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摘要:设置钢筋混凝土构造柱系提高多层砖房屋抗震能力的一种措施,但是,当前许多施工单位在混凝土构造柱施工过程中,不注意施工质量。这样,不但不能起到增强抗震能力的作用,还将影响到建筑物的整体性,给建筑物带来隐患,因此我们必须重视构造柱的施工质量。为此,本文分析了钢筋混凝土构造柱的作用和构造要求,对其施工中的质量通病作了阐述,提出了具体的施工质量控制措施,供大家参考。
关键词:钢筋混凝土 构造柱 抗剪能力
0 引言
构造柱作为砖混结构提高抗震能力的一种有效手段,已被普遍采用,但目前由于一些管理人员对构造柱的作用原理认识不清,施工中出现多方面质量问题,使有些部位的构造柱不但达不到抗震目的,反而影响了结构安,必须引起高度重视。
1 构造柱的作用
1.1 它可以加强纵横墙间的连接。
1.2 它可以提高砖砌体的抗剪能力,虽然提高的比例不很大,试验表明:能提高砖体的抗剪承载力约为10～30%(提高幅度与墙体的高宽比,竖向压力应力,开洞情况等因素有关)能约束墙体的开裂,对限其裂缝开展,起一定作用。
1.3 它与圈梁共同作用,加大了建筑物的整体度,类似框架结构,可称为“弱框架”,对墙体起了约束作用,墙体的四周处于双向双压状态使墙体横向变形减少,改善墙体受压的稳定性能从而提高墙体的承载力。
2 构造柱施工中存在的问题
2.1 钢筋施工中的问题
2.1.1 纵向钢筋上下错位 由于柱筋定位放线时偏离设计位置或砖砌体预留柱位时上下楼层位置偏差,造成柱筋上下错位,以致不得不采取弯折措施以“归位”。其结果是构造柱上下轴心不对位,违反了规范要求,严重影响了抗震功能。
2.1.2 钢筋搭接不规范 纵向钢筋的下料长度通常以楼层高度为依据,即层高+35d,并通常将搭接位置设在每一楼层的楼面上。但很多工程的柱筋搭接随意,搭接长度也未满足35d的要求,甚至还出现了Ⅰ级钢筋单端弯钩或两端都不弯钩的情况。
2.1.3 箍筋松散、歪斜且数量不足 箍筋施工存在问题较多,如绑扎间距过大或大小间距不等(要求间距为25cm)。在砌体施工期间,由于成品保护不好,造成严重滑移、歪斜、松散、合模板前也未修理。
2.1.4 不按规定加密箍筋 按规范要求,柱与圈梁相交时,节点处一定范围内应加密箍筋。加密范围在圈梁上下均不应小于1/6层高或45cm,间距不宜大于10cm,在纵筋搭接区段内的箍筋间距不应大于20m。但实际施工中,上述二项要求未向操作人员交底,而造成了质量隐患。
2.1.5 箍筋弯钩长度及角度不规范 规范中对构造柱箍筋的弯钩角度及长度虽未作明确规定,但提出“对于有关模板、钢筋和混凝土的一般要求,应按照《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB 50204-92)执行”。基于这一点,经查该规范第3.3.4条规定:对有抗震要求的结构(弯钩平直部分的长度),不应小于箍筋直径的10倍,并指出了对有抗震要求和受扭的结构,弯钩的角度为135/135。这一点在施工中往往未引起注意,经查基本上采用90/90弯钩,长度有的也不足10d。
2.1.6拉结筋的摆放问题 规范规定墙与构造柱应沿墙高每50m设置2Φ6水平拉结钢筋连结,每边伸入墙内不应小于100cm。但实际施工中,拉结筋经常漏放或错放,拉结筋锚固长度不足也不少见。
