任 遷

(大同市二院建筑設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，山西 大同 037008)

在砌體結(jié)構(gòu)中，由于墻體材料一般均為脆性而且整體性較差，使得砌體房屋的抗震性能相對比較低。但是設(shè)置了構(gòu)造柱的砌體結(jié)構(gòu)抗震性能有較大的提高，構(gòu)造柱在砌體結(jié)構(gòu)中具有不可忽視的作用，主要有:1)構(gòu)造柱能夠提高砌體的受剪承載力，提高幅度約10%～30%。2)構(gòu)造柱可以大大提高砌體墻的極限變形能力，提高幅度約2倍～3倍。3)構(gòu)造柱與圈梁組成的帶鋼筋混凝土邊框的抗側(cè)力體系，大大增強(qiáng)了砌體結(jié)構(gòu)的整體作用。

綜上所述，構(gòu)造柱對整個(gè)砌體結(jié)構(gòu)的房屋而言，承載力提高不多，而變形能力卻大大增加，可以大大提高砌體房屋的防倒塌能力。但是盡管如此，在實(shí)際設(shè)計(jì)和施工中有諸多工程的構(gòu)造柱仍存在以下通病。

1 設(shè)計(jì)方面

1)構(gòu)造柱的設(shè)置不符合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，出現(xiàn)漏設(shè)和少設(shè)現(xiàn)象。如變形縫兩側(cè)的墻體未視作外墻而漏設(shè)構(gòu)造柱。

2)構(gòu)造柱未與圈梁連通形成封閉暗框架來約束砌體，而單獨(dú)設(shè)置，起不到整體作用。

3)構(gòu)造柱埋深不符合現(xiàn)行規(guī)范要求，規(guī)范規(guī)定構(gòu)造柱應(yīng)伸入室外地面以下500 mm，或與埋深小于500 mm的基礎(chǔ)圈梁相連。

4)在砌體結(jié)構(gòu)中，構(gòu)造柱分為一般構(gòu)造柱和承重構(gòu)造柱，在設(shè)計(jì)過程中，一般構(gòu)造柱不考慮構(gòu)造柱單獨(dú)承受荷載而視其承載力等同于砌體材料，其截面和配筋一般也是按照構(gòu)造柱要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是在需要設(shè)置大空間房間的工程中，構(gòu)造柱支承著橫梁，這時(shí)構(gòu)造柱就起著承重和抗震的雙重作用，此時(shí)的構(gòu)造柱可僅承受垂直荷載，不考慮水平地震力，通過框架內(nèi)力計(jì)算來確定承重柱的截面尺寸及配筋。而實(shí)際工程中屢見這些工程不加計(jì)算而只按構(gòu)造配筋。

2 施工方面

2.1 鋼筋

1)縱向鋼筋安裝不穩(wěn)定，錯(cuò)位現(xiàn)象明顯。

2)縱向鋼筋隨意搭接。

3)縱向鋼筋根部反復(fù)彎折留下明顯傷痕，強(qiáng)度降低并嚴(yán)重影響錨固作用，構(gòu)造柱鋼筋在澆筑混凝土?xí)r移位，立即修正，彎折角度不符合規(guī)范要求。

4)箍筋拉筋設(shè)置不滿足規(guī)范規(guī)定。

構(gòu)造柱與墻體每隔500 mm設(shè)2φ6水平鋼筋和φ4分布短筋平面內(nèi)點(diǎn)焊組成的拉結(jié)網(wǎng)片，每邊伸入墻內(nèi)不宜小于1.0 m。箍筋在構(gòu)造柱與圈梁相交的節(jié)點(diǎn)處應(yīng)適當(dāng)加密。上述幾點(diǎn)如加密區(qū)不足、分布短筋未作點(diǎn)焊及伸入墻內(nèi)長度不足等現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)，嚴(yán)重影響構(gòu)造柱質(zhì)量。

2.2 上下樓層間構(gòu)造柱錯(cuò)位

由于未認(rèn)真調(diào)整鋼筋骨架，導(dǎo)致一層砌筑完畢而進(jìn)行下層砌筑前放線時(shí)，發(fā)現(xiàn)下層柱偏移，而此時(shí)又無法修正回原位，便造成上下不貫通，軸線錯(cuò)位的現(xiàn)象在實(shí)際工程中經(jīng)常出現(xiàn)，其原因在于管理不到位，應(yīng)加強(qiáng)各工種的責(zé)任心。

