钢筋混凝土管范文

导语：如何才能写好一篇钢筋混凝土管，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

结合某工程的地质条件，介绍了该工程的基坑支护方案，从预应力钢筋混凝土管桩、冠梁、锚索三方面，阐述了预应力钢筋混凝土管桩深基坑支护施工技术要点，并总结了基坑监测与安全管理措施，实践证明该方案取得了良好的施工效果。

关键词:

基坑支护，预应力，钢筋混凝土管桩，冠梁，锚索

1工程概况及地质情况

山西长防电器股份有限公司棚户区项目一期工程住宅楼，为1栋L形22层综合商住楼，建设场地位于山西省长治市城区威远门中路东侧，东西长约90m，南北宽约65m;地上22层，地下1层，建筑高度68．6m，占地面积3047．06m2，建筑面积约62680．29m2，基坑开挖较深，大面积开挖深度6．4m，局部8．4m。周边环境:拟建场地内四周均有既有建筑物，东、南侧为民房，北侧为厂房，西侧紧邻商铺，拟建建筑物外墙距离邻街商铺最小距离约为1．8m，见图1。勘察深度范围内，影响本工程的地质为:第①层为杂填土(Q2ml4):该层厚度3．2m～4．2m;第②层～第⑧层均为粉质粘土(Qal+pl4);由此可见本工程的地质以粘土地质为主。场地地下水类型为孔隙潜水，地下静止水位埋深3．3m～3．75m，地下水位年变化幅度约1．0m。

2基坑支护方案的确立

根据场地地质条件、周边环境条件以及与周边建筑的关系，根据JGJ120—2012建筑基坑支护技术规程划分本场地基坑支护结构安全等级为二级，根据JGJ167—2009湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程划分本场地局部基坑侧壁安全等级为一级，基坑支护方案的有效适用时间为1年。基坑支护选型如下:本工程基坑开挖线西边离已建构筑物最近处约1．8m，为了保护西边已建构筑物，场地西侧部位采用排桩+预应力锚索结构。排桩支护采用PRC-I400D95预应力管桩，桩长12m，间距:900mm;冠梁为400mm×400mm，混凝土等级C30;锚索采用2×7ds15．2，1860级钢绞线，见图2。

3预应力钢筋混凝土管桩支护施工

3．1预应力钢筋混凝土管桩施工

1)施工准备:a．强度要求:预应力混凝土管桩的混凝土强度达到设计强度的100%后方可施工。b．桩顶标高:嵌入冠梁50mm。桩顶标高为自然地面－0．4m。c．设备选型:为保证工程顺利施工，本工程选用GZX-400型全液压步履式静压压桩机，最大压桩力可达4000kN。d．施工场地:本工程使用大吨位的静压桩机，机体重量很大，要求地面坡道不大于1%，地基承载力不小于100kPa，同时，做好“三通一平”工作，即水通、电通、路通，压桩施工前进行场地平整压实，并做好排水工作。

2)沉桩施工:a．管桩起吊、运输、堆放:管桩起吊采用两支点法，也称勾吊法。支点位置按桩身产生的正、负弯矩值相等的原则确定。管桩运输时采用超长平板拖车或轻轨平板车搬运，运输时要保证管桩捆绑稳固。堆放地点应平整坚实，靠近沉桩地点，做好底层管桩的垫支工作，管桩堆放层不宜超过四层。b．管桩的提升就位:首先将管桩拉运至桩架前，用两根钢绳索绑扎后，由两个对称的葫芦吊起，将桩尖垂直对准桩位插入土中，再用人力扶正就位。c．静压沉桩:整个工程施工宜从中心向两边进行，混凝土筒体下桩宜从中心向两边进行。调整管桩的垂直度，桩帽、桩身和送桩的中心线(桩锤)应重合，然后开启压桩油缸，慢慢将桩压入土中，随时观察桩身垂直度及油表读数，控制好施压速度，同一根桩应减少中间休歇时间，一次性连续施压至控制标高。d．接桩:当下节桩桩头高出地表0．5m左右时，应接上节桩，接桩前应清理干净桩头的周边表面，接桩采用焊接，通过设置定位角铁，保证上、下节桩在同一中心线上，焊缝对称、均匀、饱满。e．送桩:采用专用送桩器送桩，且必须保证送桩时与桩身在同一中轴线上，待桩压送至设计标高后即可将送桩器从水中或泥中拔出，回填桩孔。f．截桩:管桩不宜截桩。如需截桩时，应采用锯桩器截桩，确保截桩后管桩质量，严禁使用大锤硬砸。g．桩位允许偏差:应符合GB13476—2009先张法预应力混凝土管桩的要求。h．其他未尽事宜见相关规范、规程的要求。

3．2冠梁

1)支护桩桩顶均设置钢筋混凝土冠梁一道，冠梁施工前需将支护桩桩顶浮渣清除干净，桩芯顶面的混凝土要凿毛处理。

2)调直桩内预埋进冠梁的锚固钢筋，冠梁钢筋在钢筋加工场地加工好后运至现场进行绑扎，底层冠梁钢筋网片与桩身钢筋焊接牢固，搭设钢筋架绑扎、定好上层冠梁钢筋和预埋于冠梁内的钢支撑垫板。

3)用施工线定好模板边线立模，每隔100cm设置对拉杆，每隔1．2m在模板两侧用油顶及钢筋顶住。

4)混凝土浇筑前要清理干净模板内的杂物，确保冠梁内无任何杂物;混凝土分两次浇筑，第一次浇筑50cm并用振捣棒振实，第一次完成后浇筑第二次并振捣，两次浇筑时间间隔不要太久，防止出现混凝土初凝断层;振捣过程中插点要均匀分布，逐点振捣，快插慢拔，严禁漏振过振。冠梁配筋图见图3。

3．3锚索施工

1)锚杆材料采用钢绞线1860级锚索一道，锚固体直径150mm，入射角20°，总长为15m，锚固段长度为10m，自由段长5m。锚索孔位垂直方向偏差不大于100mm，偏斜角度不应大于2°，锚索孔深和杆体长度不应小于设计长度，见图4。

2)锚索施工必须按自上而下的顺序进行，分段分层开挖，上层土钉砂浆及喷射混凝土必须有7d以上养护时间并张拉锁定后，方可开挖下层土方及开始下层锚杆施工。

3)按施工图纸确定钻孔位置，保证锚孔位置在一条直线上。

4)采用全套管钻孔跟进工艺进行锚索成孔施工，钻进过程中要反复提插钻杆，套管管内出土，喷水钻头冲洗底沉渣直至出清水后方可接下节钻杆，钻孔施工采用跳打方式，减少对土层的扰动。

5)锚杆注浆采用普通硅酸盐42．5级水泥，水灰比为0．4～0．5，二次高压注浆，注浆压力2．5MPa～5．0MPa，保持3min～5min，水泥用量不小于60kg/m。

6)在注浆强度达到15MPa以后对锚杆进行张拉，张拉值200kN，锁定值100kN，锚索张拉至设计荷载的0．9倍～1．0倍后，再按设计要求锁定。

4基坑监测及应急预案

1)基坑顶部的水平和竖向位移监测点应沿基坑周边布置，周边中部、角部处应布置监测点，监测点水平间距不宜大于20m。

2)在基坑周边建筑物沿四周和中间必须布置一个观测点。

3)对西部四层建筑物和南部锅炉房进行重点观测。土方开挖前必须测定监测初始值，且不少于2次，土方开挖过程中，测量时间间隔根据工程进度正常情况下每天一次，底板浇筑混凝土后每2d一次或每3d一次，遇到特殊工况则进行加密观测，基坑开挖每一步都要做到变形观测。

4)应急预案:a．现场应准备钻机、高压旋喷注浆、铲车等机械设备，发现有渗水漏水及时封堵;b．现场准备一定数量的水泥、型钢等抢险物资;c．在正式施工前，应对基坑底下的电线、电缆、各种管道进行详细的调查，并做出明确标记，施工时注意避开，防止损坏。

5安全质量注意事项

1)各种施工、操作人员必须配置到位，持证上岗，进行安全生产岗前培训，各种作业人员必须配戴安全防护用具和劳保用品。

2)加强施工的监控测量，及时反馈测量信息，依照测量结果情况，及时调整放坡系数，确保施工安全。应随时观测基坑的稳定性，如发现塌方现象，应及时采取有效措施，确保施工安全。

3)基坑开挖前设置防护栏杆，立杆间距2m，栏杆自上向下用密目式安全网封闭。防护栏杆及栏杆柱采用48×3．0mm钢管、扣件固定，防护栏杆刷黄色和黑色相间条纹。基坑开挖时，四周距坑边5m内不允许堆放荷载，以免引起边坡的过大位移。

4)土方开挖完毕，为防止雨水浸泡槽底，在基坑的转角处临时设置3个积水坑，每一坑内配备一台抽水泵，随时抽出坑内积水。

5)桩机移位时，必须听从机长统一指挥，桩机定位后必须垫实放稳。

6)操作人员应穿防滑鞋，以免滑入孔内，引起事故。

7)深井要设木头井盖，并在四周设置脚手护栏，刷黄黑相间的油漆，以指示人们注意。

6结语

篇2

【关键词】：隧道管片通缝和错缝拼装高精度管片钢模钢模测量样板

Abstract: This article introduces segment categories of shield driven tunnel lining， types of steel shuttering for casting high precision RC segment， steel shuttering design & manufacturing technology of high precision segments and fine tolerance requirements measurement methods for steel shutterings. In the light of steel shuttering manufacture of high precision segments by machinery plant under STEC， it could be proved that design and manufacturing technology for steel shuttering of segment casting has reached the international advanced level.

Keywords: tunnel segments， through joint and staggered joint segment erection， high precision steel shuttering for segment， measurement gauge for steel shuttering.

