邊銘宇 張魏
中建三局集團有限公司昆明分公司
摘要:框架結(jié)構(gòu)具有整體性好、圍護墻體輕、抗震性好、施工速度快、布局靈活等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用許多工程中。本文主要介紹框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造柱施工中常見的問題,并提出如何控制框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造柱的施工質(zhì)量措施。
關(guān)鍵詞:框架結(jié)構(gòu);構(gòu)造柱;問題;質(zhì)量控制
1 前言
框架結(jié)構(gòu)具有整體性好、圍護墻體輕、抗震性好、施工速度快、布局靈活及價格合理等優(yōu)點,在許多工程中得到廣泛應(yīng)用。在框架結(jié)構(gòu)中普遍采用混凝土砌塊、混凝土空心磚等輕質(zhì)砌體作為填充墻。填充墻在框架結(jié)構(gòu)中雖為非承重構(gòu)件,但由于穩(wěn)定性不足、材料干縮性大等原因,常常會引起墻體開裂、有損房屋的觀感和正常使用,地震作用下還會發(fā)生墻體倒塌。據(jù)有關(guān)震害調(diào)查資料顯示:地震過程中框架結(jié)構(gòu)填充墻破壞較為嚴重,一般7度即出現(xiàn)裂縫,9度以上填充墻大部分倒塌?!督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范》(GB50011―2010)第3.7.4條強制性條文規(guī)定,框架結(jié)構(gòu)的圍護墻和隔墻,需估計其設(shè)置對結(jié)構(gòu)抗震的不利影響,避免不合理的設(shè)置而導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)的破壞。因此,對構(gòu)造柱的研究非常有必要。
在框架結(jié)構(gòu)建筑的構(gòu)造柱施工中,存在一些不容忽視的問題,施工人員沒有給以足夠的重視,造成質(zhì)量、安全事故隱患。
2 框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造柱施工中的常見問題
1)施工中受一些條件限制,施工人員為了操作方便,將構(gòu)造柱與框架柱、梁同時施工,一并澆筑。若構(gòu)造柱與框架柱、梁同時澆筑,那么構(gòu)造柱參與計算,框架梁的受力便會發(fā)生了較大變化,剛度較大的樓層梁彎矩減幅較大,而剛度較大的樓層梁彎矩增幅也較大,存在著偏于不安全的情況。而構(gòu)造柱是按構(gòu)造要求設(shè)置的,設(shè)計的截而和配筋決定了其受力后承載力不足,甚至自身損壞。另外,支撐于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造柱還會對基礎(chǔ)造成不良影響。
2)構(gòu)造柱設(shè)置定位不合理。一般來說,設(shè)置構(gòu)造柱的部位,主要位于以下部位:墻體轉(zhuǎn)角處無框架柱處;不同厚度墻體交接處;無約束墻端部;大跨度的填充墻體中部;外懸挑梁端部;洞口兩側(cè)等,以上部位均為重要控制點。設(shè)計說明中通常會如此敘述,但實際工程千變?nèi)f化,尤其是造型豐富的房屋,僅按以上說明布置構(gòu)造柱是不夠的。在設(shè)計交底不明確的情況下,監(jiān)理和施工方往往意見不同,存在施工方隨意增減、變動位置情況。有的設(shè)計文件建筑圖紙和結(jié)構(gòu)圖紙標明的位置、數(shù)量及截面尺寸不統(tǒng)一,施工時無從下手,加上在審圖時不夠重視這方而內(nèi)容,急于趕工時就僅憑經(jīng)驗自行判斷,草草定位。造成定位不均勻,少設(shè)或多設(shè)等情況,不僅影響結(jié)構(gòu)質(zhì)量,還會在結(jié)算時扯皮。
