許漢明
(茂名建筑集團第二有限公司,廣東 茂名 525000)
我國是多地震國家,地震區分布廣。地震對建筑物的危害巨大,建筑物的抗震性能好壞關系到人民生命財產安全。鋼筋混凝土框架結構在我國工程建設中應用廣泛,加強鋼筋混凝土框架結構施工質量的控制和結構抗震驗收,提高抗震性能,是我們工程建設人員義不容辭的責任和義務。
要提高框架結構的抗震性能,首要的是加強構件的連接,使之能滿足傳遞地震時的強度要求和適應地震時大變形的延性要求。框架節點是框架梁柱構件的公共部分,在地震作用下,若節點強度不足,延性不夠,鋼筋錨固質量差就會使結構喪失整體性而造成破壞。因此必須加強框架節點施工質量的控制,這也和“強節點、強錨固”的抗震設計原則是一致的,“強節點、強錨固”也理應成為施工監理的重要質量控制點。
眾所周知,框架結構最佳的抗震機制是梁式側移機構,以達到消耗地震能量的作用。但梁正常工作和梁端塑性鉸形成的基本前提是保證梁縱筋在節點區有可靠的錨固,不造成鋼筋的錨固破壞。若強震引起梁斷裂,只要梁端鋼筋的錨固未失效,懸索作用也能維持樓面不立即坍塌,以達到人員安全撤離的目的。因此施工監理人員務必加強梁端鋼筋錨固質量的檢查驗收。梁端節點鋼筋的錨固一般分為有彎折的錨固和無彎折的錨固(錨固長度滿足)。彎折錨固分為水平段和彎折段兩部分。試驗證明彎折錨固鋼筋的主要持力段是水平段,只有到加載后期水平段發生粘結破壞錨固力才轉移由彎折段承擔。在彎折段較短時,若無足夠的箍筋約束或柱側面混凝土保護層較弱,都會發生錨固破壞。因此施工監理人員必須仔細對照施工圖紙,認真審查鋼筋下料單,嚴把縱向鋼筋的下料長度,保證縱筋在柱內水平段滿足≥0.45 Lae和彎折段≥15 d的要求。
框架節點區域箍筋加密的作用不僅能承擔梁柱的剪力,而且能約束混凝土提高混凝土的抗壓強度及變形能力,增加其延性的效果,還能為縱向鋼筋提供支撐,防止縱筋壓曲,從而提高框架的抗震性能。框架節點鋼筋密集,箍筋設置困難,箍筋加密區長度及根數易被忽視,因此施工監理人員必須加強節點區域箍筋的檢查驗收。不僅要檢查梁柱節點區域箍筋的直徑、間距、加密區長度、數量、箍筋形式和綁扎質量,同時還要注意檢查梁的第一個箍筋距支座邊50 mm的要求。當有剛性地面時,還要注意檢查底層框架柱在剛性地面上下的加密情況。對有抗震要求的箍筋彎折角度應為135 °,彎折后平直長度不應小于箍筋直徑的10倍,且不小于75 mm。
節點區域鋼筋密集,混凝土施工困難,混凝土下料和振搗難度大,極易造成不密實現象,影響節點區域的混凝土強度。節點區域模板接頭多,若拼縫不嚴,措施不當,會造成漏漿,影響混凝土質量。故在編制施工方案時應對關鍵部位、關鍵工序進行質量控制;監理人員應編制監理實施細則,認真履行職責,做好旁站監理記錄。注意檢查柱頭、柱根的清理工作,嚴格按照施工縫的處理方案進行施工,保證柱剛度的連續性。認真做好模板的檢查和混凝土澆筑質量的監督工作,同時做好對原材料質量、混凝土配合比的計量和試塊的留置監督檢查。保證節點核心區混凝土的抗剪強度,提高結構的抗震性能。
在鋼筋混凝土框架結構的建筑中,隔墻和圍護墻采用實心磚、空心磚、混凝土砌塊或加氣混凝土氣塊,這些剛性的填充墻在很大程度上改變結構的動力特性。砌體填充墻不同于輕質隔墻,雖然也是非承重構件,但它有較大的抗側移剛度,應沿房屋豎向連續貫通,保證豎向剛度的均勻,以避免在填充墻中斷的樓層出現框架剪力驟然增大,形成薄弱層,對抗震不利。因此,業主、施工、監理人員均不能忽視填充墻的作用,只強調使用功能的要求,而隨意改變填充墻的布置。