1　前言

近年来，我国城市中的地下建设正飞速发展，与国外大城市隧道建设相比，其规模和速度都是罕见的，采用盾构法技术施工已在隧道建设中占了主导地位，盾构掘进机的制造和施工技术也在不断地发展。“钢筋混凝土衬砌钢模（以下简称钢模）”在盾构法施工中是整个隧道工程质量的主要关键技术之一。

我国引进了日本隧道管片钢模的先进技术，上海隧道工程股份有限公司机械厂在大连路隧道工程的钢模上获得很大成功后，消化吸收了日本钢模的技术，结合我国钢模的生产实际，研制开发出新一代高精度管片钢模，自行设计和制造了上海地铁隧道、复兴路隧道、天津地铁隧道等管片钢模，生产出了一批又一批国产的高精度精品钢模。掌握了高精度钢筋混凝土管片钢模的设计和制造技术。

2　隧道管片的型式

在盾构隧道中，由于隧道的断面形状、施工方法等的不同，其力学行为也不相同。所以，衬砌设计必须以对应这些条件为原则。根据隧道的断面形状可分为圆形、椭圆形、矩形、复圆形等多种断面，那么管片的形状也就根据各种断面的形状来设计。我国的地下隧道通常为单圆隧道，因此管片的型式大多为圆形的钢筋混凝土管片。随着我国第一台双圆盾构在上海隧道机械厂诞生，双圆型管片和钢模也相继制造成功。

2.1　隧道管片的分类

隧道管片按制作的材料不同还可分为钢制管片、铸铁制管片、复合管片和钢筋混凝土管片等。按直线段隧道和曲线段隧道的需要，管片可分为直线段管片和曲线段管片，曲线段管片又分为左曲管片和右曲管片。另外，还有既能用于直线段又能用于曲线段的通用管片，通过对通用管片的有序旋转，可完成直线段和不同半径的曲线段以及空间曲线段的拼装。

2.2　圆形隧道的钢筋混凝土管片

目前在我国的盾构法隧道中，管片的型式以圆形的钢筋混凝土管片为主。圆形管片的分块数：圆形管片一般是根据隧道的直径大小来分块，可分为4块～8块。按照管片在隧道内的位置，我们将它们分别取名为：标准块（B）、拱底块(G)、邻接块(L1，L2)、封顶块(F)。

2.3　管片的拼装形式

管片的拼装形式：可分为通缝拼装（图1）和错缝拼装（图2）以及通用管片的拼装。按封顶块的插入形式又可分为沿径向插入型和沿轴向插入型。

从管片的通缝和错缝两种拼装形式来看，各有各的优缺点。通缝拼装的优点是：盾构掘进时，管片拼装机的操作较简单，每环管片的拼装角度都相同，不需变换角度；盾构中推进千斤顶位置的布置较方便，而且长行程千斤顶只需按封顶块的大小来布置，数量较少。从通缝拼装的受力情况分析，当盾构千斤顶的顶力作用于管片上时，如果管片的宽度差异较大，对于管片的受力也不会产生大的影响，在正常的顶力下，管片不会被顶坏。缺点是：从整个隧道的受力情况分析，通缝拼装的管片成环后的整体受力情况不是最好。

错缝拼装的管片优点是整体受力情况好。但是，盾构中管片拼装机的操作较复杂；长行程千斤顶的数量增多。当盾构千斤顶的顶力作用于管片上时，如果管片的宽度误差较大，会使管片因受力不均引起应力集中而导致被顶坏。因此要避免管片被顶坏，必须提高管片的精度要求，特别是管片的宽度精度要求大大提高。

3　高精度钢筋混凝土管片钢模

目前，对于成型后隧道的结构性能、防水性能和耐久性的要求越来越高，由于错缝拼装的管片整体受力情况好，故越来越多的隧道衬砌设计为错缝拼装的管片。错缝拼装需要高精度的管片，而高精度的管片是由高精度的钢模来保证的。随着隧道工程的快速发展，高精度的管片需求量大大增加，因此高精度的钢模需求量也大幅上升。世界上生产钢模的厂家不多，相比较日本钢模的精度较高，堪称世界一流。为了满足不断增长的高精度钢模需求，为了科技进步和赶超世界先进水平，上海隧道工程股份有限公司机械厂在大连路隧道管片钢模的制造上率先引进了日本的先进技术，首次制造出了高精度精品钢模。从大连路隧道工程的实际运用情况可以证明，该管片钢模达到了世界一流的先进水平。上海隧道工程股份有限公司机械厂在上海大连路隧道管片钢模的制造基础上，消化吸收了日本钢模的先进技术，并在生产实践中不断探索、不断总结经验，研制开发出新一代高精度管片钢模，使管片钢模的设计和制造技术有了一个新的飞跃，形成了自己的知识产权。该厂自行设计和制造了上海地铁隧道的高精度管片钢模，获得了很大成功。接着，他们又相继设计和制造了上海复兴路双层隧道的带牛腿的管片钢模、天津地铁隧道管片钢模等国产高精度精品钢模。同时他们还与日本都筑公司继续合作，生产了上海地铁双圆隧道管片钢模、广州地铁管片钢模等，通过一系列高精度管片钢模的设计制造，积累了丰富的实践经验，掌握了具有世界先进水平的、独特的高精度管片钢模的设计和制造技术，成为我国唯一的自行设计和制造高精度管片钢模的生产企业。由于我国尚无高精度管片钢模的国家标准和企业标准，为了使高精度管片钢模的设计和制造标准化、规范化，确保钢模的制造质量，该厂还编制了相应的高精度钢筋混凝土管片钢模的企业标准，并通过了上海市质量技术监督局的批准，现已。

3.1　高精度钢筋混凝土管片钢模的精度

高精度钢筋混凝土管片钢模的精度要求主要为表1中的五项检测项目：钢模宽度、钢模高度、钢模内外径弧弦长、纵向环向芯棒中心距、纵向环向芯棒孔径。从表1中的数据可以看出，它的精度已相当高，比老标准的精度提高了近一倍。例如，以往外径≤11.0m钢模的宽度允差为 ±0.4mm，现高精度钢模的宽度允差为±0.25mm。

3.2　高精度管片钢模的设计

高精度管片钢模的设计已形成多种流派：日本的、法国的、瑞士的、意大利的等等，各有特点。从国外的现状看，钢模振捣形式可分为两大类型：人工插入式振捣和附着式整体振捣，需根据不同的振捣方式来设计不同形式的钢模。欧洲的钢模大多采用附着式整体振捣，而日本和上海的钢模多为人工插入式振捣。附着式整体振捣的优点是快速、省力，自动化程度高。但开动时会产生高分贝的噪音，必须采取严格的隔音措施；且高能量振动对钢模的材料及强度和刚度要求很高，势必要设计较笨重的钢模，增加了钢模的成本；由于整体振捣的能量极高，还将影响钢模的使用寿命。人工插入式振捣方式降低了管片厂的设备、场地要求，可节省投资。而且只要通过简单培训，工人很快能掌握振捣技巧，并能人工控制每一处的振捣质量，使管片质量稳定；还可减轻钢模的重量，节省钢材，同时能增加钢模的使用寿命。日本钢模和上海钢模主要采用了人工插入式振捣方式。

钢模的结构形式：主要由三大件（底座、两块侧板、两块端板）和相关构件组成。钢模的设计主要是围绕三大件的设计。从三大件的设计着手，需考虑它们的定位方式和开启方式等。端、侧板的开启方式有多种：有采用底座弧面少量变形方式开启的端板；有采用铰链翻合式开启的端、侧板；有采用滚轮式平移开启的端、侧板。有采用铰链翻合式开启的端板和采用滚轮式平移开启的侧板相结合的方式。现分析一下铰链翻合式开启和滚轮平移式开启的优缺点：

（1） 从钢模的端、侧板的定位精度分析：铰链翻合式开启的端、侧板在底座上的定位为固定定位，它的重复定位误差取决于铰链上销孔的配合精度，而滚轮平移式开启的端、侧板在底座上的定位采用圆锥销孔定位。定位不固定，故它的轴向定位精度没有铰链式的定位精度高。

（2） 从钢模的脱摸情况来看，铰链翻合式开模时，因为有一个转动角度，如果脱模斜度不够，容易造成混凝土管片止水条槽处的啃边现象。滚轮平移式开启的端、侧板开模时，由于是平开式就不会造成管片啃边，而且开模后侧板与底座间的空隙较大，管片起模时操作方便。

（3） 从开合钢模的操作上看，滚轮平移式与铰链翻合式相比，操作简便、省力，可降低工人的劳动强度，提高工作效率。

（4） 端板为铰链开启、侧板为滚轮式平移开启的两种不同开启方式相结合的方法。它们的优点是：由于端板与垂直方向成一斜角，采用铰链翻合式开启钢模时，对管片止水槽处的脱模斜度影响很小，不会造成管片的损坏；况且端板的体积和重量都不是很大，开启和闭合不会太费力。并且，铰链式的安装精度和定位精度比较高，而且安装时定位较方便。对于侧板，由于侧板的体积和重量比较大，为了减轻劳动强度，便于操作，又由于侧板与底座的夹角成直角，如采用铰链式开启，受铰链开启转动时的角度影响，容易造成砼“啃边”而损坏管片，故采用滚轮平移式的开启方式。综上所述，这样的开启方式可以说是优化组合式。从大连路隧道钢模和上海地铁钢模的使用情况来看，这种设计是比较合理的，效果令人满意。见图3的钢模组装图。

3.3　高精度钢筋混凝土管片钢模的制造

制造高精度的钢筋混凝土管片钢模，关键在于先进的制造工艺。必须摒弃传统的制造工艺，采用先进的结构件工艺、金加工工艺和装配工艺，才能制造出国产的精品钢模。

3.3.1　采用先进的结构件工艺

（1） 按传统的工艺，结构件成型后，必定要先退火，消除内应力，再进行机加工。上海大连路隧道的管片钢模首创了结构件不退火工艺，降低了成本、提高了经济效益。采用不退火工艺，必须要减少结构件成型后内应力的积聚，需设计合理的焊缝形式和焊缝位置；从结构件的放样、下料到装搭成型，都应严格按照工艺要求执行，以减少结构件的焊接变形。

（2） 在保证钢模的加工精度前提下，取消某些面的金加工，以取得事半功倍的效果。如底座的弧面加工，有采用金加工的；也有结构件一次成型，不采用金加工的。但取消了弧面的金加工后，必须提高结构件的精度，弧面的面轮廓度须控制在1mm以下，因此需设计制造结构件的制作胎架和测量样板，制定控制结构件焊接变形的措施等。

3.3.2　采用先进的金加工工艺，以确保钢模的高精度

高精度钢模的金加工也完全不同于传统的加工方法，采用了最先进的高精度设备和计算机编程，保证了钢模零部件的高加工精度。底座、侧板和端板三大件的金加工，由于采用了数控加工中心，都是通过计算机编程来加工的，因此精度相当高，为钢模的装配提供了保证。

