框架结构中构造柱的施工质量控制措施

2018-03-25 03:47
山西建筑 2018年7期
关键词:抗震墙体构件

李 立 强

(山西一建集团有限公司,山西 太原 030012)

0 引言

框架结构是目前我国混凝土结构中应用较为广泛的一种结构型式。框架结构的主要承重构件为柱、梁、板,框架结构内的非承重构件为填充墙,填充墙在框架结构中主要起围护和分隔作用。在目前的《建筑抗震设计规范》中要求,填充墙门窗洞口两侧和墙体转角处需布置构造柱,以提高填充墙的整体性;若填充墙的长度不小于5 m时需设置构造柱以提高填充墙的稳定性。构造柱在填充墙中可起到限制墙体位移变形、开裂,提高墙体的稳定性,是抗震构造措施中的主要构件。本文通过对构造柱施工过程中易出现的施工质量问题进行分析并提出相应的防治措施,从而确保结构的抗震能力和结构安全。

1 构造柱数量

填充墙一般在梁上部砌筑,抵抗变形能力和稳定性均不足,当外界环境发生变化时易使填充墙产生倒塌现象,从而影响建筑使用安全,尤其在地震荷载作用下严重影响人们的生命财产安全。为提高填充墙的整体性和抵抗变形的能力,我国颁布了《建筑抗震设计规范》,在规范中明确提出构造柱属于主要抗震措施,对构造柱的数量和规格均作出了强制性规定。

1.1 质量问题

由于构造柱构件按照承载力要求属于非承载构件,因此在施工过程中施工人员对其重视度不够。部分设计院的结构施工图纸中仅在墙体转角处、楼梯间四角上标注出构造柱的位置,并规定了构造柱的尺寸与配筋,但在其他超长墙体的中部和墙体长度超过净高2倍的位置并未标注构造柱的位置及数量,仅在结构设计说明或该页图名下部标注:按照《建筑抗震设计规范》的相关要求进行。由于施工人员对图纸和规范不够熟悉,仅按照图纸上规定的构造柱数量进行设置和布置,从而造成漏布构造柱,最终致使施工的建筑抗震能力和稳定性不能满足设计要求和规范要求。

1.2 预防措施

施工人员应对图纸和相关规范进行仔细研究,施工时严格按照设计图纸和规范进行,监理部门更应按照设计图纸要求进行有效监督,从而有效避免构造柱漏布现象的发生。

2 构造柱施工顺序

在进行构造柱施工时,一般是先砌筑填充墙,在需布置构造柱的位置进行预留,最后再浇筑混凝土设置构造柱,这种施工方法有利于加强构造柱与墙体的连接,提高填充墙的抵抗变形能力和抗剪承载力,有效避免在地震作用下填充墙体侧向坍塌。

2.1 质量问题

在实际施工时,施工人员往往为图方便,在浇筑主体结构时同时支设构造柱模板,且与主体结构混凝土同时浇筑,此时构造柱与梁连接节点形成刚性支座,这与结构计算模型不符,传力体系发生改变。这种情况下会影响上下层梁的正常挠曲变形,易使混凝土梁产生受力变形裂缝,影响结构安全。同时还削弱了构造柱与填充墙间的连接,降低了构造柱对填充墙的约束作用。

2.2 预防措施

在进行施工时,应首先进行主体结构施工。施工完成后按照设计要求在设计位置钻孔、预埋钢筋。进行二次结构施工时安装构造柱钢筋,再砌筑填充墙,最后浇筑构造柱混凝土,确保构造柱与填充墙体间是马牙槎形,提高两者的咬合作用,增强填充墙的整体稳定性。

3 构造柱内钢筋安装

构造柱内的钢筋主要承受拉力作用,同时还起到对混凝土的约束变形、减小材料的收缩变形、提高构件的延性,因此在施工过程中,施工人员一定要按照结构施工图配备钢筋并进行安装。

3.1 质量问题

在施工过程中,构造柱钢筋安装主要存在以下问题:1)施工过程中经常出现构造柱钢筋少预埋或漏预埋的现象,且后期发现后并未采取有效的方式进行补救,导致构造柱的纵筋与主体结构的水平预埋筋无有效连接,从而施工完成后发现构造柱底部无根现象;2)安装时构造柱钢筋位置与设计位置偏差较大,后期校正过程中构造柱纵筋弯折角度过大对钢筋产生了一定程度的损伤,削弱了钢筋的强度;3)构造柱内钢筋的搭接长度不能满足规范要求,从而影响构造柱的受力性能;4)构造柱的箍筋间距较大,降低了对混凝土的约束作用,影响构造柱的延性和抗剪能力;5)墙体拉结筋与构造柱内的钢筋间距过大或拉结筋长度不足,降低了构造柱对墙体的约束作用,影响墙体的稳定性和整体性。