2.2 混凝土施工存在的问题
2.2.1 骨料级配问题 构造柱的截面尺寸一般为240mmx240m
m,混凝土浇筑高度一般都超过2.6m。对于这样较小的断面尺寸,为保证混凝土浇筑顺畅密实不出现卡壳断条情况,规范提出骨料粒径不宜大于20mm,但许多施工现场对骨料选配很不认真,往往由于骨料过大而出现不密实和断条情况。
2.2.2 坍落度问题 规范要求构造柱混凝土的坍落度控制在50-70mm,以利于混凝土通过振捣充分流入马牙槎洞内,从而有效地与砌体结合。但实际施工中因混凝土坍落度过小,流动性不好,加之振捣不良,造成混凝土内部出现孔洞,表面出现蜂窝、麻面,特别是根部易出现烂根情况。
2.2.3 根部清理不净 规范要求构造柱根部应预留清扫口,以便清除砌筑时的落地灰、碎砖块等杂物。但很多施工现场不留清扫口或清理不净,结果是层层柱根隔层,整个构造柱实质是一个多处断条的钢筋连体柱,且断点又均在楼面上钢筋搭接处,这样柱子不但无法起抗震作用,反而破坏了墙体节点处的整体性。
3 保证构造柱的技术和质量的施工措施
首先要提高施工单位对增设混凝土构造柱必要性的认识。根据工程的不同施工条件和设计要求,有针对性地制订保证构造柱施工质量的技术措施,并严格执行。
3.1 对于嵌在墙体中的钢筋混凝土构造柱,一般是先砌纵横墙,在墙体砌完后形成“柱腔”,即预留构造柱的位置。构造柱随着墙体和圈梁的分层砌筑和浇注,进行分柱段施工。为了保证构造柱的中心线在同一条重直线上,必须使预留的“柱腔位置准确。因而砌筑时要经常检查构造柱钢筋骨架的垂直度,钢筋骨架吊直校正后立即用墙体拉结筋固定其位置。然后在浇捣混凝土前将构造柱中心线引向圈梁模板或”柱腔“上口上,使钢筋骨架中心与柱中心线对齐。这样才能保证构造柱的正确位置。
3.2 设计为马牙搓的构造柱,从每层柱脚开始,砌筑时必须严格执行先退后前的原则,阻保证柱脚为大断面。每一马牙搓的齿高一般约为30cm(5层砖高),齿深不小于6cm。当齿深为12cm时,其上口采用一层进6cm、再一层进12cm的方法,使马牙搓上口死角的混凝土能保证浇捣密实。
3.3 钢筋骨架应随分柱段施工面分段梆扎,绑扎点要牢固可靠,避免错位和滑移。竖向搭接头长度z一般为35d。构造柱箍筋应在圈梁上下均不小于1/6层高或45cm高度内,箍筋间距不大于10cm.对于沿墙体每隔500mm设置一道2根06拉结筋的要求,必须严格要求砌筑者随砌随放,并保证放入固定在密实的砂浆水平灰缝中。
3.4 严格执行配合比搅拌工艺要求。粗骨料位径宜用2cm下,坍落度宜控制在5-7cm.分段浇注时要按规定留置相应试块。
3.5 构造柱混凝土通常是分段浇灌的,一般每层作为一个施工段,柱段的施工高度不宜大于2m。每层柱的底部预留清扫口,便在浇灌前清扫柱模板内的砂浆、木屑、砖碴等杂物。新的混凝土柱段浇捣前,对衔接处的旧混凝土面需铲除松动石子,并用水冲洗。再用构造柱混凝土配合比中的灰砂量配置咸水泥砂浆,铺在旧混凝土面上,厚度为1～2cm,保证新旧混凝土结合有可靠的质量。
3.6 构造拄振捣操作要设专人负责。浇注过程中设人对浇注柱段进行观察,以免出现漏浆、过振、中间受阻混凝土浇注不到位等现象。浇捣柱混凝土时,宜用插入式振捣棒分层振实。振捣棒随振随拨,分层振捣厚度不超过300mm_为宜。振捣时严禁振动砖墙、钢筋,以免造成墙体松动、拉结筋脱开或钢筋骨架变位。浇注前必须浇水漓湿砖砌体和木模板,并封闭清扫口。构造柱与圈梁相交处必须同时浇捣。
