浅议柱梁板同时浇筑

浅议柱梁板同时浇筑收稿日期: 作者简介: 杨祖龙（1973），男，工程师，内江职业技术学院，四川内江杨祖龙摘 要: 在简要介绍柱梁板同时浇筑法的优点基础上，具体分析和阐述了该方法的不足之处， 指出其存在同时浇筑控制难度系数增大，养护困难，碳化度较深，易引发坍塌事故等缺陷，提出为保证施工质量和减少安全事故，不宜采用该方法。关键词: 同时浇筑法，缺陷，优点，强度中图分类号: TU755. 6 文献标识码: A柱梁板同时施工，通过楼层放线定位后，进行框架柱钢筋的绑扎， 接着进行框架梁、板支撑体系及模板的支设，然后进行梁钢筋的绑扎和安装，同时进行板钢筋的绑扎和框架柱模板的安装，最后将柱梁板混凝土一次性浇筑。这种施工工艺在实际施工操作中具有很多优点，可以加快工程进度，利于施工企业的组织施工，降低施工成本，并且梁柱节点处观感质量较好。在实践中，梁板柱同时浇筑使梁板柱交接处混凝土观感质量都比较好。因此，有人提出:“当柱子混凝土强度等级高于梁板混凝土强度等级不超过二级时（10MPa），可考虑梁柱节点处的混凝土随同梁板一起浇捣”1。“柱和梁板混凝土强度等级宜分别按C40和C25或C45和C30设计，即强度相差不大于3级，无论是中柱、边柱和角柱节点核心区均可采用梁板混凝土一起浇筑”2。但是随着建筑物高度增加，而框架结构及高层建筑混凝土结构的柱混凝土设计强度高于梁板设计强度的情况十分常见，且两者的设计强度差距越来越大，为满足柱的轴压比，要求控制柱的截面不过大，柱须采用较高等级的混凝土。然而对以受弯为主的梁板而言，过高的混凝土强度等级是不需要和不适宜的，一方面对梁板的抗弯承载力的贡献不明显，另一方面对构件承受混凝土收缩应力、温度应力等也不利。采用框架结构体系的单层、多层甚至高层的建筑工程为满足抗震需要，框架结构常采用“强柱弱梁”“强剪弱弯”“强节点，强锚固”的设计原则，一般柱混凝土强度高于梁混凝土强度2个 3个等级。据规范要求，框架柱水平施工缝下部留置在基础或楼板的顶面，上部留置在框架梁底面，为了保证梁、柱节点混凝土的施工质量，应采取技术措施。但不同强度等级混凝土给施工带来了不便，03ZG003中要求“当柱混凝土强度等级较梁的强度等级相差不高于5MPa时，节点核心区可不作处理”，即可采用同时浇筑。由此可见，同时浇筑法与传统浇筑法即先浇灌柱混凝土，待柱模拆除后再支撑柱头及梁板模，绑扎梁板钢筋，然后再浇筑梁板混凝土，相比具有以下不足之处:1）在实际操作中柱与梁板同时浇筑控制难度系数较大。规范规定在浇筑与柱连成整体的梁或板时，应在柱浇筑完毕后停歇1h1.5h， 使其获得初步沉实，排除泌水，而后再继续浇筑梁或板。即使柱混凝土强度等级较梁的强度等级在允许同时浇筑的范围内，但在实际操作中落实起来有较大难度。随着商品混凝土推广，停歇时间难以控制。其次，如果先将所有的柱混凝土按一定的顺序浇筑完，再浇筑梁板混凝土，势必会将已安放好的板筋踩踏变形，在浇筑中不可能没有混凝土溅洒在梁、板模板上，梁板混凝土因流动太快而造成低等级混凝土流入梁柱节点区，这些都将给混凝土的成型和质量带来影响。要做好梁柱两个不同等级混凝土在同一浇筑面的接槎，在组织流水段浇筑时，要根据浇筑面的宽度和浇筑速度，分别算出梁板混凝土和梁柱节点区混凝土的体积，妥善安排两种等级混凝土的用量并计算各自的浇筑时间，以确保两种混凝土接槎在2h内完成。另外，还要确保低等级混凝土不能流入高等级混凝土中。一般可分两个班组进行施工，一个班组随输送泵浇筑梁板，一个班组用塔吊浇筑柱（梁柱节点区）混凝土。2）柱子的质量缺陷难以处理。在混凝土浇筑时，难免会出现孔洞、轴线位移、截面尺寸偏差过大、露筋等严重缺陷。规范规定“现浇结构的外观不应有严重缺陷。对已经出现的严重缺陷，应由施工单位提出技术处理方案，并由监理（建设）单位认可后进行处理”。若是单独浇筑的柱出现严重缺陷超过规范许可范围，就应进行返工重做。当采用整体浇筑方法时，对于柱子的质量缺陷没有较好的处理方法，而只能采用“修补处理”或“不处理”。因此，同时浇筑不利于保证柱子质量。3） 同时浇筑影响柱混凝土的碳化度。碳化度取决于周围介质的相对湿度。