3.3.3　有了高精度的零部件，还需确保高质量的装配精度

设计和制造高精度的安装模具，制定一套先进的安装工艺，是制造高精度钢模必不可少的。钢模的三大件全部采用在模具上定位，使定位精确度大大提高，而且简化了装配工艺，减轻了工人的劳动强度。同时，在钢模的装配过程中，采用高精度的测量模板，保证了高精度钢模的装配质量。

3.4　高精度钢筋混凝土管片钢模的检测

高精度的钢模必须要有高精度的测量工具和检测手段，才能制造出符合质量要求的一流钢模。因此，只有改变过去的传统检测方法，采用高精度的样板作为检测工具，才能达到这一目的。设计和制造高精度的样板，用以钢模的制造过程及钢模和管片的检测。采用样板法，可控制钢模制造过程中的误差，使装配尺寸容易控制，提高了精度；还能使模芯定位更为精确，不再产生摇摆，使管片拼装变得简易。在钢模检验及管片厂生产管片过程中，使钢模的检测变得更精确、直接和简易。改变过去钢模的弧长尺寸不能直接测量，只能由加工机床保证的老方法。确保了高精度钢模的制造质量。

高精度钢模的测量方法，按以下的方法进行，见图4。

图4　测量示意图

3.4.1　钢模宽度测量

在钢模内腔，按图4中六点的位置测量宽度，使用内径千分尺直接测量。

3.4.2　钢模外径和内径弧、弦长的测量

将测量样板放入钢模内，插入检查销，固定好测量样板，用塞尺测出样板和钢模端面的间隙，通过计算得出钢模的弧、弦长。

3.4.3　钢模高度测量

使用深度千分尺量具直接测量

3.4.4　纵向、环向芯棒中心距及芯棒孔距的测量

在钢模内调整测量样板，插入检查销检查。

篇3

《关键词》钢管、钢筋、混凝土、施工

Abstract: this paper recommends a kind of concrete-filled steel tube column and reinforced concrete beam node approach makes steel pipe in the node connected more safe and reliable. Concrete beams can be very good transfer internal force, compared with other node practice, construction is convenient, speed up with efficiency and save materials advantages.

《Keywords》 steel pipe、 steel、 concrete、 construction

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

一、概述

钢管混凝土结构是由混凝土填入钢管内而形成的一种新型组合结构，改变了各自本身的材料性质，共同成为一种新的复合材料，由于钢管混凝土结构能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点，同时克服了钢管结构容易发生局部屈曲的缺点，使得混凝土强度和延伸性大大提高，形成了卓越的承载能力和变形能力。近年来，随着理论研究的深入和新施工工艺的产生，工程应用日益广泛。钢管混凝土结构按照截面形式的不同可以分为矩形钢管混凝土结构、圆钢管混凝土结构和多边形钢管混凝土结构等，其中矩形钢管混凝土结构和圆钢管混凝土结构应用较广。

1．钢管混凝土结构的特点

众所周知，混凝土的抗压强度高。但抗弯能力很弱，而钢材，特别是型钢的抗弯能力强，具有良好的弹塑性，但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。而钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起，可使混凝土处于侧向受压状态，其抗压强度可成倍提高.同时由于混凝土的存在，提高了钢管的刚度，两者共同发挥作用，从而大大地提高了承载能力。钢管混凝土作为一种新兴的组合结构，主要以轴心受压和作用力偏心较小的受压构件为主，被广泛使用于框架结构中(如厂房和高层)。钢管混凝土结构的迅速发展是由于它具有良好的受力性能和施工性能，具体表现为以下几个方面：

1.1 承载力高、延性好，抗震性能优越

钢管混凝土柱中，钢管对其内部混凝土的约束作用使混凝土处于三向受压状态，提高了混凝土的抗压强度；钢管内部的混凝土又可以有效地防止钢管发生局部屈曲。研究表明，钢管混凝土柱的承载力高于相应的钢管柱承载力和混凝土柱承载力之和。钢管和混凝土之间的相互作用使钢管内部混凝土的破坏由脆性破坏转变为塑性破坏，构件的延性性能明显改善，耗能能力大大提高，具有优越的抗震性能。

塑性是指在静载作用下的塑性变形能力。钢管混凝土短柱轴心受压试脸表明，试件压缩到原长的2/3,纵向应变达30%以上时，试件仍有承载力。剥去钢管后，内部混凝土虽已有很大的鼓凸褶皱，但仍保持完整，并未松散，且仍有约5%的承载力，用锤敲击后才粉碎脱落。抗震性能是指在动荷载或地震作用下，具有良好的延性和吸能性。在这方面，钢管混凝土构件要比钢筋混凝土构件强得多。在压弯反复荷载作用下，弯矩曲率滞回曲线表明，结构的吸能性能特别好，无刚度退化，且无下降段，和不丧失局部稳定性的钢柱相同，但在一些建筑中，钢柱常常要采用很厚的钢板以确保局部稳定性。但还常发生塑性弯曲后丧失局部稳定。因此，钢管混凝土柱的抗震性能也优于钢柱。

1.2 施工方便，工期大大缩短

钢管混凝土结构施工时，钢管可以作为劲性骨架承担施工阶段的施工荷载和结构重量，施工不受混凝土养护时间的影响；由于钢管混凝土内部没有钢筋，便于混凝土的浇筑和捣实；钢管混凝土结构施工时，不需要模板，既节省了支模、拆模的材料和人工费用，也节省了时间。

2、在高层建筑中往往仅在框架柱中采用钢管混凝土，而框架梁则采用普通钢筋混凝土，故两者的连接节点成为工程中的难点之一。目前常用的连接节点有钢管开小孔法、钢管开大孔后补强法、型钢梁连接法、钢牛腿法等。钢管开孔法由于钢柱开孔后使得钢管在节点区域内不连续性，难以保证节点原有的刚度；钢牛腿法由于存在现场钢筋仰焊等复杂工艺，且质量不宜保证的情况，在超高层钢筋含量大的情况下实用性较差，故此方法推广较少；型钢梁连接法不但增加用钢量，在现场施工增加了施工工序。

以上列举的连接节点均存在一定程度的不足，本文推荐一种在钢柱上设置环板牛腿焊接套筒连接节点，通过模型试验为基础的理论分析，并在滨海国贸中心的成功应用，证明具有安全、可靠和经济适用的优点。

二、环板牛腿加焊接套筒节点的优点

1、在梁钢筋上皮设置加强外环板，并在梁位置延伸牛腿，梁下皮位置设置内同心圆环板，对钢管内混凝土的约束力没有改变，不影响钢管混凝土柱的承载能力和变形能力，由于节点部位加强环的约束而得到加强。

2、在牛腿梁上直接焊接直螺纹套筒，梁钢筋与套筒连接，梁可以可靠地传递内力，梁长度范围内的刚度不变，结构受力分析与实际形同。

3、在节点区域设置水平同心圆加强环补强后，钢管在节点范围内是连续的，节点刚度不受影响，且设置水平加强环后加强节点区域的约束能力，本身传递一部分弯矩，也使得弯矩分布的范围更广，满足“强节点弱构件”的要求。

4、加强环、套筒全部工厂化制作、安装，现场工作量减小，方便施工，且全部工厂化加工，不存在仰焊等复杂施工工艺，保证了节点区域的质量。

5、由于环板与牛腿的构成，混凝土梁与钢管壁接触处不需在做其他处理，不必担心混凝土直接与钢管壁接触产生的裂缝。

6、对无梁楼盖同样适用，现场施工速度大幅提高。

7、节点区域无需其他处理（如柱帽等处理），成型效果美观。

三、节点构造

节点构造见下图（1），其要点如下：

1、梁与钢柱连接采用钢牛腿过度，避免梁两端剪力集中。

2、在梁顶面和梁底各设置一道水平加强环，环板宽度若为钢管混凝土柱则取钢管直径的10%。

3、梁上皮位置设置内、外加强环，二排钢筋采用套筒连接，一排钢筋直接在牛腿处焊接。梁下皮钢筋处设置内环板，下皮钢筋全部采用套筒连接，套筒采用错位焊接。

4、钢牛腿在节点范围内的高度和位置，牛腿腹板越高，牛腿上翼缘板越接近梁顶面位置，牛腿的抗弯作用越明显，单牛腿位置过高可能会导致其他梁钢筋在叠合处过高，导致局部位置楼面的标高变化而牛腿位置过低会削弱其传递弯矩的能力。

5、梁钢筋尽量采用大直径的HRB400级钢筋，以减少钢筋的排数。

6、梁下皮钢筋采用直螺纹套筒连接，梁下部钢筋在制作时断开后焊接，街头错位设置，满足规范要求。

四、工程实例

1、天津滨海国贸中心工程：钢管混凝土框架—钢筋混凝土核心筒结构，建筑高度185.2M，结构四周采用16跟1500mm圆钢管混凝土框架柱，如图1。

图（1）

五、结束语

1、钢管采用环板牛腿构造，对钢管原有截面及母材无任何损伤，牛腿的设置力的传导有效的过渡至钢管柱。

2、水平加强环的设置，对混凝土的承载力无任何影响，且加强了节点区域的约束能力，及节点薄弱环节的补强。

3、牛腿套筒的焊接，保证了节点区域的连接可靠性及连接质量，减少现场的施工量及方便运输。

4、此方法同样适用于无梁板结构，且钢构件全部工厂化加工，减少现场施工工序及焊接量，在满足规范、结构安全的前提上，工期及经济方面展现出了特有的优势。

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关键词：建筑；现浇钢筋混凝土结构；施工技术；措施

随着混凝土施工技术的不断发展，尤其是现浇钢筋混凝土施工技术的进步与应用，我国建筑施工进度与施工质量逐渐提升。所以为了有效的提高混凝土的施工质量，就必须对其施工过程进行严格的监管与控制，对每一个分项工程严格要求，按照施工验收规范和技术标准要求进行施工，坚持科学的方法，结合施工的各方而实际情况，有针对性的控制混凝土的质量，促使建筑工程顺利进行，保证建筑物的质量安全。

一、建筑现浇钢筋混凝土结构的概述

建筑施工的过程想要实现真正的控制，就要从钢筋、模板和混凝土等因素出发，才能更好地实现现浇结构的质量控制。理论上，现浇结构的质量控制要从施工设计和施工方案入手进行控制，并严格的遵循施工一致性原则，最终达到对施工中的控制。而实际上，现浇结构会出现问题会产生一系列的不良影响。例如，施工过程中常见的裂缝问题，会对施工质量产生影响，同时，无论是施工的进度还是企业的信誉都会随之被影响。最重要的是所建筑的物体其安全性也没有保障，这会对建筑企业的发展产生重要的影响。因此，为了提高企业的信誉，在施工的过程中企业必须加强其质量保障以及对其影响因素进行分析。提高相关的技术，保证产品质量，从而达到避免裂缝危害的出现。

