强度来达到建筑平面的使用功能。
2施工方法
2.1柱施工缝的留设
钢筋混凝土框架或框—剪结构，柱水平施工缝通常留于柱脚或梁底；[2]若同层的竖向构件和水平构件的混凝土同时浇筑，则柱顶不留施工缝。
2.2梁柱节点随同楼面同时浇筑
当柱混凝土强度等级仅高于梁板混凝土强度等级一级（5N/mm2）时，可考虑梁柱节点处的混凝土采用梁板混凝土强度并与梁板一起浇筑，但当柱与梁板的混凝土强度等级相差超过10N/mm2时，再采用此方法可能会导致节点处柱的承载力不足或不能达抗震要求，一般要采取措施。
2.3梁柱不同强度等级混凝土分别浇筑的施工方法
目前高层建筑普遍采用商品混凝土，梁柱节点核心区的混凝土浇筑方法为二种：①柱与楼面分别施工，采用先浇筑柱段的混凝土值上端梁底；②柱与楼面同时施工，这二种施工方法都要面对梁柱不同强度等级混凝土浇筑的问题，在长期施工实践中我们摸索出一种行之有效的施工方法，即在柱边与楼面梁板处采用易收网分割两种不同强度等级混凝土（易收网设置见图3）④，先浇筑节点混凝土，在节点混凝土初凝前，随之泵送浇筑楼面梁板的混凝土，采用这种方法浇筑楼层柱、墙、梁、板混凝土时，重点是控制高低强度等级混凝土的接触面不能形成施工冷缝，故此采用第1种方法施工即：采用柱顶梁底留设计施工缝，以缩小节点核心区高强度等级混凝土浇筑时间，同时对梁柱节点钢筋密集的核心区用小型插入式振捣加强振捣，杜绝漏振死角。对于钢筋确实过分密集的情况，应事先于监理、设计等有关单位商谈采取适当的技术措施，以确保节点核心区混凝土的密实性和设计强度。
3不同强度等级混凝土梁柱节点处裂缝的产生原因及控制措施
3.1产生裂缝的原因
笔者在施工过的一些高层建筑工程中，梁柱节点不同混凝土强的等级均先柱后梁的次序浇筑，也曾发现不少楼层在梁柱点处高低强度等级混凝土交界面附近出现微细裂缝，认为这些裂缝不是荷载作用下的结构裂缝，并不影响结构的安全使用，其具体原因是：
（1）配合比的差异：梁柱节点处，混凝土的强度等级相差较大（相差两个等级或以上）时，不同强度等级的混凝土，其水泥用量、水灰比、用水量都不同，柱混凝土的强度高，水泥用量多，产生的水化热高，高低强度等级混凝土的收缩有差异，所以在其交界附近容易产生裂缝，商品混凝土配合比中，高强度等级混凝土的水泥用量偏多，水灰比、含砂率、坍落度偏大，也会导致高低强度等级混凝土交界附近产生裂缝。
（2）构件刚度的差异：柱断面大、刚度大、梁的截面相对较小，受柱的强大约束，梁混凝土的收缩受限制，也容易产生裂缝。
（3）养护环境的差异：现浇梁板的梁在板下，板面养护的水被板充分吸收，一般情况下，拆模前后梁得不到充分的养护，造成梁的上下不均匀收缩，也容易导致梁的两侧面产生裂缝。
（4）配筋的影响：有些梁测面水平方向的构造钢筋太少，抵抗混凝土收缩的能力有限。
3.2控制梁柱节点处裂缝的措施
根据上述原因分析，施工单位应该在事前、事中、事后控制上落实如下措施：
（1）事前控制：调整配合比设计，在满足强度等级及可泵性的条件下，对柱子混凝土，减少水泥用量、减少含砂率、增加石子含量、减少坍落度、减少用水量，并对粉煤灰和外加剂的用量也需作相应的调整[3]。在可能产生裂缝的梁侧面，适当增加腰筋，以提高梁的抗裂能力。
（2）事中控制：节点处的混凝土强度实行“先高后低”的浇捣原则，即先浇高强度等级混凝土，后浇低强度等级混凝土，严格控制在先浇柱混凝土初凝前继续浇筑梁板的混凝土，杜绝施工冷缝的出现，梁板的混凝土采用二次振捣法，即在混凝土初凝前再振捣一次，增强高低强度等级混凝土交接面的密实性，减少收缩，严格控制混凝土拌合物的坍落度。在现场，对混凝土应进行坍落度检测[4]。
（3）事后控制：加强混凝土的养护[5]，板面保持湿润，特别加强梁柱节点的养护，并适当推迟梁测模的拆模时间。
4结束语
钢筋混凝土框架结构梁柱节点处，经常会出现柱混凝土强度等级比同一层梁板高的情况，通常的施工方法是先浇节点处混凝土强度等级高的核心部分，然后于初凝前再浇梁板混凝土，因此只有采取有针对性措施，切实做到精心施工，管理到位，梁柱节点高低强度等级混凝土交界处附近的裂缝是完全可以得到有效控制的。
参考文献
[1]高层建筑混凝土结构技术规范JGJ3—2002[S].
[2]建筑施工手册[Z]，北京：中国建筑工业出版社，2003.
[3]王铁梦，工程结构裂缝控制[M]，北京：中国建筑工业出版社，1998.335.
[4]混凝土质量控制标准GB50164—92[S].
[5]混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204—2002[S].
注释：
①ΣMc—节点上、下柱端截面顺时针或逆时针方向组合弯矩设计值之和；ΣMb—节点左、右梁端截面顺时针或逆时针方向组合弯矩设计值之和；ηc—柱端弯矩增大系数；ΣMbua—节点左右梁端逆时针或顺时针方向实配的正截面受弯承载力所对应的弯矩值之和。
②V—剪力设计值；Mtc、Mbc—分别为柱上、下端顺时针或逆时针方向截面组合的弯矩设计值；Hn—柱的净高；ηvc—柱端剪力增大系数。
③Mlb、Mrb—分别为左、右端逆时针或顺时针方向截面组合的弯矩设计值；ηvb—梁剪力增大系数；ln—梁的净跨；VGb—考虑地震作用组合的重力荷载代表值。
④易收网是一种1~3mm的钢丝网，在捣混凝土施工中能起到阻隔混凝土的流动，使先浇筑的混凝土定位在设定的范围内。