正确使用构造柱,是改善砌体结构抗震性能的重要措施,它与圈梁共同作用约束了砖砌体的开裂,使裂缝不致进一步扩展,既使开裂也不致于倒塌,使之由很脆的材料组成的结构获得可观的抗变形能力。
关键词:钢筋混凝土 构造柱 抗剪能力
0 引言
构造柱作为砖混结构提高抗震能力的一种有效手段,已被普遍采用,但目前由于一些管理人员对构造柱的作用原理认识不清,施工中出现多方面质量问题,使有些部位的构造柱不但达不到抗震目的,反而影响了结构安,必须引起高度重视。
1 构造柱的作用
1.1 它可以加强纵横墙间的连接。
1.2 它可以提高砖砌体的抗剪能力,虽然提高的比例不很大,试验表明:能提高砖体的抗剪承载力约为10～30%(提高幅度与墙体的高宽比,竖向压力应力,开洞情况等因素有关)能约束墙体的开裂,对限其裂缝开展,起一定作用。
1.3 它与圈梁共同作用,加大了建筑物的整体度,类似框架结构,可称为“弱框架”,对墙体起了约束作用,墙体的四周处于双向双压状态使墙体横向变形减少,改善墙体受压的稳定性能从而提高墙体的承载力。
2 构造柱施工中存在的问题
2.1 钢筋施工中的问题
2.1.1 纵向钢筋上下错位 由于柱筋定位放线时偏离设计位置或砖砌体预留柱位时上下楼层位置偏差,造成柱筋上下错位,以致不得不采取弯折措施以“归位”。其结果是构造柱上下轴心不对位,违反了规范要求,严重影响了抗震功能。
2.1.2 钢筋搭接不规范 纵向钢筋的下料长度通常以楼层高度为依据,即层高+35d,并通常将搭接位置设在每一楼层的楼面上。但很多工程的柱筋搭接随意,搭接长度也未满足35d的要求,甚至还出现了Ⅰ级钢筋单端弯钩或两端都不弯钩的情况。
2.1.3 箍筋松散、歪斜且数量不足 箍筋施工存在问题较多,如绑扎间距过大或大小间距不等(要求间距为25cm)。在砌体施工期间,由于成品保护不好,造成严重滑移、歪斜、松散、合模板前也未修理。
2.1.4 不按规定加密箍筋 按规范要求,柱与圈梁相交时,节点处一定范围内应加密箍筋。加密范围在圈梁上下均不应小于1/6层高或45cm,间距不宜大于10cm,在纵筋搭接区段内的箍筋间距不应大于20m。但实际施工中,上述二项要求未向操作人员交底,而造成了质量隐患。
2.1.5 箍筋弯钩长度及角度不规范 规范中对构造柱箍筋的弯钩角度及长度虽未作明确规定,但提出“对于有关模板、钢筋和混凝土的一般要求,应按照《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB 50204-92)执行”。基于这一点,经查该规范第3.3.4条规定:对有抗震要求的结构(弯钩平直部分的长度),不应小于箍筋直径的10倍,并指出了对有抗震要求和受扭的结构,弯钩的角度为135/135。这一点在施工中往往未引起注意,经查基本上采用90/90弯钩,长度有的也不足10d。
2.1.6拉结筋的摆放问题 规范规定墙与构造柱应沿墙高每50m设置2Φ6水平拉结钢筋连结,每边伸入墙内不应小于100cm。但实际施工中,拉结筋经常漏放或错放,拉结筋锚固长度不足也不少见。
2.2 混凝土施工存在的问题
2.2.1 骨料级配问题 构造柱的截面尺寸一般为240mmx240m
m,混凝土浇筑高度一般都超过2.6m。对于这样较小的断面尺寸,为保证混凝土浇筑顺畅密实不出现卡壳断条情况,规范提出骨料粒径不宜大于20mm,但许多施工现场对骨料选配很不认真,往往由于骨料过大而出现不密实和断条情况。