二、建筑现浇钢筋混凝土结构施工建设中的关键技术措施

1、 模板工程的关键技术措施

（1）基本要求

钢板、胶合板、钢模板等材料都应用于模板工程， 进行模板施工时有如下几点要求： 第一， 要确保模板不会出现漏浆的现象， 始终保持模板内干净， 提高浇筑的质量。第二， 要将隔离剂涂抹于浇筑前的模板内部， 要保证该隔离剂对建筑物的结构性能与装修都不产生影响。第三， 切记要在模板上预留洞与预埋固件，同时要严格遵守操作规范， 准确、科学的安装钢管于模板上。

（2）模板及其支护系统安装质量要求

根据构件的尺寸大小进行模板的安装， 确保正确的安装轴线的位置。只有准确掌握模板支架的承受能力， 才能安全的施工， 确保其稳定性。支护系统的各个零部件都应牢固的安装好，可出现一定的误差， 但误差必须要在一定范围内。

（3）模板及其支护系统安装质量控制措施

在进行支模前务必要规划设计出样图，只有这样才能保证稳定的浇筑模板科学合理的进行配模的安装， 要确保支架放置于稳固的平面上， 这样能够避免因地面不平整而出现晃动的现象， 同时要安排专业人员进行安装与拆除。为避免漏浆现象的出现， 应及时增添某些额外的支撑。

2、钢筋工程的关键技术措施

（1）基本要求

抽取钢筋严格安装相关的规定标准， 进行力学性能检验， 符合规定的钢筋再加以使用。在实际的加工过程中， 允许钢筋存在一定的误差， 但误差要保证在一定的范围内。为使钢筋的质量达到一定的标准， 应当对其进行检验， 使其在加工的同时进行检验。安装钢筋时， 要安装一定的设计要求进行， 根据钢筋级别的不同、数量规格的不同、品质的不同进行安装。

（2）钢筋接头位置及要求

在支座处设置梁底部钢筋接头， 在跨中1 /3内设置上部钢筋接头， 同时要保证同一断面钢筋接头根数小于或者等于总根数的一半， 接头处要错开45倍的钢筋直径；每一层楼板面处都应设置柱竖向钢筋接头， 且接头处要错开50倍钢筋直径；在跨中1/3 处设置负钢筋接头， 按照设计长度配料制作其他短钢筋。

（3） 施工缝处钢筋处理

在实际房屋建筑施工时， 不对现浇钢筋混凝土结构施工楼面留施工缝， 然而，在实际施工过程中， 却会出现各种复杂的特殊情况， 为解决这些问题， 在施工时应当留出施工缝。留施工缝时应当确保建筑现浇钢筋混凝土结构的抗剪能力， 同时要经过填密的计划与讨论再确定时间插筋工作的长度与数量。

3、 混凝土工程的关键技术措施

（1） 基本要求

对于建筑用混凝土来说， 要严格按照规范规定的原材料、配合比、外加剂制作； 混凝土的强度等级要符合设计样图的标准； 在浇筑混凝土的地方按照随机抽取的原则制作混凝土试件， 该混凝土试件的主要用途是检查其强度， 同时要做好养护工作；要在混凝土初凝时间范围内进行混凝土的运输与浇筑工作。

（2）输送管道的敷设及混凝土的布料

利用在楼层间的钢筋混凝土边梁上设置的铁件管道输送混凝土，固定输送管时要选择角铁。工作人员应先进行科学合理的规划， 再进行混凝土管道的铺设，只有这样， 才能降低安全隐患出现的概率。工作人员不能将输送管放置于钢筋网上，而是要将其放置于轨道与支架上支撑， 这样能够避免因输送管太重而使钢筋网破裂问题出现。

（3）混凝土的浇筑

任意一层结构混凝土都要浇筑两次， 第一次对柱进行浇筑， 第二次对梁和板进行浇筑。当混凝土自由下落的高度大于2m 时， 为防止混凝土出现离析现象，可选择串筒或溜槽。当柱浇筑的高度超过3m 时，可设置门子板于1 .8--2.0m 处， 当门子板的斜槽或平台处的混凝土进人柱模时，可在其顶部插人一高频率的振捣棒进行振捣。

4、施工后的质量验收

（1）混凝土外观质量及尺寸偏差的检验

检查并记录混凝土的外观质量与尺寸偏差， 记录时务必要仔细认真。外观检查项目包括输送、裂缝、外形、外边、蜂窝等； 尺寸偏差项目包括标高、截面尺寸、垂直度、表面平整度、轴线位置等。

轴线位置等。

（2）混凝土结构实体检验

混凝土分项工程验收合格之后进行混凝土结构的实体检验， 房屋建筑的项目负责人要重新检查墙、板、柱、梁等重要的构件。其中包括： 留置方式、制作地点、留置数量等是否满足建筑规范。

综上所述，建筑现浇钢筋混凝土结构施工问题十分复杂， 同时也具有独特性， 是我们急需解决的一大难题。我们要求建筑工作人员理解并掌握各方面（ 钢筋工程、模板工程、混凝土工程） 的关键技术。

参考文献：

[1] 代启俊. 探讨建筑工程现浇混凝土施工技术与质量控制[J]. 中华民居（下旬刊）. 2014（01）111-112

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关键词：钢筋混凝土；施工管理；要点

Abstract: the construction of the reinforced concrete quality stand or fall, relates directly to the entire construction project quality and people's life and property security. This paper introduces the construction management of reinforced concrete the problems that should pay attention to, and analyzes the key points of the reinforced concrete construction management.

Keywords: reinforced concrete; Construction management; points

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

钢筋混凝土施工是关系到整个建筑工程质量好坏的重要部分，建筑工程施工中的钢筋混凝土质量好坏，直接关系到整个建筑工程项目的质量和人民的生命财产安全。因此，只有加强对混凝土制作各个环节的质量控制，保证每个工序的有序运行，才能够保证整个建筑工程的质量。

一、钢筋混凝土的施工管理应重视的问题

1、钢筋的质量差，制作水平差

钢筋是钢筋混凝土结构的重要组成部分，是非常重要的材料之一。钢筋的质量好坏直接关系到钢筋混凝土的质量优劣程度。在当前的钢筋混凝土建设过程中，钢筋作为重要的原材料，却存在着一定的问题。首先，钢筋焊接的质量差。在钢筋混凝土的建造过程中，钢筋焊接所需用的焊条不符合国家GB50205—92 的规定，存在严重的质量问题；其次，钢筋在绑扎的过程中出现松动现象。钢筋绑扎不牢固，就会容易出现松动，从而忽视了钢筋搭接长度对钢筋焊接接头的受力影响；其次，钢筋的施工管理不完善，粗制滥造。

2、混凝土的配制和浇筑工作不完善

首先，混凝土的材料选用不合理。由于施工方为了盲目追求经济效益，而忽视混凝土原材料的选用，采用了不合格的原材料，造成了混凝土的质量低劣；其次，混凝土在浇筑前，模板内部的脏物或者杂物没有清理干净，模板出现了湿润现象，从而影响了混凝土的整体强度和耐压力性能；再次，混凝土在浇筑的过程中，施工方不能够严格按照施工规范，使混凝土产生离析，导致了混凝土的耐压性变差。

3、混凝土模板的设计不规范

首先，模板底层支撑的地基夯实不够，立底模的垂直支撑常在混凝土浇筑时淋湿从而导致了地基软化，容易造成模板的弯曲和裂缝现象；其次，在模板的设计过程中，有些设计方不能够按照规格对模板进行设计，模板的安装不符合要求，导致钢筋混凝土构件尺寸变差，导致了混凝土的规格不符合标准规定，影响了正常的生产；再次，在钢筋混凝土模板的制作过程中，侧面模板的支撑不够，造成模板的刚度不够，出现了严重的膨模现象。

二、钢筋混凝土的施工管理要点

1、模板设计与施工

《建筑工程施工质量验收规范》规定：模板及其支架必须有足够的刚度、强度和稳定性；支架必须支在牢固可靠的基础上；模板内必须清理干净；几何尺寸的偏差必须符合规范要求。

模板体系的设计和选择直接决定混凝土的外观效果，选择时应综合考虑其强度、刚度、可周转次数及经济性等。如果在一个剪力墙结构的工程施工时，对拉螺栓的刚度不够，混凝土剪力墙浇筑完后，就会产生胀模现象；另外，设计模板时要考虑到墙、柱混凝土全部侧压力已由对拉螺栓承担，而不应考虑侧向支撑杆件对混凝土侧压力的承载作用。因为侧向支撑杆件一般较长，受压后会产生模板是否因混凝土浇筑而产生变形。

浇筑混凝土前，模板内必须清理干净，特别是墙柱根部模板内和梁柱模板交界处易落入杂物，拆模后会形成孔洞、夹渣等。浇筑混凝土前，竹、木质模板必须洒水润湿，否则木质模板会吸收混凝土内的水分，振捣过程中不利于气泡排出，导致气泡附着在模板表面，形成蜂窝、麻面、气孔等。新钢模使用前，需在板内外和周边刷油，竹胶合板模板可以刷脱模剂。模板清理后，要立即涂刷脱模剂，油性脱模剂涂刷不应过厚，以免流坠。钢质模板使用的水性脱模剂或树脂类脱模剂，应与油性脱模剂交替使用，避免长期使用水性脱模剂造成钢模板锈蚀。

2、钢筋制作与安装

合格的钢筋材料是保证工程质量的前提。钢筋进场在成批加工前应取样进行机械性能和化学成分的试验。另外，钢筋配置是否正确，直接关系着结构的强度、刚度和裂缝。比如，梁、板的钢筋位置不正确，就将显著减少梁、板的有效高度，不但使构件的承载能力降低，变形增加，而且会增加裂缝的宽度，严重的还会使梁、板有折断的危险。所以，施工时应熟悉施工图纸及设计要求，钢筋安装时应注意受力筋位置、受力筋的净间距、受力筋的搭接，钢筋代换时注意螺纹钢用圆钢代换时，应增设弯钩；不同级别钢筋的搭接长度、锚固长度是不相同的，代用后，应根据范围规定，将钢筋延长或缩短等。

