鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)填充墻拉結(jié)筋預(yù)埋施工新方法

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

關(guān)鍵詞：填充墻；拉結(jié)筋；預(yù)埋法施工；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；框架柱 文獻(xiàn)標(biāo)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(jié)構(gòu)施工中，一般是先施工主體結(jié)構(gòu)，然后再砌筑填充墻。為保證主體結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)框架柱與填充墻之間的連接多采用拉結(jié)筋。拉結(jié)筋主要起到增加建筑抗震的整體性，保證填充墻與主體結(jié)構(gòu)協(xié)同工作的作用，此外，拉結(jié)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(jié)筋的應(yīng)用現(xiàn)狀

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

在國內(nèi)工程應(yīng)用中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)填充墻拉結(jié)筋的施工技術(shù)主要有預(yù)埋法和后錨固法，預(yù)埋法主要有柱上預(yù)留貼模筋法、模板開洞留甩筋法和柱側(cè)預(yù)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(jié)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(jìn)行吹風(fēng)機(jī)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(shù)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(jié)構(gòu)帶來一定的安全隱患。

2 拉結(jié)筋預(yù)埋施工新方法

2.1 組合鋼模板緊固預(yù)埋法

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

框架柱施工時，無填充墻的一側(cè)采用木模板，有填充墻的一側(cè)選取孔位與填充墻位置一致的鋼模板。首先將內(nèi)螺母擰入錨栓，將錨栓穿過鋼模板的預(yù)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(shè)模板并澆筑混凝土，當(dāng)框架柱混凝土養(yǎng)護(hù)成型達(dá)到拆模強度后，擰下外螺母將鋼模板拆除，錨栓與內(nèi)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(dāng)砌筑填充墻時，先擰上外螺母，再將拉結(jié)筋端部彎成90°彎鉤并穿進(jìn)錨栓的連接孔內(nèi)，然后反擰外螺母即可將拉結(jié)筋夾緊固定。

該方法利用鋼模板固定拉結(jié)筋預(yù)埋件，定位準(zhǔn)確且不易松動，鋼模板拆除方便，能夠反復(fù)循環(huán)使用；拉結(jié)筋預(yù)埋件錨固可靠，與拉結(jié)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(tǒng)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(jié)省人工成本并降低了拉結(jié)筋的施工難度。

2.2 牙口鋼管頂模預(yù)埋法

如圖2所示，預(yù)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(nèi)為敞口形，內(nèi)側(cè)有一段連接螺紋?？蚣苤０宀捎媚灸０?，其施工構(gòu)造如圖3所示。在框架柱施工時，當(dāng)柱的縱筋與箍筋綁扎完成后，將U形鋼管預(yù)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(hù)層的厚度，在鋼管敞口內(nèi)塞入橡皮塞以防止混凝土進(jìn)入鋼管內(nèi)，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(shè)其他模板并澆筑混凝土，當(dāng)柱混凝土養(yǎng)護(hù)成型達(dá)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(jié)筋擰入U形鋼管內(nèi)即可。

該方法采用U形鋼管作為預(yù)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(jié)筋之間可通過內(nèi)螺紋方便可靠地連接，使用橡皮塞能阻止混凝土進(jìn)入鋼管內(nèi)，對U形鋼管的內(nèi)螺紋具有保護(hù)作用。U形鋼管錨具還能起到混凝土保護(hù)層定位的作用，避免框架柱保護(hù)層定位不準(zhǔn)確和露筋發(fā)生。

3 抗拔效果分析

某框架結(jié)構(gòu)辦公樓，分別選取10根底層框架柱使用組合鋼模板緊固預(yù)埋法和牙口鋼管頂模預(yù)埋法進(jìn)行拉結(jié)筋施工，其余采用植筋法施工。柱混凝土強度等級為C35，拉結(jié)筋采用采用直徑為8mm的HRB400級螺紋鋼，植筋膠為無機(jī)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(jié)筋進(jìn)行抗拔力測試，試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用組合鋼模板緊固預(yù)埋法和牙口鋼管頂模預(yù)埋法施工的拉結(jié)筋全部為鋼筋被拉斷，拉拔力達(dá)到鋼筋的極限抗拉強度。而使用植筋法施工的拉結(jié)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(jié)力不夠。因此對于填充墻拉結(jié)筋的施工，使用組合鋼模板緊固預(yù)埋法和牙口鋼管頂模預(yù)埋法的抗拔效果好于植筋法，可靠性也大大提高。

4 結(jié)語

植筋膠與鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)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(yù)埋法和牙口鋼管頂模預(yù)埋法進(jìn)行拉結(jié)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(xiàn)

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作者簡介：黃昆（1978-），男，河南光山人，湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程師，研究方向：結(jié)構(gòu)工程抗震減震研究及教學(xué)。

（責(zé)任編輯：小 燕）