淺談框架結(jié)構(gòu)中構(gòu)造柱施工要求

許少?gòu)?qiáng)

（汕頭市金海建筑有限公司，廣東 汕頭 515000）

隨著我國(guó)建筑業(yè)的飛速發(fā)展，建筑功能多樣化，框架結(jié)構(gòu)已普遍應(yīng)用于現(xiàn)代建筑中，影響框架結(jié)構(gòu)質(zhì)量的因素一般涉及原料和施工質(zhì)量的控制。框架結(jié)構(gòu)作為常見的建筑結(jié)構(gòu)形式，在各個(gè)地區(qū)都有著廣泛的應(yīng)用，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011－2001）的規(guī)定，框架結(jié)構(gòu)填充墻長(zhǎng)度大于5 m時(shí)，墻頂部與梁應(yīng)有拉結(jié)措施；墻長(zhǎng)超過(guò)層高的2倍時(shí)，宜設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱。目前在框架梁與墻頂部實(shí)現(xiàn)拉結(jié)，在工程實(shí)際中比較困難，因此構(gòu)造柱作為一種加強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)整體性的構(gòu)造措施有著重要作用。

1 構(gòu)造柱在框架結(jié)構(gòu)中的作用

在框架結(jié)構(gòu)填充墻中設(shè)置的構(gòu)造柱與在砌體結(jié)構(gòu)中設(shè)置的構(gòu)造柱的功能并不完全相同，前者是為了增強(qiáng)墻體結(jié)構(gòu)的整體性，保證填充墻與混凝土結(jié)構(gòu)有著比較可靠的聯(lián)系，遇到地震時(shí)使填充結(jié)構(gòu)由脆性破壞變?yōu)檠有云茐?，吸收部分地震能量，滿足“大震不倒”的防線標(biāo)準(zhǔn)；后者主要是為提高砌體結(jié)構(gòu)或混合結(jié)構(gòu)抵抗水平地震作用的能力。

從構(gòu)造上來(lái)說(shuō)，砌體結(jié)構(gòu)中的鋼筋混凝土構(gòu)造柱不僅增強(qiáng)了內(nèi)外墻的結(jié)構(gòu)整體性，而且與圈梁一起構(gòu)成空間約束體系，大大增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的整體性，也提高了抵抗地震作用的能力。框架結(jié)構(gòu)中的構(gòu)造柱增強(qiáng)了墻體結(jié)構(gòu)房屋的整體作用，只是起到約束砌體結(jié)構(gòu)與框架柱保持在同一水平面內(nèi)，協(xié)同受力。研究表明，布置有混凝土構(gòu)造柱的多層磚混結(jié)構(gòu)建筑物墻體抗水平方向的推力可提高1/3，墻體的延性可增大4倍以上，構(gòu)造柱與圈梁形成整體可約束砌體變形。同時(shí)，對(duì)于較差地基，產(chǎn)生不均勻沉降時(shí)，因構(gòu)造柱與圈梁共同作用，可相應(yīng)調(diào)節(jié)不均勻沉降及減弱房屋開裂程度。所以，對(duì)于地震地區(qū)及基礎(chǔ)薄弱的地區(qū)，確保房屋安全使用和減少災(zāi)害性損壞，混凝土構(gòu)造柱是不可忽視的建筑構(gòu)件。

2 框架結(jié)構(gòu)中構(gòu)造柱的工作機(jī)理

構(gòu)造柱是提高多層磚房抗震性能的一項(xiàng)有效措施，具有增加結(jié)構(gòu)延性；提高抗倒塌能力；增加房屋整體性；提高房屋邊端和轉(zhuǎn)角處墻體抗震能力；減輕地震應(yīng)力集中所造成的破壞；提高墻體的強(qiáng)度等作用。構(gòu)造柱的作用主要是約束在地震中開裂破壞了的墻體，不發(fā)生進(jìn)一步倒塌。構(gòu)造柱不能阻止墻體出現(xiàn)一般裂縫的發(fā)展，但是在墻體沿對(duì)角線的剪切裂縫較大并貫通整個(gè)墻面時(shí)，構(gòu)造柱把墻體分為若干塊后，能夠約束墻體的突然倒塌，使砌體結(jié)構(gòu)由脆性破壞轉(zhuǎn)為延性破壞，減少人員傷亡。正確的構(gòu)造柱設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)使其剛度很小而約束較強(qiáng)，這樣才能對(duì)墻段有所幫助，而不是使其剛度增加，造成地震剪力的加大。

