鋼筋混凝土結構填充墻拉結筋預埋施工新方法

摘要：鋼筋混凝土結構中填充墻與框架柱的連接以拉結筋的方式最常見，由于拉結筋連接的施工方法較多，施工中沒有統一標準，使得操作人員施工的隨意性較大，會產生一定的質量問題。文章提出了組合鋼模板緊固預埋法和牙口鋼管頂模預埋法兩種拉結筋的施工新方法，施工過程簡單且定位準確，通過試驗對比發現其抗拔效果明顯好于植筋法施工。

關鍵詞：填充墻；拉結筋；預埋法施工；鋼筋混凝土結構；框架柱 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU311 文章編號：1009-2374（2016）21-0101-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.21.049

在鋼筋混凝土結構施工中，一般是先施工主體結構，然后再砌筑填充墻。為保證主體結構與填充墻之間的有效連接，提高建筑抗震的整體性，鋼筋混凝土結構框架柱與填充墻之間的連接多采用拉結筋。拉結筋主要起到增加建筑抗震的整體性，保證填充墻與主體結構協同工作的作用，此外，拉結筋還可防止或減小建筑由于不均勻沉降和溫度變形引起的裂縫。

1 填充墻拉結筋的應用現狀

在正常情況下，拉結筋并不受力，而當地震出現時，鋼筋混凝土結構中的填充墻會受到平面外的水平地震作用，如果沒有拉結筋或拉結筋錨固較弱，填充墻就容易發生甩出破壞。因此，建筑抗震設計規范規定，鋼筋混凝土結構中的砌體填充墻，宜與柱脫開或采用柔性連接，且應沿框架柱全高每隔500mm設2φ6拉結筋，拉結筋伸入墻內的長度，非抗震設計時不應小于600mm，抗震設防裂度為6、7度時不應小于墻長的1/5且不小于700mm，8度時應沿墻全長貫通。對于填充墻拉結筋的施工，應采用可靠的材料和完善的施工措施，保證拉結筋有足夠的抗拔力。

在國內工程應用中，鋼筋混凝土結構填充墻拉結筋的施工技術主要有預埋法和后錨固法，預埋法主要有柱上預留貼模筋法、模板開洞留甩筋法和柱側預留貼模埋件焊接法。后錨固法主要有植筋法和膨脹錨栓法。目前使用最多的拉結筋施工方法是植筋法，它是在主體框架施工完成后，采用沖擊鉆在框架柱上開孔，進行吹風機或人工清孔，然后用植筋膠粘接鋼筋固定。這種施工方法雖然使用非常廣泛，技術也比較成熟，但由于清孔不徹底、開孔深度不足、注膠不密實等原因造成其不合格率較高，在鉆孔過程中很容易鉆到框架柱的受力鋼筋，而且沖擊鉆孔對框架柱會造成損傷，給結構帶來一定的安全隱患。

2 拉結筋預埋施工新方法

2.1 組合鋼模板緊固預埋法

由于規范規定所有填充墻拉結筋的豎向間距均為500mm，這為制作標準化模板提供了便利條件。如圖1所示，按照常用模數制作框架柱鋼模板，鋼模板沿豎向每隔500mm開一對預埋孔。采用直徑14mm的圓鋼作為預埋錨栓，錨栓長100mm左右，其外端有橫向連接孔，并設有一段30mm左右螺紋，與鋼模板之間通過內、外螺母垂直固定。

框架柱施工時，無填充墻的一側采用木模板，有填充墻的一側選取孔位與填充墻位置一致的鋼模板。首先將內螺母擰入錨栓，將錨栓穿過鋼模板的預埋孔，然后擰上外螺母將錨栓垂直固定在鋼模板上。按照正常施工方法支設模板并澆筑混凝土，當框架柱混凝土養護成型達到拆模強度后，擰下外螺母將鋼模板拆除，錨栓與內螺母被埋到框架柱中。錨栓外端的橫向連接孔就露在外面，當砌筑填充墻時，先擰上外螺母，再將拉結筋端部彎成90°彎鉤并穿進錨栓的連接孔內，然后反擰外螺母即可將拉結筋夾緊固定。