3)構(gòu)造柱與填充墻連接不可靠。由于構(gòu)造柱施工前,框架結(jié)構(gòu)部分已施工完成,造成施工工作而狹窄,施工操作困難。施工人員在組織施工時,常常先安排構(gòu)造柱混凝土澆筑,再組織砌筑班組進行填充墻砌體施工。雖然設(shè)置了拉接鋼筋,但減弱了填充墻抵抗側(cè)向力的變形能力。構(gòu)造柱的鋼筋分為構(gòu)造柱自身配筋、與柱端梁體(板)搭接筋和與填充墻搭接筋。其中與柱端搭接筋分為預(yù)留和植筋兩種主要方式,預(yù)留鋼筋時,僅在混凝土澆筑前插入短鋼筋,造成搭接和錨固民度不足;因預(yù)留方式影響模板施工和后續(xù)工序操作,近年來植筋方式人量采用。植筋工藝本身并不復(fù)雜,但植筋質(zhì)量往往不能滿足規(guī)范要求,存在定位不準確、清孔不徹底、抗拔試驗不合格等現(xiàn)象,影響了填充墻砌體的整體穩(wěn)定性。
3 框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造柱施工的質(zhì)量控制措施
1)構(gòu)造柱施工前,首先應(yīng)準確理解設(shè)計意圖,嚴格進行圖紙會審和設(shè)計交底工作。當(dāng)設(shè)計文件中未明確構(gòu)造柱的設(shè)計和施工方法時,施工方應(yīng)結(jié)合工程實際情況和現(xiàn)行規(guī)范提出構(gòu)造柱施工方案,并經(jīng)設(shè)計方確認,使設(shè)計意圖正確地得到貫徹。
當(dāng)工程有抗震設(shè)防要求時,構(gòu)造柱不得與框架梁(板)、柱同時施工,構(gòu)造柱頂部與框架梁(板)不得剛結(jié)。GB 50003--2011砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第6. 3. 4條規(guī)定,有抗震設(shè)防要求時宜采用填充墻與框架脫開的方法。填充墻端部和頂部分別與框架柱和框架梁間留出不小于20 mm的間隙;構(gòu)造柱柱頂與框架梁板應(yīng)預(yù)留不小于15 mm的縫隙,用硅酮膠或其他彈性密封材料封縫。柱頂預(yù)留的不小于15mm的縫隙,是為了防止樓板(框架梁)受彎變形后對柱的擠壓。GB 50203 --2011砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范第9. 2. 2條規(guī)定,填充墻砌體應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)可靠連接,其連接構(gòu)造應(yīng)符合設(shè)計要求,未經(jīng)設(shè)計同意,不得隨意改變連接構(gòu)造方法。
工程實踐中,可以在構(gòu)造柱頂混凝土澆筑時,與梁(板)接觸部位使用水泥砂漿封填;或在裝修施工時填入聚氨酷泡沫等材料,此時填充墻體已完成部分收縮。
2)構(gòu)造柱的設(shè)置定位,在圖紙會審時應(yīng)讓設(shè)計方明確,統(tǒng)一建筑和結(jié)構(gòu)圖紙相應(yīng)內(nèi)容。洞口位置、裝飾造型處的構(gòu)造柱間距有時會偏小,可經(jīng)設(shè)計同意后采用混凝土帶等措施。截面尺寸不得小于100 mm。
填充墻端部應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱,柱間距宜不大于20倍墻厚且不大于4000mm ; GB 50011--2010建筑抗震設(shè)計規(guī)范規(guī)定,砌體填充墻民度大于8 m或?qū)痈?倍時,宜設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱。豎向鋼筋與框架梁或其挑出部分的預(yù)埋件或預(yù)留鋼筋連接,綁扎接頭時不小于30d,焊接時單而焊不小于10d.采用植筋方式時,除滿足植入混凝土深度,還應(yīng)注意植筋鉆孔后的清孔質(zhì)量,清孔質(zhì)量對植筋工藝質(zhì)量的最終結(jié)果起到重要的控制作用。
3)GB 50003-2011砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第6. 2. 3條規(guī)定,填充墻、隔墻應(yīng)分別采取措施與周邊卞體結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠連接,連接構(gòu)件和嵌縫材料應(yīng)滿足傳力、變形、耐久和防護要求。
