混凝土結(jié)構(gòu)中填充墻、隔墻構(gòu)造柱的作用與施工

張 偉

(攀鋼集團冶金工程技術(shù)有限公司，四川攀枝花 617023)

規(guī)范要求填充墻、隔墻與主體結(jié)構(gòu)有可靠地拉結(jié)，與柱、剪力墻等主要受力構(gòu)件之間宜脫開或采用柔性連接，以能適應主體結(jié)構(gòu)不同方向的層間位移及節(jié)點轉(zhuǎn)動引起的豎向變形。在填充墻、隔墻中設置混凝土構(gòu)造柱的目的是為了提高填充墻、隔墻的抗震能力的一種措施，但是，目前在混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)造柱施工過程中，由于構(gòu)造柱是非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，構(gòu)造柱的作用往往被施工單位忽視了，加之填充墻、隔墻中的構(gòu)造柱是二次施工的，施工難度較大，施工質(zhì)量難以保證，這樣，不僅構(gòu)造柱增強填充墻、隔墻抗震能力的作用大大削弱，還將影響到填充墻、隔墻的整體性和填充墻、隔墻的外觀質(zhì)量，甚至影響整個結(jié)構(gòu)的安全。因此我們在施工中要通過增強施工人員的責任心和改進施工工藝來提高構(gòu)造柱的施工質(zhì)量。

1 填充墻、隔墻中構(gòu)造柱的作用和構(gòu)造要求

1.1 構(gòu)造柱的作用

(1)填充墻、隔墻中設置鋼筋混凝土構(gòu)造柱，可提高墻體使用階段的穩(wěn)定性。

(2)構(gòu)造柱可阻止填充墻、隔墻墻體剪切及干縮變形裂縫的發(fā)展。

(3)構(gòu)造柱可增加墻體平面外的抗彎能力。

(4)構(gòu)造柱和墻體中的水平鋼筋混凝土加強帶分隔墻體，減少了墻體的自由幅面，限制了墻體平面外的振動，適應主體結(jié)構(gòu)不同方向的變形，有利于墻體抗震。

1.2 構(gòu)造柱的構(gòu)造要求

根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》(GB 50011－2001，2008年版)的規(guī)定，抗震設計時，框架結(jié)構(gòu)填充墻、隔墻長度(凈長)大于5 m 時，墻頂部與框架梁(板)應有鋼筋拉結(jié);當填充墻、隔墻的凈高大于4 m 時，應在墻的半高處(或門窗洞口上皮)宜與主體結(jié)構(gòu)連接的且沿墻全長貫通的鋼筋混凝土水平系梁;墻長超過層高的兩倍時，宜設置鋼筋混凝土構(gòu)造柱，一般構(gòu)造柱的間距宜控制在不大于4 m 范圍內(nèi)。

構(gòu)造柱縱向鋼筋錨固在上下梁(板)內(nèi)，錨固長度不應小于250 mm，并保證位置正確。受力鋼筋接長采用在同一截面綁扎接頭，搭接長度為1.6 La，綁扎接頭范圍內(nèi)箍筋間距不應大于100 mm。磚砌體與構(gòu)造柱連接處應砌成馬牙槎，每層從柱腳開始，先退后進，進退尺寸不小于60 mm。馬牙槎沿高度方向的尺寸不宜超過300 mm，并沿墻高每隔500 mm 設置2Φ6 拉結(jié)鋼筋，每邊伸入墻內(nèi)的長度由當?shù)乜拐鹪O防烈度確定，6、7 度時不應小于墻長的1/5 且不小于700 mm，8、9 度時宜沿墻全長貫通。