2.3 構(gòu)造柱斷層

根據(jù)新抗震規(guī)范7.3.2-2，沿墻高每隔500 mm設(shè)2φ6水平鋼筋和φ4分布短筋焊成鋼筋網(wǎng)片，這樣構(gòu)造柱內(nèi)的箍筋、墻體拉結(jié)筋、圈梁鋼筋等交織在一起，如果鋼筋綁扎又不規(guī)則的話，在澆筑混凝土?xí)r會(huì)阻礙混凝土的下落，而且澆筑圈梁構(gòu)造柱的混凝土往往是一些級配不好的砂粒，里面難免混雜有大粒徑的石子，這樣就卡在中間下不去，造成斷層。其原因還是管理不到位，沒有引起有關(guān)各方的重視。

2.4 構(gòu)造柱根部“夾渣”

為了加強(qiáng)構(gòu)造柱與砌體的咬合力，保證帶構(gòu)造柱的組合墻的整體性，通常設(shè)計(jì)要求構(gòu)造柱的施工“應(yīng)先砌墻后澆柱”。但當(dāng)本層墻體砌筑完之后，構(gòu)造柱的根部往往有一些建筑垃圾如“廢棄的砂漿、磚渣”等沒有及時(shí)清理，等到下一工種木工支模時(shí)便埋在里面，而且又不容易被發(fā)現(xiàn)，澆筑混凝土后便在此形成“夾渣”現(xiàn)象。

2.5 混凝土存在的問題

1)混凝土接槎不好。混凝土澆搗前未清除雜物，未用水清洗更沒有接槎砂漿，使混凝土不能緊密連接，不能保證構(gòu)造柱的整體性。

2)露筋和麻面。由于下層鋼筋軸線位移，上層施工采取立即打彎鋼筋，造成部分下部鋼筋緊貼模板，同時(shí)由于馬牙槎預(yù)留偏大，鋼筋又沒有固定，澆筑時(shí)隨意亂動(dòng)容易造成保護(hù)層一邊大一邊偏小甚至沒有，產(chǎn)生露筋現(xiàn)象;混凝土澆搗前，模板和馬牙槎磚墻未作充分濕潤，混凝土表面出現(xiàn)麻面和酥松現(xiàn)象。

3)“漏漿”。一方面構(gòu)造柱兩側(cè)面的磚墻表面平整度不滿足要求，支設(shè)模板時(shí)沒有“加設(shè)海綿條”等阻止?jié){水外漏，模板與磚墻之間縫隙大，澆筑混凝土?xí)r又過分振搗漿水外漏。另一方面，施工所用模板使用次數(shù)太多，嚴(yán)重變形，拼縫不嚴(yán)密，形成“漏漿”。

4)空洞和“斷層”。澆搗混凝土?xí)r混凝土工不是專業(yè)振動(dòng)人員，振動(dòng)時(shí)掌握不到火候，先倒入的混凝土已初凝，再插入時(shí)振動(dòng)器已不起作用，下部混凝土普遍不密實(shí)，馬牙槎內(nèi)混凝土不到位，而且傾倒混凝土?xí)r為方便起見往一側(cè)猛推鋼筋，造成鋼筋移位。

3 保證構(gòu)造柱質(zhì)量的技術(shù)措施

3.1 設(shè)計(jì)方面

設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到構(gòu)造柱的重要性，具備一定的抗震知識(shí)，認(rèn)真學(xué)習(xí)研究現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)規(guī)范。如規(guī)范中“較大洞口”指不小于2.1 m的洞口;“大房間”指的是開間大于4.2 m的房間;新增的樓梯間要設(shè)八根柱;在圈梁的設(shè)置上要注意規(guī)范中的“構(gòu)造柱對應(yīng)部位”強(qiáng)調(diào)圈梁要與構(gòu)造柱形成封閉暗框架來提高墻體的整體性。

3.2 施工方面

1)確保構(gòu)造柱鋼筋骨架的位置要正確。

鋼筋骨架應(yīng)分兩階段來控制:首先是砌墻階段，我們知道，嵌砌在砌體墻中的構(gòu)造柱的一般做法是先砌縱橫墻，并在構(gòu)造柱的位置處留出“柱腔”，然后往“柱腔”內(nèi)澆筑混凝土，便形成所謂的構(gòu)造柱。砌筑過程中要不時(shí)檢查馬牙槎的垂直度需符合要求，否則馬牙槎會(huì)將構(gòu)造柱的鋼筋骨架推向一邊，產(chǎn)生位移。而且構(gòu)造柱的鋼筋骨架一般剛度均不足，施工中稍不注意很有可能向另一側(cè)偏移。所以應(yīng)隨著墻體逐步增高通過墻體拉結(jié)筋來固定構(gòu)造柱。其次在混凝土澆筑階段，構(gòu)造柱柱腔較小，澆灌混凝土的確不太容易，有些人為方便將鋼筋推在另一邊然后澆灌，鋼筋便出現(xiàn)了偏移，出現(xiàn)這種情況一要強(qiáng)化工人意識(shí)，各工種之間不能互相破壞，選擇正確的施工方法;二是在混凝土的澆灌過程中鋼筋工要派專人看管，監(jiān)督混凝土工的行為，同時(shí)在構(gòu)造柱模板支好后要將構(gòu)造柱的中心位置標(biāo)在圈梁的模板上，若發(fā)現(xiàn)鋼筋位置偏移，要及時(shí)修正。