2.2.2 坍落度问题 规范要求构造柱混凝土的坍落度控制在50-70mm,以利于混凝土通过振捣充分流入马牙槎洞内,从而有效地与砌体结合。但实际施工中因混凝土坍落度过小,流动性不好,加之振捣不良,造成混凝土内部出现孔洞,表面出现蜂窝、麻面,特别是根部易出现烂根情况。
2.2.3 根部清理不净 规范要求构造柱根部应预留清扫口,以便清除砌筑时的落地灰、碎砖块等杂物。但很多施工现场不留清扫口或清理不净,结果是层层柱根隔层,整个构造柱实质是一个多处断条的钢筋连体柱,且断点又均在楼面上钢筋搭接处,这样柱子不但无法起抗震作用,反而破坏了墙体节点处的整体性。
3 保证构造柱的技术和质量的施工措施
首先要提高施工单位对增设混凝土构造柱必要性的认识。根据工程的不同施工条件和设计要求,有针对性地制订保证构造柱施工质量的技术措施,并严格执行。
3.1 对于嵌在墙体中的钢筋混凝土构造柱,一般是先砌纵横墙,在墙体砌完后形成“柱腔”,即预留构造柱的位置。构造柱随着墙体和圈梁的分层砌筑和浇注,进行分柱段施工。为了保证构造柱的中心线在同一条重直线上,必须使预留的“柱腔位置准确。因而砌筑时要经常检查构造柱钢筋骨架的垂直度,钢筋骨架吊直校正后立即用墙体拉结筋固定其位置。然后在浇捣混凝土前将构造柱中心线引向圈梁模板或”柱腔“上口上,使钢筋骨架中心与柱中心线对齐。这样才能保证构造柱的正确位置。
3.2 设计为马牙搓的构造柱,从每层柱脚开始,砌筑时必须严格执行先退后前的原则,阻保证柱脚为大断面。每一马牙搓的齿高一般约为30cm(5层砖高),齿深不小于6cm。当齿深为12cm时,其上口采用一层进6cm、再一层进12cm的方法,使马牙搓上口死角的混凝土能保证浇捣密实。
3.3 钢筋骨架应随分柱段施工面分段梆扎,绑扎点要牢固可靠,避免错位和滑移。竖向搭接头长度z一般为35d。构造柱箍筋应在圈梁上下均不小于1/6层高或45cm高度内,箍筋间距不大于10cm.对于沿墙体每隔500mm设置一道2根06拉结筋的要求,必须严格要求砌筑者随砌随放,并保证放入固定在密实的砂浆水平灰缝中。
3.4 严格执行配合比搅拌工艺要求。粗骨料位径宜用2cm下,坍落度宜控制在5-7cm.分段浇注时要按规定留置相应试块。
3.5 构造柱混凝土通常是分段浇灌的,一般每层作为一个施工段,柱段的施工高度不宜大于2m。每层柱的底部预留清扫口,便在浇灌前清扫柱模板内的砂浆、木屑、砖碴等杂物。新的混凝土柱段浇捣前,对衔接处的旧混凝土面需铲除松动石子,并用水冲洗。再用构造柱混凝土配合比中的灰砂量配置咸水泥砂浆,铺在旧混凝土面上,厚度为1～2cm,保证新旧混凝土结合有可靠的质量。
3.6 构造拄振捣操作要设专人负责。浇注过程中设人对浇注柱段进行观察,以免出现漏浆、过振、中间受阻混凝土浇注不到位等现象。浇捣柱混凝土时,宜用插入式振捣棒分层振实。振捣棒随振随拨,分层振捣厚度不超过300mm_为宜。振捣时严禁振动砖墙、钢筋,以免造成墙体松动、拉结筋脱开或钢筋骨架变位。浇注前必须浇水漓湿砖砌体和木模板,并封闭清扫口。构造柱与圈梁相交处必须同时浇捣。
正确使用构造柱,是改善砌体结构抗震性能的重要措施,它与圈梁共同作用约束了砖砌体的开裂,使裂缝不致进一步扩展,既使开裂也不致于倒塌,使之由很脆的材料组成的结构获得可观的抗变形能力。