3、混凝土的配合比的设计和质量管理

如配合比选择不当，对混凝土的质量影响较大；混凝土坍落度过大，混凝土成型后孔隙率较大，混凝土表面就不光洁，容易产生麻面；坍落度过小，施工时混凝土浇筑比较困难，泵送混凝土也较困难；同样，水灰比不准、和易性差也容易造成离折露石，或者构件（柱子）下部沉石集中、上部砂浆层较厚现象。应当在现有配合比的基础上，进一步试验研究高性能砼，优选有利于抗裂性能的砼级配，尽力减小水灰比，减少坍落度，降低砂率，增加骨料粒径，降低含泥量及杂质含量。所以混凝土级配、配合比设计比较重要。

4、混凝土的浇筑

混凝土的浇筑工作应该尽可能连续进行，一气呵成。混凝土需要分层浇筑的，应注意在下一层混凝土初凝之前，将上一层混凝土浇完，并捣实完毕，使上下两层混凝土紧密结合。

当浇筑柱子时, 如果高度不大于3.0m而截面边长大于400mm，并且没有交叉钢筋时，可以从柱顶直接浇筑下，否则应在柱模中部开口，先浇下面一半，捣振完毕并封好模板再浇筑上面一半，也可以从顶部通过串筒直接下料，从模板侧面中间一口捣振。

深而窄的构件或部位应在底部浇筑一层厚50~100mm的水泥砂浆（配合比与混凝土中的砂浆相同），然后再浇筑混凝土或者在底部浇筑一部分减石混凝土。

梁的浇筑：从梁的一端浇筑起，快到另一端时，反过来又先浇筑另一端，然后两段在初凝之前合拢。

严防混凝土的分层离折，混凝土由料斗、漏斗卸出进行浇筑时，其自由倾落不宜超过2m，在竖向结构中混凝土的高度不超过3m，否则应采用串筒、斜糟、溜管等下料。

混凝土浇筑时，应经常观察模板、支架、钢筋预埋件和预留孔洞的情况，当发现变形、位移时，应立即停止浇筑，并应在已浇筑的混凝土凝结前修整完毕。

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关键词：地层 冲击钻孔

长平矿选煤厂末精煤装车仓工程基础为桩基，桩采用冲击成孔钢筋混凝土灌注桩，桩径0.6m，要求桩端持力层为⑧层中风化泥岩层，桩身长度为32m，共计435根，设计单桩竖向极限承载力标准值3500KN；竖向承载力设计值2000KN。

冲击成孔钢筋混凝土灌注桩是利用冲击式钻机或卷扬机把带钻刃的、有较大质量的冲击钻头（又称冲锤）提高，靠自由下落的冲击力来削切岩层或冲挤土层，部分碎渣和泥浆挤入孔壁中，大部分成为泥渣，并利用专门的捞渣工具掏土成孔，最后灌注混凝土成桩。

冲击成孔钢筋混凝土灌注桩的施工主要分三部分：

（1）成孔

（2）钢筋笼的制作与安放

（3）灌注混凝土成桩。

1、施工机械

冲击成孔钢筋混凝土灌注桩的设备由钻机、钻头和掏渣筒、转向装置和打捞装置构成的。

钻头有十字形、圆形，粘土地层常用钻头为圆型,硬岩常用钻头十字形，其重量视具体条件确定。

末精煤装车仓的地质条件为上部粉质粘土,下部泥岩与砂岩互层，要求桩端持力层为⑧层中风化泥岩层，所以使用46KW钻机、钻头为重量2.4吨的圆形钻头。

掏渣筒的主要作用是捞取冲击钻头破碎后的孔内钻渣。它主要由提梁、管体、阀门和管靴等组成，常用的有碗形活门和双扇活门等。

2、冲击成孔钢筋混凝土灌注桩施工工艺

冲击成孔钢筋混凝土灌注桩的施工工艺程序是：

设置护筒―钻机就位、孔位校正―冲击成孔、泥浆循环―清孔换浆―终孔验收―下钢筋笼和导管―二次清孔―灌注混凝土成桩。

3、施工要点

（1）埋设护筒

冲击成孔灌注桩的孔口应设护筒，其内径应大于钻头直径200mm。护筒的埋设深度，在粘性土中不宜小于1.0米，砂土中不宜小于1.5米，并应保持孔内泥浆面高出地下水位1米以上。

护筒一般用4―8mm的钢板制作，径大使用厚钢板, 径小使用薄钢板,其内径应大于钻头直径200mm，其上部宜开1―2个溢浆孔，

护筒与孔壁之间应用粘土分层夯实，必要时在面层铺设20mm厚水泥砂浆，以防漏水。埋设护筒时，应在桩位处挖出比护筒外径大80―100cm的圆坑，填筑50cm厚的粘土，分层夯实，然后将护筒吊入，注意使其中心与桩孔中心重合，然后对称、均匀地回填最佳含水性粘土。

（2）泥浆制备和使用应符合规范中的有关规定。上面粘土层为硬塑、坚硬，可以在孔内造浆。而上面土层为素填土，泥浆调不好非常容易坍孔。

（3）安装冲击钻机，在钻头锥顶和提升钢丝绳之间设置保证钻头自动转向的装置，以免产生梅花孔。

（4）冲击钻进

1）开孔时，应低锤密击，如表土为淤泥、细砂等软弱土层，可加粘土块夹小片石反复冲击孔壁，孔内泥浆应保持稳定。

2）在不同的土层、岩层中钻进时，可按照下表进行。如表层为淤泥，施工时应边打孔边抛小片石。

项次 项目 冲程/m 泥浆密度

/（t/m3） 备 注

1 在护筒中及护

筒脚下3m以内 0.9-1.1 1.1-1.3 土层不好时宜提高泥浆密度，必要时加入小片石和粘土块

2 粘土 1-2 清水 或稀泥浆，经常清理钻头上泥块

3 粘土 1-2 1.3-1.5 抛粘土块，勤冲勤掏渣，防坍孔

4 砂卵石 2-3 1.3-1.5 加大冲击能量，勤掏渣

5 风化岩 1-4 1.2-1.4 如岩层表面不平或倾斜，应抛入20-3-cm厚石块低锤快击使其成一紧密平台，再进行正常冲击，同时加大冲击能量、勤掏渣

6 坍孔回填重成孔 1 1.3-1.5 反复冲击，加粘土块及片石

在松软土层中钻进，不宜用太高冲程，以免冲入土中太深而被土吸住，提锤困难。

3）进入基岩后，应低锤冲击或间断冲击，如发现偏孔应立即回填片石，至偏孔上方300-500mm处，然后重新冲击。遇到孤石时，可预爆或用高低冲程交替冲击，将其击碎或挤入孔壁。

4）每钻进4-5m深度应验孔一次，在更换钻头前或容易缩孔处，均应验孔。

5）冲击式钻机钻孔时应控制钢丝绳放松量，勤放少放，以免放多减少冲程，放少又形成“打空锤”而损坏机具。另外用卷扬机施工时，应在钢丝绳上做标记控制冲程，以免钢丝绳缠绕冲击钻具。

6）进入基岩后，每钻进100―150mm应清孔取样一次（非桩端持力层为300―500mm，桩端持力层为100―300mm）,以备终孔验收。

7）冲孔中遇到斜孔、弯孔、梅花孔、坍孔、护筒周围冒浆时，应立即停钻，查明原因，采取措施后继续施工。

8）大直径桩孔可分级成孔，第一级成孔直径为设计直径的0.6―0.8倍。如：储煤场桩径1500mm,先用800mm钻头打孔之后再用1500钻头透孔。

（5）捞渣

开孔钻进，孔深小于4米时，不宜捞渣，应尽量使钻渣挤入孔壁。排渣可用泥浆循环或抽渣筒等方法，如采用抽渣筒排渣，应及时补给泥浆，保证孔内水位高于地下水位1.5米。

（6）清孔

不宜坍孔的桩孔，可用空气吸泥清除；稳定性差的孔壁应用泥浆循环或抽渣筒排渣。清孔后，在浇注混凝土之前，泥浆的密度及液面高度应符合规范的有关规定，孔底沉渣厚度也应符合规范规定。

（7）清孔后应立即放入钢筋笼和导管，并固定在孔口钢护筒上，使其在浇注混凝土中不向上浮和向下沉。钢筋笼下完并检查无误后应立即浇注混凝土，间隔时间过长。

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钢筋混凝土；灌注桩；质量控制

1.施工方案的选择

接受施工任务后，首先应仔细研究勘察设计部门给出的地质资料及设计图纸和现场条件，确定施工入场机械设备、人员、材料，根据地质条件和现场情况合理地选择成孔机具和钻具，然后确定开孔施工顺序，成孔、灌注应互不影响，形成流水施工。合理布置现场，采用机械成孔的尤其要注意泥浆槽与泥浆坑及沉淀池的位置，以不影响钢筋骨架的入孔就位和混凝土的灌注现场为宜。

2.成孔的控制

人工挖孔灌注桩。地质条件良好，无地下水，孔深在10m以内无有害气体的灌注桩成孔，宜采用人工成孔的施工方案。如遇地下水位为10～15m的孔，笔者建议在不影响机械就位的情况下，采用人工开孔至地下水位以上，然后再机械施工至终孔的施工方案。这在施工前准备阶段劳动力的合理调配、现场布置及文明施工方面有很大的优越性；另一方面其所带来的经济效益是很明显的，尤其是野外高等级公路的桩基施工，首先尽可能的使机械节能降耗。通过经济分析，采用人工成孔和机械成孔相结合的方法比机械成孔的方法可节约资金20～30%，工期可缩短20%。

对护壁井圈的要求：开孔前，桩位必须放样准确，在桩位外设置定位龙门桩。安装护壁井圈模板必须用桩桩中心点校正模板，其位置与设计轴线的偏差不得大于20mm；护壁顶面应比场地高出150～200mm，壁厚比场地地标高面下的厚度大100～150mm，每节井圈高约1m；护壁的厚度不宜小于100mm，混凝土强度等级不得低于桩身混凝土，拉结钢筋、配筋应符合设计要求；上、下节护壁的搭接长度不得小于50mm,每节护壁应在当天完成，混凝土必须保证密实，如有渗水，应使用速凝剂修补，井圈模板拆除应在24h后进行，井圈混凝土有蜂窝、渗漏现象应及时补强，以防发生事故；同一水平面上的井圈任意直径的极差不得大于50mm；遇有局部或厚度小于1.5m流动性淤泥和可能出现涌土涌砂时，每节护壁井圈的高度可减小至300～500mm，并随挖随验随浇注混凝土；也可采用钢护壁井圈（即钢护筒）或有效的降水措施等方法进行处理。

