剪力墻豎向分布鋼筋偏移原因分析及處理辦法

李 燕 軍

(山西八建集團有限公司，山西 太原 030027)

1 原因分析

剪力墻豎向分布鋼筋偏移常出現在高度70 m～90 m的住宅建筑中，這類住宅建筑的特點是：

1)結構體系為純剪力墻結構；

2)剪力墻墻肢截面高度都比較大，一般hw/bw的比值都在10～20之間；

3)空間分布鋼筋的直徑較小，一般為Φ10～Φ12；

4)bw值較小，一般為200 mm；

5)邊緣構件長度都較短。

在施工過程中，影響豎向分布鋼筋偏移的因素，主要有：

1)施工放線精度不足，主要為上下兩層的墻線有偏移的可能。

2)鋼筋保護層墊塊數量不足、剛度不夠。

3)長墻肢的邊緣構件及水平分布鋼筋對豎向分布鋼筋的約束較弱，這種情況是影響豎向分布鋼筋偏移的主要因素，結合剪力墻結構的特點，我們知道，在剪力墻墻肢中，邊緣構件的形式有暗柱、端柱、轉角柱、翼墻，依據JGJ 3—2010高層建筑混凝土結構技術規程第7.1.14～7.1.16條，邊緣構件lc≈(0.1～0.15)hw的范圍內設置鋼筋，陰影部分范圍內為剪力墻的縱向受力鋼筋，這部分鋼筋的變化都比較大，一般都不小于Φ16。這樣邊緣構件綁扎完畢后的整體性非常好，幾乎不會受到施工擾動。在兩個邊緣構件之間為剪力墻的豎向分布鋼筋和水平分布鋼筋，雙排或多排分布鋼筋之間靠拉鉤來約束，平行剪力墻方向靠水平分布鋼筋拉結形成整體拉鉤的直徑為6 mm～8 mm，與分布鋼筋綁扎連接，由于在施工過程中為了豎向分布鋼筋的連接方便，都會甩出施工所在層一定高度，一般為1 m～1.5 m，所以在墻肢過長的情況下，鋼筋綁扎完成后，墻體中間段，很容易晃動，工人在澆混凝土過程中，輕推、擾動的都會導致豎向分布鋼筋偏移。

2 施工措施

針對上述原因分析，我們制定下述施工措施來改善豎向分布鋼筋的偏移:

1)上下層防線采用同一基準點，上層放線完畢后與下層完成構件進行軸線校準，如偏差過大，應分析原因，并在接下來施工的數層內逐步調整，不應該一步調整完畢。

2)墊塊必須采用剛度和強度較大的水泥墊塊，不應采用塑料卡子等來控制保護層厚度，在板底第一排～第二排鋼筋處，墊塊應加密。

3)在豎向分布鋼筋甩筋高度范圍內加設3排梯子筋，梯子筋采用X14或X16鋼筋制作。梯子筋短筋間距與分排鋼筋間距一致，長度與整片剪力墻墻肢長度一致。梯子筋的全部鋼筋接頭采用焊接連接，端部全部卡入邊緣構件內，且與邊緣構件綁扎牢固，中間段與豎向分布筋交錯的每一個點都要綁扎，混凝土澆筑完成后的第二天可以拆除梯子筋，清理干凈，為下一層施工做準備。

工程實踐證明梯子筋加3道的效果最好，且梯子筋能循環使用，是防止鋼筋偏移最有力的措施。

3 豎向分布鋼筋偏移對結構的影響

實踐證明，在采取第二節的施工措施后，僅有部分墻肢會有豎向鋼筋偏移的情況。針對這種情況，我們要想辦法進行處理，但不能盲目憑經驗處理，而應該分析豎向分布筋度對結構的影響后針對性處理。

3.1 對豎向分布鋼筋的作用進行分析

依據《建筑抗震設計規范》，抗震概念設計，剪力墻作為剪力墻結構的主要抗側構件，剪力墻按剛度分配平行墻肢方向的全部水平地震作用力，垂直墻肢方向不承擔水平作用力。為避免出現較弱層和薄弱層，剪力墻的抗剪承載力和剛度必須有保證。

依據JGJ 3—2010高層建筑混凝土結構技術規程第7.2.10條偏心受壓剪力墻的受剪承載力為：

公式：[(0.4ftbwhw0+0.1NAw/A)/(λ-0.5)+0.8fyvAsvhw0/s]/γre。

對公式分析，我們可以得到,剪力墻的受剪承載力只與混凝土的抗拉強度、截面特性、受力情況、水平分布鋼筋有關，與豎向分布鋼筋沒有關系。

依據7.2.11條，在偏心受拉情況下，受剪承載力也與豎向分布鋼筋無關。

依據7.2.17條，條文說明，為了防止墻體在受彎裂縫出現后立即達到極限受彎承載力，配置豎向分布鋼筋必須滿足最小配筋百分率的要求。

剛度：依據結構力學知識，我們知道抗彎剛度EI、抗剪剛度GA，只與材料性質和截面特性有關，故豎向鋼筋的配筋率會對剛度產生影響。

綜上可知，豎向分布鋼筋的偏移對配筋率沒有影響，即對抗震設計無影響。

從理論上講，豎向分布鋼筋度對剪力墻墻肢的平面內抗彎承載力起一定的作用。但在朱炳寅專家《高層建筑混凝土結構技術規程應用與分析》一書中說過，由于計算豎向分布鋼筋對剪力墻墻肢抗彎承載力的作用太過復雜，故一般在抗彎驗算中只考慮端柱的豎向鋼筋；對于平面外來說，豎向鋼筋的偏移，直接影響計算高度h0。但在剪力墻結構設計中不考慮剪力墻平面外受彎，故也不影響結構受力。

綜上，可得在結構體系中，豎向分布鋼筋是需要滿足配筋率要求的構造配筋，豎向分布鋼筋偏移對受力體系無影響。

3.2 在正常使用極限狀態中的作用

豎向分布鋼筋外偏，導致鋼筋保護層厚度變小，對結構的耐久性產生影響。

豎向分布鋼筋內偏，導致鋼筋的保護層厚度變大，依據《混凝土結構設計規范》7.1.2條，最大裂縫寬度計算公式：

公式Wmax=αcrΨδs(1.9Cs+0.08deq/ρte)/Es。

Cs越大，裂縫寬度越大，在剪力墻平面外水平力作用下，Cs的取值就是縱向分布鋼筋的保護層厚度。

3.3 結論

依據本節分析可知，豎向分布鋼筋偏移會對結構耐久性和裂縫控制造成影響。

4 處理方法

針對第三節分析，我們得到處理方法如下：

外偏：方法1:按照圖集11G101-1，70頁做法，在偏移處墻板節點下鑿6倍的偏移量，把鋼筋扭到正常位置。

方法2:如果偏移量較小，或對平面凈距要求較低(如地下室內外墻)，可局部加大墻的厚度，來保證保護層厚度。

內偏：對偏移量較小的，如2 cm以內，可直接按1∶1外扭鋼筋進行調整；如偏移量較大，如5 cm應加設細鋼筋網片，沿高度設6倍～10倍的偏移量，同時在此高度范圍內把鋼筋調到正確位置。

5 結語

本文針對工程中的一個常見問題進行剖析，得到了一些施工措施和整改辦法，為廣大同行提供一定的借鑒。但作者能力有限，有不盡如意地方，請廣大同行給出批評意見。