構(gòu)造柱的作用及施工問題分析

周文根

【摘要】本文分析鋼筋混凝土框架砌體填充墻設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱的作用，同時(shí)分析了現(xiàn)階段構(gòu)造柱施工工藝、工序中存在的主要問題及原因。

【關(guān)鍵詞】構(gòu)造柱、施工問題、框架砌體

隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)建筑物的可靠性，耐久性要求不斷提高，建筑物的抗震性能愈加得到重視。我國(guó)大多數(shù)地區(qū)，框架結(jié)構(gòu)中都是采用加氣混凝土砌塊、爐渣空心磚、燒結(jié)頁(yè)巖空心磚等輕質(zhì)砌體作為填充墻。填充墻在框架結(jié)構(gòu)中雖為非承重構(gòu)件，但由于墻體超長(zhǎng)、抗震能力和穩(wěn)定性不足以及環(huán)境溫度變化和材料收縮等原因，常常會(huì)引起墻體開裂、滲水，有損房屋的觀瞻和正常使用，地震作用下還會(huì)發(fā)生墻體倒塌，因此，我國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]（GB50011-2001） 第13.3.3條有關(guān)于超長(zhǎng)砌體填充墻的構(gòu)造要求作出明確規(guī)定：為加強(qiáng)填充墻的抗震能力和穩(wěn)定性，框架砌體填充墻長(zhǎng)度大于5m時(shí)，墻頂部與梁宜有拉結(jié)；墻長(zhǎng)超過層高2倍時(shí)，宜設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱。而實(shí)際施工中，構(gòu)造柱因非承重構(gòu)件而往往不被施工者重視，鋼筋混凝土構(gòu)造柱施工出現(xiàn)較多方面的質(zhì)量問題，給工程留下了質(zhì)量隱患。

1 鋼筋混凝土構(gòu)造柱的作用

在混凝土框架磚砌體填充墻中，混凝土構(gòu)造柱能增加建筑物的整體剛度與延性，提高建筑物的抗震能力。其作用一般為：1）加強(qiáng)縱墻間的連接，提升砌體結(jié)構(gòu)的抗剪能力，增加了建筑物的整體性。這是由于構(gòu)造柱與其相鄰的縱橫墻以及馬牙搓相連接并沿墻高每隔500mm設(shè)置2Φ6mm～8mm拉結(jié)筋，鋼筋每邊伸入墻內(nèi)大于1000mm。一般施工時(shí)先砌磚墻后澆筑混凝土構(gòu)造柱，這樣能增加橫墻的結(jié)合，可以提高砌體的抗剪承載能力10%～30%。其作用機(jī)理是構(gòu)造柱與圈梁共同將區(qū)格內(nèi)的砌體緊箍，從而提升砌體的抗剪能力。理論上構(gòu)造柱的拉力使砌體受壓正應(yīng)力增加，同樣強(qiáng)度等級(jí)的砌體，同樣強(qiáng)度等級(jí)的砂漿，同一個(gè)操作人員用同種工藝砌筑的砌體，在規(guī)定的范圍內(nèi)，受壓正應(yīng)力愈高，抗剪能力就愈高。2）大大提高砌體結(jié)構(gòu)的延性。構(gòu)造柱與圈梁的共同工作，可以把磚砌體分割包圍，當(dāng)砌體開裂時(shí)能迫使裂縫在所包圍的范圍之內(nèi)，而不至于進(jìn)一步擴(kuò)展。砌體雖然出現(xiàn)裂縫，但能限制它的錯(cuò)位，使其維持承載能力并能抵消振動(dòng)能量而不易較早倒塌。砌體結(jié)構(gòu)作為垂直承載構(gòu)件，地震時(shí)最性出現(xiàn)四散錯(cuò)落倒地，從而使水平樓板和屋蓋墜落，而構(gòu)造柱則可以阻止或延緩倒塌時(shí)間，以減少損失和人員傷害。構(gòu)造柱與圈梁連接又可以起到類似框架結(jié)構(gòu)的作用，其作用效果非常明顯。

2 鋼筋混凝土構(gòu)造柱存在的施工問題

2.1 砌體填充墻中鋼筋混凝土構(gòu)造柱的施工順序存在問題：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。構(gòu)造柱一般均生根于基礎(chǔ)梁或樓面梁上，當(dāng)構(gòu)造柱與框架柱、梁同時(shí)現(xiàn)澆后，上部結(jié)構(gòu)荷載將部分通過構(gòu)造柱直接傳給樓面梁或基礎(chǔ)梁，致使原基礎(chǔ)受力發(fā)生改變，造成支撐構(gòu)造柱的樓面梁或基礎(chǔ)梁上局部荷載的增加，導(dǎo)致其截面大小及配筋某種程度的不足，給結(jié)構(gòu)造成了較大的安全隱患。

2.2 構(gòu)造柱縱向鋼筋上下錯(cuò)位，豎向鋼筋搭接不規(guī)范，箍筋松散、歪斜且數(shù)量不足；墻柱拉結(jié)筋數(shù)量不夠、位置不對(duì)。墻與構(gòu)造柱應(yīng)沿墻高每50em設(shè)置2Ф6水平拉結(jié)鋼筋聯(lián)結(jié)，每邊伸入墻內(nèi)不應(yīng)小于 1m。