該方法利用鋼模板固定拉結筋預埋件，定位準確且不易松動，鋼模板拆除方便，能夠反復循環使用；拉結筋預埋件錨固可靠，與拉結筋的連接緊密，無需二次焊接，施工過程中對框架柱無任何損傷。解決了傳統二次植筋施工沖孔對柱的損傷和植筋膠粘接不牢固的問題，可節省人工成本并降低了拉結筋的施工難度。

2.2 牙口鋼管頂模預埋法

如圖2所示，預埋件采用U形鋼管，鋼管外端口為鋸齒狀牙口，管口由外向內為敞口形，內側有一段連接螺紋。框架柱模板采用木模板，其施工構造如圖3所示。在框架柱施工時，當柱的縱筋與箍筋綁扎完成后，將U形鋼管預埋件按照與填充墻位置一致的位置綁扎在箍筋上，沿豎向間距為500mm。U形鋼管的端口伸出箍筋的距離稍大于混凝土保護層的厚度，在鋼管敞口內塞入橡皮塞以防止混凝土進入鋼管內，然后安裝柱模板，使模板與U形鋼管的牙口接觸頂緊。最后按照正常施工方法支設其他模板并澆筑混凝土，當柱混凝土養護成型達到拆模強度后，拆除柱模板，拔出橡皮塞，將端部帶螺紋的拉結筋擰入U形鋼管內即可。

該方法采用U形鋼管作為預埋錨具，利用鋼管外端的牙口與木模板咬合頂緊，不僅能夠保證拆模后錨具的正確位置，而且錨具與拉結筋之間可通過內螺紋方便可靠地連接，使用橡皮塞能阻止混凝土進入鋼管內，對U形鋼管的內螺紋具有保護作用。U形鋼管錨具還能起到混凝土保護層定位的作用，避免框架柱保護層定位不準確和露筋發生。

3 抗拔效果分析

某框架結構辦公樓，分別選取10根底層框架柱使用組合鋼模板緊固預埋法和牙口鋼管頂模預埋法進行拉結筋施工，其余采用植筋法施工。柱混凝土強度等級為C35，拉結筋采用采用直徑為8mm的HRB400級螺紋鋼，植筋膠為無機植筋膠，植筋鉆孔深度為10d。采用拉拔儀對以上3種施工方法的拉結筋進行抗拔力測試，試驗結果發現，使用組合鋼模板緊固預埋法和牙口鋼管頂模預埋法施工的拉結筋全部為鋼筋被拉斷，拉拔力達到鋼筋的極限抗拉強度。而使用植筋法施工的拉結筋有16根鋼筋被拉斷，另外4根鋼筋被拔出，其中最小抗拔力只有鋼筋極限強度的55%。植筋被拔出的主要原因是清孔不夠徹底，造成植筋膠與混凝土之間的粘結力不夠。因此對于填充墻拉結筋的施工，使用組合鋼模板緊固預埋法和牙口鋼管頂模預埋法的抗拔效果好于植筋法，可靠性也大大提高。

4 結語

植筋膠與鋼筋和混凝土之間的粘結力是植筋抗拔承載力的主要影響因素，受到施工條件和人工操作隨意性的影響，植筋的不合格率較高。采用組合鋼模板緊固預埋法和牙口鋼管頂模預埋法進行拉結筋施工，可避免鉆孔對框架柱造成損傷，抗拔效果較植筋法有明顯提高，施工較為簡單，具有可推廣價值。

參考文獻

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[2] 趙更歧，張浩.植筋粘結錨固性能試驗及應用研究[J].建筑技術，2011，42（4）.

作者簡介：黃昆（1978-），男，河南光山人，湖州職業技術學院工程師，研究方向：結構工程抗震減震研究及教學。

（責任編輯：小 燕）