3 構(gòu)造柱施工方法存在問(wèn)題

目前，砌體填充墻中鋼筋混凝土構(gòu)造柱的施工方法及存在的主要問(wèn)題是：

（1）施工順序錯(cuò)誤。即將構(gòu)造柱與框架梁一起施工，構(gòu)造柱鋼筋與梁同時(shí)綁扎，柱上下端鋼筋錨入梁內(nèi)，然后同時(shí)澆筑混凝土。這樣雖然做到了聯(lián)結(jié)可靠，但卻將構(gòu)造柱變成了與其相連梁的支點(diǎn)，與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用的計(jì)算模型不符。當(dāng)上下梁產(chǎn)生相對(duì)變形時(shí)將對(duì)梁造成不利影響，容易造成梁開裂。

（2）露筋和麻面。支模前，鋼筋骨架上沒有綁扎混凝土保護(hù)層墊塊，致使鋼筋保護(hù)層厚度不足，同時(shí)，有的鋼筋位置不準(zhǔn)，造成露筋現(xiàn)象；混凝土澆搗前，模板和馬牙槎磚墻未作充分濕潤(rùn)，混凝土中的部分水分被磚墻和模板吸走，混凝土表面出現(xiàn)麻面和酥松現(xiàn)象。

（3）目前一些施工單位只是在澆筑混凝土框架梁之前，在梁底模板預(yù)先插入四根短鋼筋，拆模后把構(gòu)造柱鋼筋與四根預(yù)留鋼筋搭接起來(lái)，容易出現(xiàn)以下問(wèn)題：預(yù)留鋼筋位置嚴(yán)重偏離應(yīng)有位置，上層和下層框架梁預(yù)留鋼筋很難保證位置能一一對(duì)應(yīng)，造成構(gòu)造柱鋼筋難以保持豎直。

（4）由上所述可以看出，預(yù)留鋼筋搭接長(zhǎng)度不足、定位不準(zhǔn)，這將導(dǎo)致構(gòu)造柱頂端與上層梁沒有可靠連接，構(gòu)造柱不能對(duì)填充墻起到應(yīng)有的約束作用，在發(fā)生地震作用時(shí)，往往構(gòu)造柱會(huì)隨同填充墻發(fā)生脆性破壞，造成傷害。

（5）構(gòu)造柱的馬牙槎沒有按照要求進(jìn)行施工，導(dǎo)致構(gòu)造柱與填充墻不能形成一個(gè)有效的整體。在地震作用下，構(gòu)造柱迅速與墻體脫離，不能起到約束填充墻的作用。

出現(xiàn)以上問(wèn)題的原因是：沒有充分認(rèn)識(shí)到框架結(jié)構(gòu)與多層砌體結(jié)構(gòu)中構(gòu)造柱的作用是不盡相同的，在施工工序上和結(jié)構(gòu)計(jì)算分析中兩者有著明顯的區(qū)別；另外部分工程在施工圖設(shè)計(jì)中，構(gòu)造柱不作為結(jié)構(gòu)計(jì)算的構(gòu)件，因此，設(shè)計(jì)人員往往忽略了構(gòu)造柱的設(shè)計(jì)和施工方法說(shuō)明，而施工單位在施工中僅僅憑著經(jīng)驗(yàn)去操作，造成構(gòu)造柱的施工存在許多質(zhì)量安全隱患。

4 構(gòu)造柱的施工要求

4.1 多層磚房構(gòu)造柱的要求

最小截面可采用240 mm×180 mm，縱筋宜采用4412，箍筋間距不宜大于250 mm，且在柱上下端適當(dāng)加密。7度時(shí)超過(guò)6層，8度時(shí)超過(guò)5層和9度時(shí)縱筋宜選用4414，箍筋@≯200 ram，房屋四角處的構(gòu)造柱可適當(dāng)加大截面及配筋。根據(jù)規(guī)范要求，構(gòu)造柱施工時(shí)應(yīng)留設(shè)馬牙槎，馬牙槎宜先退后進(jìn)，進(jìn)退尺寸不小于60 mm，高度為300 mm左右。當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，構(gòu)造柱應(yīng)設(shè)置在填充墻的轉(zhuǎn)角處、T形交接處或端部；當(dāng)墻長(zhǎng)大于5 m時(shí)，應(yīng)間隔設(shè)置。砌筑時(shí)應(yīng)使用線錘和皮數(shù)桿找水平及垂直，保證馬牙槎砌筑整齊美觀。