3.2 预防措施

在进行主体结构施工时,应确定浇筑层混凝土上层的构造柱数量及位置,预留构造柱钢筋。构造柱所在层浇筑完成拆模后,在构造柱布置位置的梁底钻孔按照设计要求预埋钢筋。待主体结构施工完成后,统一将构造柱上下钢筋进行搭接,搭接长度需满足规范和设计要求,并绑扎构造柱箍筋,构造柱上下端450 mm范围或1/6层高范围内需将箍筋加密处理。布置墙体拉结筋时时,拉结筋应有效穿过构造柱内且与构造柱内的主筋有效连接,拉结筋在墙体内的长度不应低于500 mm,拉结筋端部做成90°弯钩,提高拉结作用。当填充墙墙厚不大于120 mm时,每道拉结筋可设置一根直径为6 mm的钢筋;当填充墙墙厚大于120 mm时,每道拉结筋可设置两根直径为6 mm的钢筋。

4 构造柱模板安装

构造柱模板安装的是否到位影响构造柱成型后的垂直度、平整度、几何尺寸、外观质量等,因此模板安装到位可确保构造柱具有足够的刚度和稳定性。

4.1 质量问题

由于构造柱截面尺寸较小,安装模板时不易固定到位,在浇筑过程中往往会出现跑模现象从而导致浇筑的混凝土出现变形或开裂,从而影响浇筑施工质量。支设模板时,由于构造柱两侧墙体表面不平整,模板与填充墙局部可能产生较大的缝隙,易造成浇筑时漏浆现象或无法振捣密实的情况,最终导致浇筑的混凝土出现蜂窝、麻面、露筋或断层等现象。

4.2 防治措施

在安装构造柱模板时,应首先对填充墙与构造柱交接处的墙体平整度和垂直度进行检查,若检查结果满足相关验收规范要求则可直接进行支模施工;若检查结果不满足相关验收规范则应对不满足规范要求的部位使用砂浆进行补平,满足要求后方可进行支模施工。支设模板时,应确保模板的刚度和整体性,避免浇筑混凝土时出现跑模和胀模现象。支设模板时,应在模板底部一侧预留清扫孔,在浇筑混凝土前通过清扫孔将构造柱底部的残渣和杂物清扫干净,避免构造柱底部出现烂根或夹渣缺陷,从而影响构造柱与底部混凝土梁的连接。

5 构造柱混凝土施工

混凝土是构造柱中的主要材料之一,混凝土具有较高的抗压强度、耐久性、整体性,与钢筋配合可承受各方向的应力,因此混凝土材料的好坏决定了构造柱整体的稳定性和耐久性。

5.1 质量问题

浇筑混凝土构造柱时,由于构造柱截面尺寸较小,且构造柱与填充墙交接处截面呈马牙槎不规则形,浇筑混凝土时不便于振捣施工。浇筑构造柱混凝土时易出现麻面、蜂窝、不密实等常见的混凝土浇筑质量缺陷;若构造柱与填充墙交接处的马牙槎预留不规范,易使浇筑的构造柱截面尺寸不能满足设计要求,从而影响构造柱的承载力和建筑的整体性及稳定性。

5.2 防治措施

为避免上述质量问题的出现,在浇筑混凝土前应首先将对构造柱预留位置的截面尺寸进行量测,若截面尺寸不满足设计要求,应对马牙槎处的砌块进行切割,使其满足设计要求;在浇筑混凝土前应首先通过模板底部的预留清扫孔将构造柱底部的残渣和杂物清扫干净,随后将构造柱模板内侧、马牙槎处的砌块润湿;浇筑混凝土时,首先浇筑10 mm~20 mm厚的与构造柱混凝土同配合比下的水泥砂浆,之后再浇筑混凝土;浇筑混凝土时,为避免因构造柱高度较高而振捣不密实的情况,浇筑时应分层浇筑,下层混凝土浇筑完毕、振捣充分后,再浇筑上一层混凝土;浇筑至构造柱顶时,应使用与构造柱混凝土同配合比下的水泥砂浆进行浇灌,24 h后将浇筑口处的模板拆除,并将浇筑口的砂浆面切平。

6 结语

框架结构中,主要受力构件为框架柱、梁,一般受力构件为板,非受力构件为构造柱。尽管构造柱在结构中属于非重视类构件,但在建筑结构抗震构造措施中属于重要构件。构造柱具有约束填充墙、提高建筑整体性、提高填充墙的抗震作用的特点,因此在进行构造柱施工时,施工单位的相关工作人员应对其引起重视,避免施工后的构造柱出现上述施工质量缺陷问题,从而确保建筑的抗震能力。

参考文献:

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