清底和安放钢筋笼挖至设计标高后检测孔深并清理好护壁井圈上的泥土和孔底残渣及积水。符合设计要求后，立即安放钢筋笼并再次清理孔底残渣和封底、浇注桩身混凝土。

浇注桩身混凝土：人工挖孔灌注桩的桩长一般都大于3m，浇注混凝土应用串筒，串筒末端离孔底不宜大于2m。混凝土采用插入式振捣器振实；当孔底或孔壁有渗水影响混凝土浇注质量时，应采取有效措施保证混凝土的浇注质量。

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【关键词】钢筋混凝土；灌注桩；监控要点

一、施工准备

1)在领会设计内容和熟悉工程图纸的基础上进行施工现场勘察，以便针对施工特点做好充分准备。2)认真进行施工前技术交底工作，会同甲方进行现场基准线和水准点复核工作，把孔位测量和放样定位落到实处。3)对施工场地地下障碍物要尽量详细了解，并请求建设单位提供可靠的数据资料，以便有针对性地制订相应的应急方案。4)做好进场设备的维修保养，力争做到相应配套，性能稳定。应用方便，器具齐全。5)进行场地内临时设施搭建，统筹安排，使供水、供电、日常生活、办公和施工设施完善可靠。6)联系好排污地点和运输力量，确保废浆、废渣及时外运，同时场地内泥浆系统的设置做到井井有条，方便实用，不跑浆漏浆。

二、施工钻孔要求的监控

1.施工前准备工作：①审批施工组织设计；②平整场地，根据现场地形清除杂物，换除软土，整平夯实为钻孔机械提供工作平台；③合理布置挖泥浆池、沉淀池、储水池、储备合格粘土；④测量放线：定出桩基中心点的位置。⑤钻机轨道铺设完成后，钻机组拼就位，并使其底座平稳、水平，钻架竖直，且保持钻机顶部的滑轮槽、钻头、桩位中心在一铅垂线上，以保证钻孔垂直度。孔口处钻杆中心与桩位中心水平偏差不大于5cm。

2.护筒埋设：护筒采用8mm厚钢板制作，护筒内径应大于桩径20cm，基底应为黏土层或亚粘土层，若不是黏土层应进行换填夯实并整平。护筒顶端高出地面20cm，护筒外侧回填优质粘土，分层夯实，同时在护筒顶部开设1个溢浆口。护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压，不漏水。护筒埋好后测量测设护筒标高。

3.泥浆护壁：冲击成孔采用自冲成浆护壁，可以不用提前制备泥浆，如提前贮备泥浆，要求泥浆比重大于1.3，粘度大于22。

4.钻孔：在一切准备就绪后，尤其制浆合格后，开始采用冲击钻机钻孔。钻头直径应比桩径小2厘米为宜。开孔位置严格按照测设位置进行冲击，开钻时应先慢速冲击，当导向部位和钻头完全进入地层后正常速度冲击成孔。钻具联结要牢固，铅直，冲孔过程中，勤检孔、勤抽碴、勤检查机具；如发现孔偏、孔斜，用片石回填至偏、斜上方0.3～0.5m处重新冲砸造孔。经常测试泥浆指标变化情况，并注意调整钻孔内泥浆浓度。经常注意观察钻孔内附近地面有无开裂；护筒、桩架是否倾斜。钻至设计深度时，要由施工单位有关人员与监理工程师在现场共同判断并准确测定孔深，以此作为终孔的依据。钻孔在排渣、提升钻头或因故停钻时，应始终保持孔内具有规定的水头高度、泥浆具有要求的密度和黏度。

5.清孔：钻孔深度达到设计要求，且成孔质量符合相关规范要求后，立即进行清孔。清孔时，孔内水位保持在地下水位以上1.5～2米，以防止钻孔的任何塌陷，钻孔底沉淀物不大于50mm，换浆清孔后的泥浆指标应符合下列规定：相对密度：1.03～1.10；黏度：17～20Pa•s；含砂率98%。清孔后用测绳测出的沉淀物厚度不大于5cm。不得用加深孔底的方法来代替清孔。清孔达到要求，由监理工程师再次验收孔深，泥浆和沉渣厚度。经监理工程师签证，同意隐蔽，再进行下道工序。

三、钢筋笼的监控

1.施工方法：

钢筋进场：钢筋进场后必须检查出厂质量证明书，监理工程现场分批进行见证取样检验，严把质量关。钢筋进场后应注意妥善保管，并按不同规格等级分别堆放并设立标识牌。

2.钢筋笼加工：

①钢筋加工在钢筋加工棚中进行。

②钢筋加工之前先将钢筋表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净，保持表面洁净。

③桩基钢筋的连接均采用搭接焊或直螺纹连接，双面焊缝≥5倍钢筋直径，单面焊≥10倍钢筋直径。主筋与加固筋的交叉连接采用电阻电焊机焊接。绕筋与主筋绑扎并间隔点焊牢固。

④灌注桩钢筋笼在井口处焊接采用帮条焊时，可在地下两节笼子接头处各施焊一半，在起吊对接时焊完另一半，并且做到接头错开。

⑤钢筋下料严格执行配料单制度，填写完整准确，下料时必须按照施工图纸进行复核无误后方可下料。

⑥伸入承台的钢筋设为直筋，凿除桩头后将此部分钢筋弯成设计要求的喇叭形。绑扎承台钢筋时，若此部分钢筋与承台钢筋产生冲突，则部分钢筋可以不做成喇叭形。

⑦钢筋笼的加强箍必须与主筋焊牢。钢筋笼在安装过程中不能变形。

⑧将支撑架按2―3m的间距摆放在同一水平面上对准中心线，然后将配好定长的主筋平直摆放在焊接支撑架上。将箍筋按设计要求套入主筋（也可将主筋套入箍筋内）并保持与主筋垂直，进行点焊接固定。

⑨主筋、加固筋焊接后，将绕筋按设计规定间距绕于其上，用细铁丝绑扎并间隔点焊固定。

⑩保护层的控制，采用每隔两米沿圆周等距焊接四根定位筋（砼垫块也可以）的方法控制。

3.钢筋笼就位：

清孔经监理工程师检验合格后，利用吊机将钢筋骨架放入孔内。骨架按照吊装条件可以分段制作，接头错开。钢筋骨架进行有效的固定，防止在砼浇筑过程中钢筋骨架受浮上升。支撑系统对准中线防止钢筋骨架倾斜和移动，为了减少钢筋笼在吊放时的变形，可采取分段吊放，井口处焊接。在保证钢筋笼不变形的情况下，尽量减少井口接头。钢筋笼吊装过程中应严格注意声测管的保护，注意保护好声测管不受到损坏及变形。

四、桩基混凝土的监控

1.水下混凝土的配合比视施工条件根据试验确定，并有足够的和易性和流动性。

2.混凝土拌制：混凝土拌和站集中拌和。混凝土到现场要做好坍落度测定，一般采用18―22cm的塌落度，混凝土拌合采用重量比，严格按配合比进行配料，搅拌时间控制在60―90秒。

3.安放灌注导管：应垂直轻放，避免导管撞击钢筋笼。每根导管安放密封圈须可靠，避免漏浆造成断桩。导管下口离孔底0.3―0.5m，混凝土灌注前再次测定孔底沉渣厚度，若超出规范要求，应重新清孔。

4.混凝土灌注：灌注前，应做好导管的试拼、试压、泌水f生工作，并对导管逐节编号方便拔取拆卸。孔口准备工作就绪后，即可开始灌注，初灌注时，在漏斗底口设置橡皮球隔水设施，采用砍球法灌注首批混凝土，孔口大量出泥浆，说明初灌成功，然后可按工序进行连续灌注作业。首批混凝土人孔后，导管埋入混凝土的深度不得小于lm并不宜大于3m。

结束语

钢筋混凝土灌注桩施工工序较多，每道工序必须衔接紧密，并严格按照施工方案及参照正确的施工工艺施工，否则质量及进度就不能保证，并要求有严格的质量及技术保证措施，方能确保工程正常施工。

参考文献

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关键词：拱圈施工；拆除；加载；逐跨施工

1.项目概况

华为培训学院项目二期桥梁工程位于东莞市松山湖北岸,与溪流背坡村（华为终端小镇）隔湖相望,北侧为大学路,西侧为新城路。本项目内容包含一座桥梁,取名查理大桥。桥梁起点位于靠近新城路的华大二期,终点位于华大一期。当前桥位处有部分为现状山体,待本桥施工完将山体挖除以连通华大一、二期之间水系。查理大桥采用14跨29m连续拱桥,桥长424m,桥梁宽度7.8m,桥头两端设置桥头堡,桥墩设置船头堡。

1.1上部结构

本桥上部构造由主拱圈、拱上立墙、桥面板构成。主拱圈采用以理论跨径线对称布置的14孔圆弧线钢筋混凝土无铰拱,考虑纵坡桥梁纵坡设置,相邻拱圈在交接拱座处采用高低错台布置。拱上建筑包括拱上立墙、桥面板,拱上立墙设置上下墙趾。14跨连续板拱,每跨拱圈厚70cm,板拱宽6.8m,拱轴半径R=15.044m,拱跨26.4m,矢高7.827m,矢跨比1/3.4。

1.2下部结构

本桥下部构造包括拱座、桥台、承台及基础。钢筋砼拱座为实片状结构,拱座与拱脚相接处保持与拱轴线垂直。拱座横桥向宽6.8m,拱座通过承台与桩基相连。

2.施工部署

2.1施工布置

本项目位于华为培训学院内部,施工便道从大学路引入至桥梁主线北侧,施工区内布置1座钢筋场、预制场,项目部及工人住宿区设置在外部租赁房,为保持松山湖滨湖路的通畅,设置滨湖路临时通道。