2)要正確留設(shè)馬牙槎。

構(gòu)造柱與砌體墻之間要通過馬牙槎連接，從每層柱腳開始，嚴(yán)格執(zhí)行先退后進(jìn)的原則，保證柱腳為大斷面。每一馬牙槎的齒高一般約為30 cm(5層磚高)，齒深不小于6 cm。

3)鋼筋骨架的綁扎要正確。

構(gòu)造柱的縱向鋼筋應(yīng)分柱段施工面分段綁扎，綁扎點(diǎn)要牢固可靠，避免錯(cuò)位和滑移。豎向搭接頭長度z不能一律為35d，而要根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范及鋼筋的接頭率來取值，構(gòu)造柱箍筋應(yīng)在圈梁上下均不小于1/6層高或45 cm高度內(nèi)，箍筋間距不大于10 cm。根據(jù)新的抗震規(guī)范拉結(jié)鋼筋必須是拉結(jié)網(wǎng)片，不能隨意丟掉φ4焊接短筋，而且應(yīng)嚴(yán)格要求砌筑者隨砌隨放，并保證放入固定在密實(shí)的砂漿水平灰縫中。另外還有一點(diǎn)就是構(gòu)造柱鋼筋應(yīng)在圈梁縱筋內(nèi)側(cè)通過，保證構(gòu)造柱縱筋上下貫通。

4)構(gòu)造柱混凝土的配比要正確。

嚴(yán)格執(zhí)行配合比攪拌工藝要求。粗骨料粒徑宜選用2 cm以下，坍落度宜控制在5 cm～7 cm。切不可用施工中所用砂漏充當(dāng)石子來拌合混凝土，同時(shí)留設(shè)同條件的試塊。

5)確保及時(shí)清出其內(nèi)部雜物。

首先木工模時(shí)應(yīng)將構(gòu)造柱內(nèi)雜物全部清理干凈，不可遺留碎磚、木屑、落地灰等雜物。其次應(yīng)鑿去表面松動(dòng)不密實(shí)的混凝土然后用水清洗，再用素水泥漿或同等標(biāo)號的水泥砂漿作結(jié)合層，最后再去澆灌混凝土。

6)構(gòu)造柱澆灌工藝要正確。

構(gòu)造柱澆灌前應(yīng)澆水潤濕同時(shí)應(yīng)分層分段進(jìn)行，當(dāng)混凝土的澆灌高度大于2.0 m時(shí)應(yīng)采用溜管確保混凝土不分層離析，振搗時(shí)應(yīng)采用插入式振搗棒分層振實(shí)，不能漏振也不能過分振動(dòng)?；炷翝补鄷r(shí)，其他工種如木工、鋼筋工應(yīng)派專人負(fù)責(zé)，澆筑過程中設(shè)專人對澆筑柱段進(jìn)行觀察，以免出現(xiàn)漏漿、過振、中間受阻、混凝土澆筑不到位等現(xiàn)象。

7)嚴(yán)格控制軸線。

每層墻體砌筑前應(yīng)先對構(gòu)造柱進(jìn)行放線定位并留出馬牙槎的位置，砌筑時(shí)應(yīng)隨著墻體高度的增加將柱中線逐步引至墻及上層圈梁的模板上，以便及時(shí)校核，確保鋼筋骨架、構(gòu)造柱和磚墻三者中心線(軸線)符合施工要求。

4 結(jié)語

在砌體墻中增設(shè)構(gòu)造柱，可改善砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能，在正常設(shè)計(jì)和施工條件下，它與圈梁共同作用約束了磚砌體的開裂，使裂縫不至進(jìn)一步擴(kuò)展，即使開裂也不至于倒塌，使之由很脆的材料組成的結(jié)構(gòu)獲得可觀的抗變形能力。

[1] GB 50011-2001，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] 高小旺，龔思禮，蘇經(jīng)宇，等.建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范理解與應(yīng)用[M].第2版.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[3] 苑振芳.砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊[M].第3版.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[4] GB 50003-2001，砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[5] 徐 建.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見及疑難問題解析[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2007.