4.2 構(gòu)造柱鋼筋安裝

構(gòu)造柱截面厚度宜于填充墻同厚度，縱向配筋滿足設(shè)計(jì)要求。縱向鋼筋頂部和底部應(yīng)錨入框架梁或板中，并符合規(guī)范對(duì)錨固長(zhǎng)度的要求。應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)定構(gòu)造縱筋位置，縱向鋼筋應(yīng)不小于 4φ10，箍筋可采用φ6@200，預(yù)埋插筋應(yīng)位置準(zhǔn)確，并采取可靠措施固定，保證在澆搗混凝土?xí)r不發(fā)生偏位。如果位置偏差過(guò)大，可采用后植筋法預(yù)埋構(gòu)造柱縱筋。按照規(guī)范要求，砌體和混凝土構(gòu)造柱之間應(yīng)加設(shè)拉結(jié)鋼筋，拉結(jié)鋼筋沿砌體全高設(shè)置，間距（拉結(jié)鋼筋2φ6）沿墻高應(yīng)不超過(guò)500 mm。

加氣混凝土砌塊填充墻與構(gòu)造柱之間以φ6拉結(jié)筋連接，拉結(jié)筋按墻厚每120 mm放置一根，120 mm厚墻放置兩根拉結(jié)筋。拉結(jié)筋埋于砌體的水平灰縫中，埋入每邊墻的長(zhǎng)度不應(yīng)小于500 mm。對(duì)抗震設(shè)防烈度6度、7度的地區(qū)應(yīng)不小于1 000 mm，末端應(yīng)作90 °彎鉤。

4.3 構(gòu)造柱模板設(shè)置與混凝土澆筑

為保證構(gòu)造柱混凝土在澆筑后不出現(xiàn)柱腳孔洞、蜂窩、麻面、露筋、跑漿等質(zhì)量通病，就要按照規(guī)范要求，做好模板設(shè)置和混凝土的振搗工作。常見的構(gòu)造柱模板設(shè)置方法是使用對(duì)拉螺栓固定兩側(cè)模板，對(duì)拉螺栓設(shè)置在兩側(cè)填充墻上，模板可以滿封，柱端部一側(cè)模板設(shè)置為喇叭式進(jìn)料口，進(jìn)料口應(yīng)比構(gòu)造柱高大約100 mm，澆筑柱混凝土?xí)r應(yīng)把進(jìn)料口也滿澆，拆模后將多余的混凝土鑿掉即可，保證構(gòu)造柱頂部混凝土與頂梁之間不留空隙。沿砌體馬牙槎凹凸邊緣貼上雙面膠，使模板與砌體表面密封不漏漿，澆筑過(guò)程中使用小型插入式振動(dòng)棒插入振搗，保證混凝土密實(shí)。

4.4 構(gòu)造柱振搗操作要設(shè)專人負(fù)責(zé)

澆注過(guò)程中設(shè)人對(duì)澆注柱段進(jìn)行觀察，以免出現(xiàn)漏漿、過(guò)振、中間受阻混凝土澆注不到位等現(xiàn)象。澆搗注混凝土?xí)r，宜用插入式振搗棒分層振實(shí)。振搗棒隨振隨撥，分層振搗厚度不超過(guò)300 mm為宜。振搗時(shí)嚴(yán)禁振動(dòng)磚墻、鋼筋，以免造成墻體松動(dòng)、拉結(jié)筋脫開或鋼筋骨架變位。澆注前必須澆水漓濕磚砌體和木模板，并封閉清掃口。構(gòu)造柱與圈梁相交處必須同時(shí)澆搗。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，正確使用構(gòu)造柱，是改善砌體結(jié)構(gòu)抗震性能的重要措施，它與圈梁共同作用約束了磚砌體的開裂，使裂縫不致進(jìn)一步擴(kuò)展，既使開裂也不致于倒塌，使之由很脆的材料組成的結(jié)構(gòu)獲得可觀的抗變形能力。作為施工技術(shù)人員，要明確框架結(jié)構(gòu)中構(gòu)造柱的工作機(jī)理和施工方法，做到概念清晰，施工方法正確合理，才能達(dá)到預(yù)期的效果。

1 程世琪.框架結(jié)構(gòu)中構(gòu)造柱的設(shè)置與施工[J].安徽建筑，2002（04）

2 馬 嶸、邱凌燕.框架結(jié)構(gòu)中構(gòu)造柱施工應(yīng)注意的問(wèn)題[J].建筑技術(shù)，2000（02）