2 目前填充墻、隔墻中構(gòu)造柱施工中存在的問題

規(guī)范要求圍護墻和隔墻應考慮對結(jié)構(gòu)抗震的不利影響，避免不合理設置而導致主體結(jié)構(gòu)的破壞，并應設置拉結(jié)筋、水平系梁、圈梁、構(gòu)造柱等與主體結(jié)構(gòu)可靠拉結(jié)。目前，許多結(jié)構(gòu)設計圖對于混凝土結(jié)構(gòu)填充墻、隔墻中的構(gòu)造柱柱頂與梁(板)的連接構(gòu)造問題交代不清，同時許多監(jiān)理及施工技術(shù)人員對此問題也比較模糊，還有建筑產(chǎn)品的地域性導致了在這方面問題上的地區(qū)差異性，致使施工現(xiàn)場對于填充墻、隔墻中的構(gòu)造柱柱頂與框架梁(板)的連接構(gòu)造出現(xiàn)了多種形式:一種情況是設計要求鋼筋伸入梁(板)內(nèi)，但澆筑混凝土時候構(gòu)造柱頂與梁(板)混凝土隔開，計算模型中可以為鉸接;另外一種情況是鋼筋伸入梁(板)內(nèi)，但澆筑混凝土時候構(gòu)造柱頂與梁(板)混凝土不隔開的，計算模型中可以為半固接。填充墻、隔墻設置的構(gòu)造柱上部混凝土應與主體梁(板)斷開，上部應該是柔性連接。構(gòu)造柱與主體結(jié)構(gòu)的連接不能改變主體結(jié)構(gòu)的受力分配，在受力過程中，應由框架柱或剪力墻承擔。為增加墻體抗震性能應設置拉結(jié)鋼筋，但墻體與結(jié)構(gòu)也應該是柔性連接。一般的做法有兩種，就是看填充墻的施工順序:如果墻體從底層往上施工，就在澆筑混凝土的時候構(gòu)造柱柱頂與梁(板)之間留5 cm 的間隙，以后采用水泥砂漿或瀝青麻絲封死，見圖1(a);如果墻體從頂層往下施工，構(gòu)造柱的鋼筋應錨入上部梁(板)，混凝土可澆筑到上層梁(板)底，不留縫隙，見圖1(b)。

大多施工圖集要求構(gòu)造柱在上層梁預留鋼筋與構(gòu)造柱縱筋搭接，其實這種情況在施工中很難操作，縱筋位置很難準確定位，施工時還必須要求采用木模板，鋼模板無法實現(xiàn)，而且會花費較多的人工和浪費周轉(zhuǎn)材料;對于鋼筋的連接位置、搭接長度和箍筋間距在現(xiàn)場施工時就更為隨意了;由于很難采用插入式振動棒進行振搗混凝土，通常采用榔頭等工具在混凝土下落時敲打模板，結(jié)果構(gòu)造柱混凝土常常出現(xiàn)蜂窩、狗洞、麻面和挑磚下混凝土不密實，還有由于漏漿造成墻面被污染等質(zhì)量通病。

3 填充墻、隔墻中構(gòu)造柱的施工要點

3.1 鋼筋綁扎

在施工梁板(基礎梁、底板)時，按照圖紙設計將構(gòu)造柱位置找準確，預留構(gòu)造柱插筋，構(gòu)造柱縱筋錨入梁(板)不小于250 mm，直錨長度不足時可彎錨，總長度不小于250 mm，露出梁(板)面不小于Ll+50 mm(做法見圖2)，構(gòu)造柱柱頂鋼筋采用后植筋的方法與梁(板)進行連接(做法見圖1(a)、圖1(b))，植筋應符合《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》(JGJ 145－2004)要求。構(gòu)造柱縱筋可在同一截面搭接接長，搭接長度Ll，縱筋搭接范圍內(nèi)箍筋間距不大于100 mm，構(gòu)造柱在砌筑前綁扎鋼筋，并在砌筑的過程中放置水平拉結(jié)筋。

圖1 (a) 構(gòu)造柱頂端構(gòu)造做法

圖1 (b) 構(gòu)造柱頂端構(gòu)造做法

3.2 模板施工

構(gòu)造柱支模前必須將根部清理干凈，構(gòu)造柱模板根部應留置清掃口。

圖2 構(gòu)造柱底部構(gòu)造做法

混凝土構(gòu)造柱模板采用12 mm 厚木模板做面板，50 mm×100 mm 木方做龍骨，采用一般的支模方法。為防止?jié)仓炷習r模板脹模，將木模貼在墻面上，每隔1 m 設置2 根12對拉螺栓進行加固。對拉螺栓穿過墻的洞要提前預留，留洞位置要求距地面300 mm 開始，每隔1 m 在構(gòu)造柱兩側(cè)各留一道，洞的平面位置在構(gòu)造柱馬牙槎以外一丁頭磚縫處。