2.2施工组织安排

本项目共有15个墩台,其中5个桥墩位于水中鱼塘,对于水中墩采用围堰法将其变为陆地墩施工。拱圈原设计采用全跨满堂支架现浇施工,现拟变更为拱圈逐跨现浇施工。施工顺序为：①场地处理：全线桥位处的场地填土至常水位+0.5m的标高位置,线路北侧拓宽6m作为施工通道,陆地段采用放坡开挖,鱼塘段在线路及两侧进行填土筑岛,填筑后路线左侧修筑便道。②桩基施工：基桩计划采用旋挖钻成孔,配置2台钻机,每个墩位安排1台钻机由5#、6#、7#、8#墩开始施工向两侧推进。③承台施工：每个墩基桩全部施工完成,通过发包方指定的检测单位检测出具合格报告后即可开展承台的施工。④拱座及拱间立墙：待承台混凝土强度达到设计要求开始拱座及拱间立墙的施工,拱座和拱间立墙施工顺序与承台施工顺序一致。⑤拱圈施工：承台、拱座完成单个墩位后,逐步开始拱圈施工,首次仅施工6-8#墩两个拱圈,然后逐步向前后分别推进施工。在承台间拉设临时拉杆,用来抵消拱脚的水平推力,待全部拱圈及上部结构施工完毕后,方可拆除临时拉杆。待拱圈混凝土强度满足要求后,拱圈支架可进行拆除。⑥拱上立墙施工：本跨拱圈强度满足要求,且两侧拱圈已浇筑完成后,进行拱上立墙施工,本跨拱圈的所有拱上立墙需同步对称浇筑。⑦桥面板施工：桥面板提前分块预制,待拱上立墙施工后进行桥面板吊装,采用汽车吊施工,然后进行湿接缝施工。⑧其它附属结构施工：根据设计要求逐步完善附属结构的施工。

3.主要施工方法

3.1桩基施工

桩基采用旋挖钻进行钻孔,鱼塘区的钻孔平台采用清淤换填法施工,钢筋笼在加工厂制作后进行现场安装。钢筋笼下放到位后,安装导管二次清孔,孔底沉渣满足不大于设计及规范要求且泥浆指标满足要求之后,方可进行桩基混凝土的灌注。灌注混凝土时首批料采用大集料斗配合罐车同时浇筑,首批结束后直接改用小料斗接料灌注。利用钻机作为灌注过程中的起吊设备。桩基混凝土灌注要连续。

3.2承台施工

承台和桥台采用钢板桩围堰进行基坑开挖。钢筋采用在钢筋场下料、加工,平板车运输至工点,人工配合吊车绑扎安装成型；模板采用钢模板；混凝土采用罐车运输至工点,采用汽车泵入模浇筑。

3.3桥台身施工

桥台身施工计划分三次浇筑完成,桥台身侧墙采取搭设脚手架施工平台进行施工,顶板采用搭设碗扣满堂支架进行施工,分节浇筑。

3.4拱座施工

全桥共13个拱座,钢筋砼拱座为实片状结构,拱座与拱脚相接处保持与拱轴线垂直。拱座横桥向宽6.8m,纵桥向宽4米,高度在2.1~7.5米之间,拱座下方通过承台与桩基相连,拱座上方接拱间立墙,与拱间立墙连成整体；拱座与两相邻拱圈交接处拱座斜面采用高低错台布置；拱座采用C40混凝土。拱圈施工前,先搭设拱座施工平台,施工平台沿拱座周边往外35cm进行搭设,平台宽度为1m,施工平台支架采用脚手架搭设,立杆水平步距为1.5m,横杆竖向步距为1m。主桥拱座模板为组合钢模板,模板面板采用5mm钢板,法兰80×1带钢,内横8#槽钢,筋板80×6,背肋14#双槽钢,连接板12mm钢板,角拉杆座125×12角钢,法兰开φ22×3孔,配M20×50螺栓；角拉杆采用HRB400C30钢筋,对拉杆采用HRB400C20钢筋（模板开φ34孔）。拱座模板种类多,拱座高度不统一,模板安装前,现场技术员应仔细核对拱座模板图纸及拱座施工图,根据拱座高度选用合适的模板进行拼装,并确定模板的安装顺序。拱座混凝土采取水平分层浇注,一次性浇筑成型。混凝土养护按大体积混凝土进行覆盖洒水养护,起到保温保湿的作用。

3.5拱间立墙施工

竖向主筋N1锚固于拱座中,且锚固深度不小于145cm。锚固方式为：拱座施工时,将整个拱间立墙钢筋骨架N1进行加工制作,然后埋设至拱座里；水平箍筋N4、N4a按照竖向15cm的间距均匀排布,与竖向主筋N1进行绑扎固定；横向水平筋N6在拱间立墙顶部沿N1主筋纵向15cm的间距均匀排布,并与竖向主筋N1进行绑扎固定。模板采用大块定型钢模板。加工好的模板经验收合格后运至施工现场。安装前,在现场将模板涂刷脱模剂,然后用吊车按顺序将各边模板吊拱圈上进行拼装。拱间立墙混凝土浇筑采取一次浇筑成型的方式,坍落度控制在180～220mm,混凝土采用料斗浇筑。

3.6拱圈施工

拱圈待拱座施工完成后进行施工,拱圈施工前拱座设置临时拉杆,拉杆位置采用放坡开挖设置槽口,支架采用整体桁架式,钢筋在钢筋加工厂集中加工,平板车转运至现场工点,人工配合吊车绑扎安装成型；模板采用大块钢模板；混凝土采用罐车运输至工点,采用汽车泵泵送入模。待拱圈混凝土强度达到设计强度的85%之后,方可拆除拱圈支架。拱圈支架由拱圈桁架和钢管立柱组成（如图1所示）,横桥向布置4排,间距为1.7m,拱圈桁架之上铺设分配梁以及模板。拱圈桁架的上下弦杆的间距为1.5m,弦杆采用250×115×10×12mm焊接H型钢,对于在拱架端部位置应力集中,弦杆腹板厚度改为2cm厚钢板进行加强,弦杆之间设置[14a槽钢平联及剪刀撑,腹杆采用16a工钢,分配梁采用双肢14的槽钢,长9m,间距为1m；模板采用6mm的钢板,宽7.2m,纵向加劲肋尺寸为80×8mm,间距300mm。在拱架两侧分配梁上搭设1m宽的施工平台；钢管立柱采用426×8mm钢管,立柱顶设置2I25工钢承重梁兼做导轨。将拱圈全线施工变更为拱圈逐跨施工后,拱脚将产生不平衡的水平推力,需设置临时拉杆（如图2所示）来抵抗此水平力。全桥共14跨拱圈,其中中间12跨设置临时拉杆,边跨2跨不设置临时拉杆[1]。临时拉杆布置在拱座侧面上,跨与跨之间的拉杆上下层布置,在进行拱座施工的时候,预埋直径为5cm的PVC管和精扎螺纹钢垫板,作为临时拉杆的预留孔,设置两排,每排8根,拉杆布置须避开钢管立柱位置。跨中采用“U”型防护棚倒扣形式进行防电焊或防撞击保护。一排预留孔中其中6个孔位的拉杆进行张拉,预留2个孔位作为拱脚位移及应力过大时张拉力值调整,临时拉杆采用4根φ32精扎螺纹钢,单根拉杆承受的最大拉力控制在450kN以内。拉杆的张拉力根据不同施工阶段,其拱脚的位移其应力情况进行调节,应以位移为主,应力为辅进行控制。[2]支架预压采用堆载法预压,根据拱圈混凝土的重量分布情况,将混凝土块堆载于相应位置,堆载重量为拱圈混凝土重量的1.2倍,共496.1T。拱圈支架搭设完成后进行支架预压,支架预压采用砂袋进行堆载。拱圈预压按混凝土自重的70%、100%、120%共分三阶段进行堆载,每阶段进行变形观测,满载持续24小时后进行卸载,再进行残余变形观测。支架预压按照纵向均衡对称、横向同步加载的原则进行堆载。预压完成后反方向逐级卸载。预压施工前布置测量控制点,做好控制点原始数据收集。采用全站仪对控制点进行精确放样,控制点布设在拱脚、1/8L、1/4L、3/8L、拱顶（1/2L）处,每断面三点,分布在桥轴线及拱圈两侧的底模上。控制点布置后用油漆作好明显标识并注意好保护。设置好控制点后用水准仪精确测量控制点高程并做好记录。拱圈模板分为底模、顶模和侧模,底模、侧模采用钢模板,顶模采用木模板,顶底模之间设置对拉杆,底模提前安装以便进行钢筋安装。拱圈混凝土采用商品混凝土,尽量减少混凝土的转载次数和运输时间。从搅拌机卸出混凝土到混凝土浇筑完毕的延续时间以不影响混凝土的各项性能为限。混凝土采用混凝土搅拌运输车运输,拱圈混凝土采用混凝土泵车泵送入模。混凝土的浇筑采用分层连续推移的方式进行,不得随意留置施工缝；当因故间歇时,浇筑间隙时间不超过前层混凝土的初凝时间（或能重塑的时间）。

3.7拱上立墙施工

同一个拱圈上的所有立墙同步、对称浇筑施工,待拱圈混凝土强度及模量至少达到设计值的85%方可进行拱上立墙施工。拱上立墙最大高度为3.5m,采用大块钢模一次性浇筑完成。

3.8桥面板架设

桥面板由预制板和后浇带组成,预制板在预制场进行预制；现场采用75T履带吊进行安装,安装顺序为从拱脚至拱顶,坚持纵向对称、横向均衡的原则进行加载。后浇带采用悬吊式模板进行浇筑。为减轻混凝土收缩对不利影响,预制板的存放时间不小于28d。后浇带采用无收缩混凝土,并应于当日低温时浇筑。在桥面板与拱圈接触部位均设置有后浇带,桥面板预制时预留后浇带伸出钢筋。浇筑后浇带混凝土时,同跨后浇带应一次性浇筑完毕,不再设置施工缝浇筑。

3.9支架拆除

根据《公路桥涵施工技术规范》,待拱圈混凝土强度达到设计强度的85%之后,方可拆除拱圈支架。拱架拆除采取整体下放的形式,具体顺序如下：（1）装配式护栏拆除采取人工拆除,履带吊吊装护栏至临时存放场地。（2）I25工钢拆除,I25工钢之间竖直隔断。（3）拱架下放,拱架下放采取切割钢管桩顶U型槽口使拱架及模板整体下放的方式。（4）拱架外移,拱架整体下放后,在拱架端部设置锁口,在承重梁导轨端头处放置卷扬机,利用卷扬机将拱架沿主承重梁导轨轴向牵拉进图2临时拉杆行整体外移。（5）拱架吊装至下一跨。拱架外移出来后,解除中间跨两根弦杆之间平联一侧的销子连接,将模板及分配梁分块拆除,吊装至下一跨安装,将拱架分成两组,采用75t履带吊分组吊装至下一跨,吊点布置在两侧弦杆1/4处,模板分块吊装至下一跨。

3.10临时拉杆卸载

待桥梁逐跨施工完成所有的拱圈及上部结构后,再由桥梁两端向中间逐跨进行临时拉杆卸载。最后拆除临时拉杆。

4.结束语

本文详细介绍了查理大桥的钢筋混凝土连续拱桥逐跨施工组织管理,施工过程中有很多技术创新,同时为大桥建设提供技术支撑,也创造了良好的经济效益。查理大桥承台、拱圈、桥头堡等施工技术是创新型方案,施工技术及措施安全可靠,操作方便、快捷高效,施工质量优良。随着我国连续拱桥的蓬勃发展,钢筋混凝土连续拱桥施工技术具有广阔的应用前景,是一种值得推广的施工技术,为今后同类桥梁的施工提供了有益的参考和借鉴作用。

参考文献：

[1]陈光辉.多跨连续长系杆拱桥临时系杆设计及施工[J].公路交通科技,2014(07):156-173.