汶川"5·12”人地震震害經(jīng)驗表明:框架結(jié)構(gòu)填充墻體,當(dāng)墻體強度和剛度較大,地震時產(chǎn)生的水平地震作用力,將會頂推框架梁柱,造成柱體破壞。填充墻體與設(shè)于填充墻的構(gòu)造柱施工時,不需預(yù)留馬牙搓。
為增強填充墻的整體穩(wěn)定性,在梁、板、柱側(cè)加設(shè)鐵件連接。當(dāng)墻體發(fā)生豎向變形時,拉結(jié)鋼筋截斷位置常會產(chǎn)生裂縫,因此埋入填充墻內(nèi)的拉結(jié)筋應(yīng)錯開截斷。
目前絕人多數(shù)建筑工程均有抗震設(shè)防要求,GB 50011--2010建筑抗震設(shè)計規(guī)范第3. 9. 6條的強制性條文規(guī)定,鋼筋混凝土構(gòu)造柱和底部框架—抗震墻房屋中的砌體抗震墻,其施工應(yīng)先砌墻后澆構(gòu)造柱和框架梁柱。因此,在構(gòu)造柱施工前,應(yīng)先行施工框架結(jié)構(gòu)梁、板、柱,再施工構(gòu)造柱和填充墻,安裝構(gòu)造柱鋼筋(含拉結(jié)筋),砌筑填充墻,最后支立構(gòu)造柱模板,進行構(gòu)造柱混凝土澆筑。拉結(jié)筋應(yīng)滿足規(guī)范錨固民度,仲入埋入填充墻內(nèi)的民度不小于700 mm,拉結(jié)筋應(yīng)錯開截斷,相距不小于200 mm。對不需抗震設(shè)防的建筑工程,構(gòu)造柱與填充墻的施工順序應(yīng)按設(shè)計說明執(zhí)行。至于馬牙搓可根據(jù)填充墻材料的具體情況,選擇是否進行設(shè)置。
值得說明的是后植拉結(jié)筋的方法應(yīng)用越來越多,但植筋普遍存在質(zhì)量通病。施工人員認為植入拉結(jié)筋是非主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件,未掌握施工要點或不按施工要點進行操作。如:鉆孔深度未達到結(jié)構(gòu)膠性能所需的錨固民度;鉆孔后未清掃干凈,孔壁尚留有灰粉,影響孔壁與結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)力;未按規(guī)定時間養(yǎng)護。
構(gòu)造柱植筋施工的要點:
1)按照設(shè)計、規(guī)范要求確定鉆孔的位置、孔徑和深度,質(zhì)量控制關(guān)鍵點為鉆孔必須清掃干凈。2)植入鋼筋應(yīng)清除油污和銹跡,質(zhì)量控制關(guān)鍵點是植筋必須緩緩旋入。3)已植入的鋼筋在養(yǎng)護期間不得擾動,養(yǎng)護時間具體根據(jù)使用品牌、規(guī)格的結(jié)構(gòu)膠說明書來確定。質(zhì)量控制關(guān)鍵點是保證固結(jié)時間,中間不得擾動。4)做好植筋的隱蔽驗收記錄,包括植筋數(shù)量、民度、規(guī)格以及設(shè)置情況。
4 結(jié)語
作為施工人員,理解框架結(jié)構(gòu)中構(gòu)造柱的設(shè)計意圖是有必要的,在此基礎(chǔ)上,方能選擇正確的施工程序和方法。
框架結(jié)構(gòu)中構(gòu)造柱的施工與框架梁(板)、柱和填充墻砌筑關(guān)系密切,科學(xué)、合理地組織各分部分項工程的施工,在保證質(zhì)量、進度的同時,還可以降低施工成本。
參考文獻:
[1]孫偉民設(shè)置框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造柱的幾個問題[J]建筑技術(shù),2005(2):137一38
[2]GB 50011 2010,建筑抗震設(shè)計規(guī)范[S]
[3]GB 50003 2011,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S]
[4]GB 50203 2011,砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S]