3.3 混凝土澆筑

構(gòu)造柱混凝土常常存在著蜂窩、麻面和挑磚下混凝土不密實，還有由于漏漿造成墻面不清潔等質(zhì)量通病，為解決這些質(zhì)量通病，我們采取了以下幾項措施:

(1)采用傳統(tǒng)的方法砌筑馬牙槎時，在馬牙槎的挑磚下混凝土往往會出現(xiàn)狗洞和混凝土不密實等現(xiàn)象，為解決這一問題，我們將馬牙槎的第一塊挑磚用切割機切成斜角，確?；炷聊軌蛄鞯教舸u下面，保證混凝土的密實(見圖3)。

圖3 構(gòu)造柱馬牙槎做法

(2)在選用模板時，挑出好的模板進行配模，做好模板接縫，嚴格清洗模板，并沿磚墻馬牙槎粘貼30 mm 寬的泡棉雙面膠帶，避免澆筑混凝土時漏漿，提高構(gòu)造柱混凝土的觀感質(zhì)量和墻面不被水泥漿污染。

(3)澆筑構(gòu)造柱混凝土前，應將柱根部雜物清理干凈，并用壓力水沖洗。對模板和磚墻馬牙搓做充分濕潤，否則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。

(4)采用粉煤灰按15%(上限)等量代換水泥，提高混凝土的流動性;混凝土中的粗骨料采用直徑不大于20 mm 的石子;在保證混凝土強度的情況下，適當增大混凝土的水灰比。

(5)構(gòu)造柱底部施工縫處，在澆筑前宜先鋪50 mm 厚與混凝土配合比相同的水泥砂漿或減石子混凝土。振搗采用快拆微型附著式外部振動器(振幅0.6 mm)，混凝土高度高于振動器位置時開始振搗，待混凝土灌滿之后再振搗30 s 即可。

如果墻體從底層往上施工，在澆筑混凝土時構(gòu)造柱柱頂與梁底(板)之間留5 cm 的間隙，以后采用水泥砂漿或瀝青麻絲封死;如果墻體從頂層往下施工，混凝土可澆筑到上層梁(板)底，不留縫隙，在構(gòu)造柱柱頂和梁(板)交接處留設喇叭口，用鐵鍬將混凝土從此喇叭口灌入，喇叭口處的混凝土在澆筑完達到一定的強度后切除，保證柱頂與梁(板)之間的緊密結(jié)合。

(6)混凝土澆筑完成12 h 后，安排專人澆水養(yǎng)護，常溫下每天澆水養(yǎng)護不得少于2 次，如遇高溫炎熱天氣應適當增加澆水次數(shù)，保持混凝土表面濕潤，養(yǎng)護時間不少于1 d。

4 結(jié)束語

目前按此構(gòu)造做法和施工方法施工的混凝土結(jié)構(gòu)填充墻、隔墻構(gòu)造柱效果良好，得到了質(zhì)量監(jiān)督部門和業(yè)主的肯定，該做法也得到了該地區(qū)監(jiān)理和施工技術(shù)人員的一致認同。

［1］建筑施工手冊編寫組.建筑施工手冊(第四版)［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2003

［2］徐定華，馮文元.混凝土材料實用指南［M］.北京:中國建材工業(yè)出版社，2005

［3］GB 50011－2001 建筑抗震設計規(guī)范(2008年版)［S］

［4］GB 50010－2002 混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范［S］

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［6］06SG614－1 砌體填充墻結(jié)構(gòu)構(gòu)造［S］

［7］02G02 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造詳圖［S］

［8］06SJ105 砌體填充墻建筑構(gòu)造［S］

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