篇10

关键词：钢筋混凝土框架节点抗震性能核芯区

1问题的提出

近年来，随着抗震理论的深入发展，在钢筋混凝土框架结构的延性设计上，“强剪弱弯，弱梁强柱，更强节点”已经成为工程界的共识。这种“能力设计”的思路确保钢筋混凝土结构在地震作用下，依次在梁端和柱端出现塑性铰，通过塑性耗能机构避免在较强的地震作用下结构产生严重损伤和在更强地震作用下发生危及生命安全的局部或整体失效。而钢筋混凝土框架节点在结构达到预计的最不利非弹性反应之前不应出现剪切失效，并具有一定的耗能能力。

钢筋混凝土框架结构的延性是反映结构在荷载作用下，进入非线性状态后在承载力没有显著降低情况下的变形能力。对于延性大的结构，其产生的塑性变形也大，但永久变形太大，结构可能在重力作用下引起坍塌，也可能使结构的损坏部位不可修复。因此，在钢筋混凝土框架结构的设计上，必须综合考虑一定程度的承载能力和一定范围的延性。

钢筋混凝土框架节点的受力机理指通过合理的计算假定模式，描述由梁、板、柱传来的内力（M、N、V、T）在框架节点核芯区的传递和由此产生的各种破坏型式。目前比较流行的有三种理论：斜压杆机理、剪摩擦机理、桁架机理。这三种框架节点的受力机理，应用于各种不同的破坏型式和设计规范中。新西兰的框架节点设计以斜压杆和桁架机理共同作用为依据，美国则以梁剪机理和斜压杆机理为主。而我国《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）中用于抗震框架节点设计的主要计算公式是用来确定节点水平箍筋用量的“框架节点核芯区抗震受剪承载力计算公式”，并未全面考虑到影响钢筋混凝土框架节点抗震性能的各种因素，值得进一步探讨研究。

2影响钢筋混凝土框架节点抗震性能的因素

2.1材料强度

混凝土强度直接影响框架节点抗剪承载力，对于承受一定荷载的框架节点，混凝土强度越高，则梁、柱的截面尺寸越小，框架节点核芯区混凝土的承剪截面也相应减小，在一定配箍率下，对其抗震性能反而不利。

我国《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）提倡使用HRB400级钢筋，钢筋强度虽然大于HRB335级钢筋，在相同的设计条件下，用钢量相对减少，但是钢筋表面与周边的混凝土粘结锚固能力下降，在框架节点的高粘结应力区，钢筋和混凝土的共同作用相对较差，钢筋易滑移。

2.2节点型式

对于一榀平面框架，按框架节点所在位置，节点主要有四种基本型式：顶层边柱节点（型）、顶层中柱节点（型）、中间层边柱节点（┣型）和中间层中柱节点（╋型）。对于型节点，梁、柱的纵筋均需在框架节点核芯区内锚固，节点核芯区受力较复杂，易产生破坏。对于型节点，梁的纵筋可直通锚固，水平荷载作用下，柱抗弯承载力弱于梁，柱端易产生塑性铰。对于┣型节点，柱抗弯承载力较大，“强柱弱梁”比较容易满足，但梁筋的锚固相对薄弱，梁筋易发生粘结滑移，角柱节点受力最为不利。对于╋型节点，强震作用下，框架节点两侧梁端可能均达到屈服，框架节点核芯区受到很大的剪力，容易发生核芯区剪切破坏。

2.3轴压比

试验研究表明，在一定范围内轴向压力可提高框架节点核芯区混凝土的抗剪承载力。由于柱轴向压力的作用，在框架节点核芯区混凝土开裂以前，柱截面受压区面积加大，斜压杆作用加强。当混凝土出现裂缝时，混凝土块体间产生咬合力。随着轴压比的增大，抗剪承载力相应增大，但当轴压比超过某一临界值时，框架节点受压区混凝土产生微裂缝，使混凝土压碎，抗剪承载力反而下降。

2.4剪压比

为了防止框架节点核芯区出现斜拉破坏或斜压破坏，必须控制剪压比，即限制配箍率，避免框架节点核芯区混凝土的破坏先于箍筋的屈服。

2.5水平箍筋

在框架节点内配置水平封闭箍筋，一方面对框架节点核芯区混凝土产生有利约束，增强传递轴向荷载的能力，另一方面承担部分水平剪力，提高框架节点的抗剪承载力。试验表明，配箍适当的框架节点核芯区出现贯通裂缝后，混凝土承担的剪力继续增加，箍筋全部屈服，混凝土与箍筋同时充分发挥作用，使节点核芯区受剪承载力在破坏时达到最大。对于配箍较高的节点，当节点核芯区产生贯通斜裂缝时，混凝土抗剪承载力达极值，但箍筋应力还很低，混凝土破坏先于箍筋屈服，使得节点核芯区的抗剪承载力达不到预期的最大值，箍筋不能充分发挥作用。

2.6竖向箍筋

在水复荷载作用下，框架节点核芯混凝土出现交叉斜裂缝后，剪力的传递由斜压杆作用过渡到水平箍筋承担水平分力、柱纵向钢筋承担竖向分力以及平行于斜裂缝的混凝土骨料咬合力所构成的桁架抗剪机制，设置竖向箍筋可承担框架节点剪力的竖向分量，减少混凝土的负担，从而提高框架节点的抗剪承载力，但施工不便。

2.7柱纵向钢筋

柱纵向钢筋通常按抗弯要求设置，沿柱截面的高度方向，按构造规定也相应配置一定数量的纵向钢筋。这些纵筋与水平箍筋联合对框架节点核芯区混凝土形成双向约束。因此，合理布置柱纵向钢筋对提高框架节点抗剪承载力有一定贡献，但增加柱纵向钢筋不像增加水平箍筋那样能显著地提高框架节点的抗剪承载力。

2.8直交梁

国内外的实际震害与试验研究表明，垂直于框架平面与节点相交的直交梁对框架节点核芯区混凝土具有约束作用，从而提高框架节点的抗剪承载力。但是，如果斜向地震的双轴效应使两个方向梁的纵筋都屈服，则降低了直交梁对节点的约束作用。对于仅一侧有直交梁的框架节点，抗剪性能并未改善框架节点的抗剪承载力。

2.9楼板

框架节点四周的楼板对节点核芯区具有约束作用，与梁轴平行的楼板钢筋与梁上部受力钢筋协同工作。如果考虑楼板作为梁翼缘在受弯过程中发挥的作用，则应相应地提高节点的剪力计算值。

2.10预应力作用

对钢筋混凝土框架节点施加预应力，可使框架节点核芯区混凝土增加约束，处于双向受力状态，从而提高框架节点的抗剪承载力。但通过框架节点核芯区的无粘结预应力筋，削弱核芯区混凝土的面积，降低框架节点的抗剪承载力。因此，对于无粘结预应力混凝土框架节点，可将预应力作用对框架节点的抗剪承载力的提高作为结构的安全度储备。

2.11偏心影响

在高层建筑设计中，为了使建筑立面产生与外墙或柱面齐平的效果或产生凹凸错落的效果，经常要求梁、柱中心线错开，甚至要求梁侧面与柱侧面重合，出现大量的大偏心框架节点，这时框架节点受到附加扭矩之类的次内力作用，剪力在节点内的传递比较复杂。通过实际震害和试验研究可以发现，与无偏心框架节点相比，偏心框架节点抗剪承载力明显下降。

2.12异形柱节点

T型柱框架节点的抗剪承载力较低，框架节点在梁一屈服后马上进入通裂状态。当梁宽大于柱腹板宽度时，处于柱腹板外的梁纵筋在节点处锚固较差。

2.13反复荷载

在反复荷载作用下，材料强度和构件强度降低，粘结锚固性能退化，剪切变形加大。由于框架节点内剪应力方向交替变化，核芯区斜向裂缝的张开与闭合交替产生，导致框架节点核芯区抗剪承载力和剪切刚度降低。框架节点两侧的梁纵向钢筋可能产生一侧受拉达到屈服，另一侧受压达到屈服，产生很高的粘结应力，使钢筋滑移，发生粘结破坏。随着梁端变形的逐步增加，框架节点核芯区抗剪承载力相应逐渐衰减。

2.14斜向地震的双轴效应

当地震作用方向与建筑物主轴方向不一致时，可能使两个方向的梁都达到屈服，这时作用于节点对角斜面上的水平剪力约为其中一个方向的2倍，然而斜裂缝遇到的箍筋与一个方向受剪时遇到的箍筋数目仍然相同。如果这些水平箍筋与柱截面各边平行，则钢筋的斜向分力仅仅是单向受剪时可抵抗剪力的1/2。对于双向对称的框架，双向受剪所需要的剪力钢筋约为单向受剪所需剪力钢筋的2倍。因此，斜向地震作用下，框架节点的强度和刚度迅速降低，梁筋较早出现粘结滑移破坏。

3建议

通过以上对影响钢筋混凝土框架节点抗震性能的各种因素的讨论，在钢筋混凝土框架节点的设计上，综合“概念设计”和“构造措施”，确保结构设计安全经济。

参考文献

[1]唐九如，钢筋混凝土框架节点抗震，东南大学出版社,1989.