在框架體系的房屋中,應采取有效措施,防止窗裙墻對框架柱所產生的嵌固作用使其變成短柱。短柱在震害中承擔剪力大增,易發生剪切破壞。因此窗裙墻與框架柱之間應采用柔性連接。
墻體與框架之間缺乏有效的拉結,在震害中會使墻體發生散落破壞。拉結筋不得與框架柱主筋或箍筋焊接,采用植筋連接的拉結筋應進行拉拔強度試驗。應注意檢查拉結筋的長度、規格、間距是否符合要求。
施工縫的質量好壞,直接影響結構的連續性,若連續性遭到削弱,將影響結構的整體性,降低房屋的抗震性能。因此,在混凝土澆筑前,應根據天氣、溫度、材料供應、人員組織及工程實體等現場實際情況,制定科學合理的混凝土澆筑方案,保證連續澆筑或運輸、澆筑、間歇的全部時間不超過混凝土的初凝時間。要嚴格按規定留置施工縫,嚴格按施工方案處理施工縫,保證二次澆筑混凝土的緊密結合,提高結構的整體性。要重視混凝土后澆帶的監督檢查,留置位置應按設計規定,在后澆帶未澆筑混凝土和混凝土未達到規定強度時,不得拆除梁板下模板支撐體系,否則會引起支座處混凝土裂縫,甚至可能導致梁在支座處斷裂,對結構危害極大,因此監理人員應注意加強控制。
要嚴格按設計要求設置防震縫并保證其寬度,施工中應防止施工材料、模板、雜物等落入防震縫內,特別要注意防止混凝土、磚、石塊、砌塊等堅硬物體落入防震縫內,若落入則應設法及時清理,以保證地震時兩獨立建筑部分不引起碰撞、擠壓,減少地震的破壞程度。對抗震設防烈度為6度以上的房屋,所有的伸縮縫、沉降縫均應符合防震縫的要求。
施工及監理人員應加強結構用材料質量的檢查驗收,如鋼筋、水泥、砂、石、外加劑等,進場原材料的見證取樣檢測應嚴格執行強制性條文的有關規定。對每次進場的鋼筋,監理人員都要進行規格、數量、生產廠家、產品合格證、出廠檢驗報告等資料檢查,并進行外觀檢查和力學性能試驗。同時要重視鋼筋連接件的檢查和試驗。對1、2級抗震等級的框架結構均應檢查鋼筋進場檢驗報告,并復核強度實測值,抗拉強度與屈服強度之比不應小于 1.25,屈服強度與強度標準值之比不應大于1.3,目的是保證鋼筋有一定的延性,特別是在震害構件出現塑性鉸時,更顯出鋼筋延性的重要。監理應將此項檢驗列為關鍵控制點。水泥進場時應對其品種、級別、包裝或散裝倉號、出廠日期、出廠檢驗報告、合格證等進行檢查,并應按規定抽樣檢測,合格后方可使用。監理人員應認真審查施工單位提交的施工組織設計或施工方案,精心編制監理實施細則,嚴格執行規范及強制性條文的規定,采取多種手段,實施過程控制。應注意檢查施工工藝和執行操作規程情況,嚴把工程質量。澆筑混凝土前應對模板及其支撐體系檢查,對混凝土施工必須進行旁站監理,并做好旁站監理記錄。嚴格混凝土配合比的計量,見證試塊的留置,監督混凝土的養護。加強原材料及施工工序質量控制,提高結構抗震性能。
建設部領導多次強調,今后對自然災害中垮塌的建筑物必須審查有關單位貫徹執行強制性標準情況,對違規者要追究法律責任。因此,施工監理人員責任重大,務必精業、敬業,務必有高度的責任心和事業心,采取巡視、旁站、見證、平行檢驗等綜合手段實施過程控制。嚴格隱蔽工程的驗收,加強結構抗震的驗收,嚴格質量保證資料的審查,把抗震知識貫穿于建設的全過程。歷次地震經驗表明,鋼筋混凝土框架結構一般具有較好的抗震性能。只要經過合理的抗震設計和良好的施工質量,在一般烈度地區是可以保證安全的。相信在我們廣大建設者的共同努力下,我國的建筑工程質量和抗震性能一定會大大提高。
1 羅素蓉、王雪芳、鄭建嵐.自密實高強混凝土框架結構的抗震性能試驗研究[J].工程力學,2004.6
2 黃 釗.淺談鋼筋混凝土框架結構的抗震性能[J].山西建筑,2009.1