摘要:

本文利用新老混凝土接續(xù)實驗及理論分析的科研成果, 結(jié)合框架結(jié)構(gòu)混凝土施工中存在的柱子施工縫, 提出施工縫設(shè)置及接續(xù)處理的新方法并討論其理論根據(jù), 用于指導(dǎo)施工, 提高施工質(zhì)量。

0 引言

大量工程結(jié)構(gòu)震害實例表明， 框架結(jié)構(gòu)節(jié)點普遍破壞較重，往往導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效， 中外學(xué)者分析表明， 這是多方面的原因， 包括設(shè)計失誤， 沒有加強(qiáng)節(jié)點強(qiáng)度， 實現(xiàn)強(qiáng)節(jié)點強(qiáng)錨固等原因。同時施工中也存在施工質(zhì)量弱點， 難于保證設(shè)計預(yù)期目標(biāo)。施工中新老混凝土施工間隔期， 接續(xù)面方位， 接續(xù)面處理方法， 新老混凝土生熟配料及振搗控制質(zhì)量都密切的影響著節(jié)點粘結(jié)強(qiáng)度， 因此在框架結(jié)構(gòu)工程施工過程中，由于每一層柱子施工中必然與下層柱子存在施工縫，怎樣留置施工縫， 怎樣處理施工縫， 使工程質(zhì)量不受影響，保證砼結(jié)構(gòu)的安全性，更顯得尤為重要。

1 當(dāng)前框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點施工方法及缺陷

1) 早期在一般的框架結(jié)構(gòu)施工中， 澆注完一層柱子后， 進(jìn)行支模， 模板安裝完成后才進(jìn)入下道工序澆注上層梁混凝土， 因此根據(jù)施工工期及人， 材， 機(jī)等情況， 新老混凝土接續(xù)間隔期長短不一， 在澆注時一般節(jié)點( 梁柱交界處) 隨梁混凝土一起澆注， 并且節(jié)點混凝土強(qiáng)度等級按梁進(jìn)行施工。

2) 隨著科研的發(fā)展及施工水平的提高， 尤其是專業(yè)化水平較高的大建筑公司開始針對梁柱節(jié)點施工質(zhì)量薄弱的特點采取一系列措施， 在澆注上層梁柱時用鋼釬進(jìn)行鑿毛處理， 澆注前對老混凝土進(jìn)行澆水濕潤， 并用高標(biāo)號水泥砂漿鋪在交接面上， 梁柱節(jié)點區(qū)混凝土強(qiáng)度等級一般采用柱子( 一般柱子強(qiáng)度等級高) ，在澆注節(jié)點區(qū)時加強(qiáng)振搗并嚴(yán)格控制水灰比。經(jīng)過一系列處理措施后， 施工質(zhì)量得到了提高， 但梁柱節(jié)點區(qū)混凝土仍舊是施工薄弱區(qū)， 很難取得理想的接續(xù)效果。

3) 雖然接續(xù)部位進(jìn)行了處理， 但其缺陷是很明顯的: 首先用鋼釬進(jìn)行鑿毛處理， 極易傷及老混凝土， 以致老混凝土產(chǎn)生初始微裂縫， 嚴(yán)重影響新老混凝土的接續(xù)強(qiáng)度， 且鑿毛處理難于控制處理質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)， 澆注前對接續(xù)部位進(jìn)行澆水濕潤很容易適得其反， 從而增大了交接面處混凝土的水灰比， 而用高標(biāo)號水泥砂漿鋪在交接面上很容易由于高標(biāo)號水泥砂漿與新混凝土漿體凝結(jié)及收縮不同， 從而使接續(xù)面更容易產(chǎn)生初應(yīng)力和初始微裂縫。而節(jié)點區(qū)混凝土強(qiáng)度等級區(qū)別與梁， 從而使柱梁節(jié)點區(qū)實際產(chǎn)生了四個界面區(qū)( 雖然梁與節(jié)點區(qū)整體澆注， 但混凝土強(qiáng)度等級一般不同， 因而也造成了薄弱界面) ， 在施工時很難控制振搗密度與時間， 很容易由于振搗過深而傷及老混凝土， 或者由于加強(qiáng)振搗而使本來水灰比就比較小的混凝土產(chǎn)生局部泌水現(xiàn)象， 從而影響混凝土強(qiáng)度的增長， 降低界面粘結(jié)強(qiáng)度。

2 梁柱節(jié)點區(qū)破壞機(jī)理及抗震設(shè)計要求

由震害調(diào)查可見， 梁柱節(jié)點區(qū)的破壞， 大都是由于節(jié)點區(qū)無箍筋或少箍筋， 在剪壓作用下混凝土出現(xiàn)斜裂縫甚至擠壓破壞，造成縱向鋼筋壓屈成燈籠狀。因此， 保證節(jié)點區(qū)不過早發(fā)生剪切破壞的主要措施是保證節(jié)點區(qū)混凝土的強(qiáng)度及密實性， 在節(jié)點區(qū)配置足夠的箍筋。設(shè)計梁柱常常采用不同等級的混凝土， 施工時必須注意梁柱節(jié)點部位混凝土等級應(yīng)該和柱混凝土的等級相同或略低( 相差不能超過5Mpa) 。從而實現(xiàn)強(qiáng)節(jié)點強(qiáng)錨固。在豎向壓力及梁端柱端彎矩， 剪力作用下， 節(jié)點區(qū)存在較復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)。

從北京市建筑設(shè)計院等單位進(jìn)行的節(jié)點實驗可見， 節(jié)點的破壞過程大致可分為二個階段: 第一階段為通裂階段。當(dāng)作用與核心的剪力達(dá)到60～70% 時， 核心區(qū)出現(xiàn)貫通斜裂縫， 裂縫寬度約為0.1～0.2mm ，鋼筋應(yīng)力很小( 不超過20Mpa) ，這個階段剪力主要由混凝土承擔(dān)。第二階段為破裂階段。隨著反復(fù)荷載逐漸加大， 貫通裂縫加寬， 剪力主要由混凝土承擔(dān)， 箍筋陸續(xù)達(dá)到屈服，在混凝土擠碎前達(dá)到最大承載能力。設(shè)計時以第二階段作為極限狀態(tài)。