2.3 構(gòu)造柱馬牙槎砌不正確或不按規(guī)范留設(shè)，槎口高度、深度不一，遇內(nèi)外墻丁字砌體節(jié)點(diǎn)時(shí)，內(nèi)墻只留直槎，個(gè)別工程干脆取消馬牙槎，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。磚墻應(yīng)砌成馬牙槎，每馬牙槎沿高度方向尺寸不超過30cm。

2.4 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?；炷翝仓?，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。

2.5 造柱混凝土爛根、斷條。在構(gòu)造柱施工中，由于每層構(gòu)造柱的根部均低于樓板頂面。形成凹槽，而在砌筑墻體時(shí)，砂漿、磚塊等雜物很容易掉在凹槽內(nèi)，如果在澆筑混凝土前不將這些雜物清除，或清除不干凈，會(huì)使構(gòu)造柱根部出現(xiàn)夾層及混凝土澆筑過程中由于震搗不密實(shí)出現(xiàn)混凝土斷條，易使構(gòu)造柱失去應(yīng)有作用，使磚墻的整體性降低。

3 構(gòu)造柱施工問題發(fā)生的原因

3.1 施工人員對(duì)混凝土構(gòu)造柱的作用原理認(rèn)識(shí)不清，對(duì)構(gòu)造柱的抗震作用認(rèn)識(shí)不足，忽視構(gòu)造柱的施工質(zhì)量，甚至違反施工程序，違規(guī)操作。

3.2 設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)文件交待不清，工單位在施工中僅僅憑著經(jīng)驗(yàn)去操作，因而使設(shè)計(jì)意圖無法正確地得到貫徹。

4 構(gòu)造柱施工問題的防治措施與方法

4.1 嚴(yán)格按規(guī)范施工工序操作施工。澆筑框架柱、梁，要在框架梁上構(gòu)造柱部位預(yù)留插筋，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后拆模，然后再砌筑墻體，并應(yīng)根據(jù)馬牙槎尺寸要求，從柱腳開始，先退后進(jìn)，以保證柱腳為大截面，砌體完成后交木工支模，最后澆筑構(gòu)造柱混凝土。

4.2 構(gòu)造柱的鋼筋大部分是在樓層板梁面預(yù)埋插筋，等到主體結(jié)構(gòu)完成后再進(jìn)行鋼筋綁扎連接安裝。在拆模過程中預(yù)留的鋼筋受到模板及支架、木方的多次碰撞、人為的彎曲、造成構(gòu)造柱鋼筋根部反復(fù)彎折，使鋼筋的強(qiáng)度降低。故為了保證構(gòu)造柱的鋼筋不移位，首先要做好鋼筋的保護(hù)，其次在每一層安裝模板之前，要固定好鋼筋骨架，校正其垂直度，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。如果位置偏差過大，可采用后植筋法預(yù)埋構(gòu)造柱縱筋，豎向鋼筋采用綁扎接頭的，綁扎長(zhǎng)度和構(gòu)造要符合要求。注意拉結(jié)筋放置與馬牙槎砌筑錯(cuò)位問題。放拉結(jié)筋時(shí)，沿墻高度每隔500mm設(shè)置2Φ6mm～8mm拉結(jié)筋，每邊伸入墻內(nèi)不宜少于1000mm，通過馬牙槎使混凝土與磚墻連接，以保證混凝土與磚墻整體性。。

4.3 構(gòu)造柱馬牙槎必須從柱腳開始先退后進(jìn)，左右對(duì)稱，上下對(duì)齊，每一馬牙槎沿高度方向的尺寸，不宜超過300mm，馬牙槎進(jìn)退尺寸不少于60mm。

4.4 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，就應(yīng)按照規(guī)范要求，做好模板加固和混凝土的振搗工作。常見的構(gòu)造柱模板加固方法是使用對(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100mm，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)。

4.5 防止構(gòu)造柱混凝土的爛根、斷條。構(gòu)造柱底部在砌墻體之前，宜先用細(xì)石混凝土做出高于樓板頂面3—5cm的一段柱根，柱根要澆搗密實(shí)，混凝土接槎處要按施工縫處理，構(gòu)造柱兩側(cè)模板支模前，應(yīng)處理好柱根及清除堆物，然后用水清洗柱根，再行支模，混凝土澆筑時(shí)應(yīng)加強(qiáng)震搗保證密實(shí)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，施工單位只有充分認(rèn)識(shí)到構(gòu)造柱的作用原理及其重要性，重視構(gòu)造柱的施工，在構(gòu)造柱施工過程中嚴(yán)格質(zhì)量管理，制定質(zhì)量保證措施，認(rèn)真按規(guī)范要求操作，才能消除混凝土構(gòu)造柱的質(zhì)量通病，保證混凝土構(gòu)造柱的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 屈如意.強(qiáng)愛珍.宋美權(quán)， 淺談框架結(jié)構(gòu)中構(gòu)造柱施工問題[期刊論文]- 陜西建筑2011（9）

[2] 游 猛，框架結(jié)構(gòu)砌體填充墻中設(shè)置構(gòu)造柱的合理構(gòu)造形式與施工方法[期刊論文]- 湖南科技學(xué)院學(xué)報(bào)2007（4）

[3]楊小琳，構(gòu)造柱的工作原理及設(shè)置原理[期刊論文] –淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)2007（6）