过高的湿度（如100%）会使混凝土孔隙充满水，二氧化碳就不易扩散到水泥石中; 过低的湿度（如25%），则孔隙中没有足够的水使二氧化碳生成碳酸，碳化作用不易进行; 当周围介质的相对湿度为50%70%时，混凝土碳化速度最快。由于梁板柱一次支模，造成柱的养护困难，碳化度较深。混凝土碳化本身对混凝土并无破坏作用，其主要危害是由于混凝土碱性使钢筋表面在高碱性环境下形成的对钢筋起保护作用的致密氧化膜（钝化膜）遭到破坏，使混凝土失去对钢筋的保护作用，使混凝土中的钢筋锈蚀，同时，混凝土的碳化还会加剧混凝土的收缩，碳化后的混凝土质地疏松，强度降低，这些都可能导致混凝土的裂缝和结构破坏。4） 节点区混凝土的强度及密实性难以保证。框架节点联系着框架梁及上下层柱，是框架传力的枢纽。由震害调查可见，梁柱节点区的破坏大都是由于节点区无箍筋或少箍筋，在剪压作用下混凝土出现斜裂缝甚至挤压破坏，造成纵向钢筋压屈成灯笼状。因此，保证节点区不过早发生剪切破坏的主要措施是保证节点区混凝土的强度及密实性，在节点区应该配置足够的箍筋，而梁柱板同时浇筑则使二者施工比较困难。设计梁柱常常采用不同等级的混凝土，施工时必须注意梁柱节点部位混凝土等级应该和柱混凝土的等级相同或略低（相差不能超过5MPa），从而实现强节点强锚固。随着房屋抗震性能提高，梁柱节点区域的柱筋、箍筋、梁的钢筋交织在一起，若采用一次性支模，节点区的箍筋很难就位。若梁柱节点处的混凝土强度取用梁板的混凝土强度，会引起柱在竖向荷载作用下的承载力不足，节点破坏，将可能导致框架的破坏，甚至倒塌3。5）同时浇筑易引发坍塌事故。在建建筑物坍塌事故时有发生， 且呈上升趋势，伤亡人数和财产损失之大，让人触目惊心。梁柱节点处不同强度等级混凝土采用分别浇捣的施工方法，给施工带来不便， 且容易形成邻接面的冷缝，故当柱子混凝土强度等级高于梁板混凝土强度等级不超过二级时（10N/mm2），可考虑梁柱节点处的混凝土随同梁板一起浇捣1。但应当指出: 此时，梁柱节点处的混凝土强度如果取用梁板的混凝土强度，会引起柱在竖向荷载作用下的承载力不足，以及地震作用下节点核心区的抗剪承载力不足，所以一般不宜采用。模板支撑失稳是坍塌事故最常见的原因之一。在天津市建设管理委员会文件4中写到“采用梁板柱同时浇筑混凝土的施工方法， 违反了关于模板支撑体系计算原理和结构稳定的要求，发生了模板支撑体系坍塌事故”。可以看出，梁板柱同时浇筑不符合模板支撑体系计算原理，会降低模板支撑结构的稳定性，导致模板支撑体系坍塌，从而引起坍塌事故。通过以上分析，为了保证建设工程质量，减少质量安全事故的发生，不同强度等级混凝土梁柱随同梁板混凝土同时浇筑的方法不宜采用。施工中应严格进行技术交底，严格混凝土浇筑工艺流程，在专项施工方案中必须标注混凝土浇筑方向、顺序和流程，政府主管部门和监理单位应加强监督管理，全面提高建设工程质量。参考文献:1孙彬.浅谈不同强度等级混凝土梁柱节点的施工方法J.混凝土，2003（6）:62.2陈刚.高层框剪结构梁板柱节点混凝土强度分析研究J. 建筑设计管理，2009（1）:47.3赵鸿铁.钢筋混凝土梁柱节点的抗裂性J.建筑结构学报，1990（12）:38.4建质安2008 679号，关于全面禁止房屋建筑工程采用梁板柱同时浇筑混凝土施工方法的通知Z.A brief discussion on simultaneous irrigation of column， girder and boardYANG Zu longAbstract: Based on the introduction of the advantages of simultaneous irrigation of column，girder and board，it analyzes and represents in details the defects of the method，points out that degree of difficulty of simultaneous irrig atio n is great，the carbonation degr ee of the construction is increased，and the project is easily exposed to collapse accident which make