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浅谈构造柱的施工技术_施工技术论文发表

时间:2011年10月08日 分类:推荐论文 次数:

在施工过程中,不允许构造柱与框架柱、梁同时现浇。但在实际施工过程中,却经常发现将构造柱与框架柱、梁一起整浇的情况,这样做不但使结构受力概念模糊不清、与设计意图不符,而且也影响工程质量,留下事故隐患。本文结合工程实例分析并提出解决办法。

 浅谈构造柱的施工技术
徐晓春
摘要:在施工过程中,不允许构造柱与框架柱、梁同时现浇。但在实际施工过程中,却经常发现将构造柱与框架柱、梁一起整浇的情况,这样做不但使结构受力概念模糊不清、与设计意图不符,而且也影响工程质量,留下事故隐患。本文结合工程实例分析并提出解决办法。

关键词:构造柱 施工  隐患  解决措施

构造柱是在墙身的主要转角部位设置的竖直构件,其作用是与圈梁一起组成空间骨架,以提高建筑物的整体刚度和整体的延展性,约束墙体裂缝的开展,从而增加建筑物的抗震能力。钢筋混凝土构造柱是提高多层砖混结构房屋抗震能力的一种措施。另外建筑物顶层两山头和伸缩缝处门窗口加的构造柱为抗裂构造柱,抵抗温度造成的应力。构造柱属于墙体的一部分,构造柱应沿整个建筑物高度对正贯通,严禁层与层之间构造柱相互错开。
在框架结构中,组合有构造柱的形式屡见不鲜,但框架柱与构造柱的性质与结构受力是完全不同的, 在使用荷载、截面形式及尺寸大小完全相同的条件下,通过对原设计结构和施工时将框架柱、梁与构造柱一起整浇后的变更结构进行结构受力比较,得到如下结论。

首先,基础受力发生变化;框架柱是框架结构中的主要受力构件,其下面均有坚实的基础,大部分为独立柱基或桩基承台,通过计算设计均能承受框架柱传来的结构荷载,构造柱一般均生根于基础梁或楼面梁。当构造柱与框架柱、梁同时现浇后,上部结构荷载将部分通过构造柱直接传给楼面梁或基础梁,原基础受力发生改变,造成支撑构造柱的楼面梁或基础梁的荷载增加,其截面及配筋将严重不足,很可能促使结构过早破坏。
1、构造柱的截面及配筋严重不足;
构造柱是为了改善建筑物延性和整体性,从而提高建筑物的抗震能力的一项基本措施,一般设置在建筑物的洞口及墙体转角或交接处,作为一种局部加强措施,不要求其参与结构受力,故而构造柱一般都未通过计算,而是按构造要求设置的,其截面及配筋自然很少,当构造柱与框架柱、梁同时现浇后,将与框架柱同时受力。很显然,构造柱是无法满足结构受力要求的,一旦受力,构造柱的截面及配筋均会严重不足,因受力而造成构造柱整体破坏,起不到设置构造柱的真正作用。
尽管构造柱所在跨框架梁的跨中弯矩有所减小,但构造柱处梁上部出现负弯矩;原设计的截面及配筋自然能满足受力要求,构造柱所在跨框架梁的跨中弯矩减小,并不说明整个结构更安全,恰恰相反,构造柱与框架柱、梁同时现浇后,造成构造柱处梁上部出现负弯矩,这是设计人员未考虑到的,与设计意图不符,这部分结构有可能出现裂缝,甚至破坏。
相邻跨的跨中弯矩有所增加;
原设计的截面和配筋虽然能满足要求,弯矩增加后,如其截面及配筋不变,该部分结构自然不能满足其受力要求,即使勉强不产生结构破坏,建筑物的安全性也被降低。
2结构隐患分析
(1)构造柱的基础强度及变形不能满足规范要求,因为构造柱在很多情况下是不存在真正的基础的,即使有基础,一般也难以承受结构荷载,一旦构造柱受力,其基础强度及变形将无法满足规范要求。
(2)构造柱的承载能力不足,因为构造柱是不考虑承受结构荷载的,其截面一般都不大,配筋也很少,一旦与框架柱、梁同时现浇,必然会承受部分结构荷载,若与填充墙无良好拉接,极易出现裂缝,甚至破坏,即使与填充墙拉接较好,而造成部分墙受力,在施工和正常使用阶段不出现问题,但一旦改变房屋用途拆除填充墙就会暴露出构造柱承载力不足等一系列问题。
(3)框架梁局部强度不足,通过上述的结构受力分析、提到构造柱处梁上部出现负弯矩及相邻梁的跨中弯矩有所增加,这部分梁承受的荷载增加,使梁过早地进入塑性变形阶段,结构的安全储备降低。
构造柱与墙体拉接不好,按构造柱的施工方法,应是在框架结构施工时预留构造柱钢筋,框架结构完成后砌筑墙体,并在墙体中预埋钢筋,然后装模浇筑构造柱,这样做构造柱与墙体自然拉接良好。如果先浇构造柱后砌墙,即使构造柱上预埋了钢筋拉接,在日后的温度及墙体变形中都可能产生裂缝。
问题发生的原因
2.1施工技术人员概念
模糊个别施工技术人员错误地认为:构造柱与框架柱、梁一起现浇,增加了结构的整体性,改善了结构受力。一般构造柱均未经过计算,而是按构造设置的,是从构造上采取的抗震和加大安全度的措施,而框架柱则是框架结构的主要受力构件,必须经过严格的计算设计,且需满足较为复杂的构造要求,因此,构造柱与框架柱有着本质的区别,决不能利用构造柱作为框架结构的支承构件。若将构造柱与框架柱、梁一起整浇,就会把构造柱作为框架梁受力的一个支点,构造柱势必先于墙体受力;其次,非结构构件一般不属于主体结构的一部分,作为非承重结构,抗震设计要求防止非结构构件参与工作,避免非结构构件对主体结构的变形限制。分析计算时,可以只考虑非结构构件的质量,不考虑其刚度和强度,构造柱在框架结构中亦属于非结构构件,而施工程序的变更改变了这一性质。
2.2施工过份追求简单化
有些工人和施工技术人员迫于工期或一时追求施工简单化,往往违反施工规范,怀着侥幸心理,把设计过程中的安全储备因素这种特殊性当作可以推而广之的普遍规律来加以应用,从而导致危险的结果。
3、解决方法
3.1严格按规范操作施工
浇筑框架柱、梁,要在框架梁上构造柱部位预留插筋,待混凝土强度达到要求后拆模,然后再砌筑墙体,并应根据马牙槎尺寸要求,从柱脚开始,先退后进,以保证柱脚为大截面交木工支模,最后浇筑构造柱混凝土。
3.2构造柱顶与框架梁底的连接施工
由于构造柱顶已有框架梁,造成了施工工作面狭小,施工困难。针对这一情况,对于施工条件较好的单位,可采取高压灌浆的方法来填充构造柱顶与框架梁底部的空隙,对于施工条件一般的企业,可采用实心砖斜向填塞的方法。
3.3现浇楼面施工
一般框架现浇楼面均采用与框架梁一次浇筑而成的方法,施工简便,结构合理,但对本工程所示的情况,除与构造柱无直接关联的现浇楼面可与框架梁一起整浇外,其余均需设置施工缝,预留板内插筋,待现浇构造柱和圈梁混凝土时,再一并浇筑。
保证构造柱质量的措施
上面提到构造柱在框架结构中为非结构构件,不要求直接参与结构受力,但绝不可错误地认为构造柱在框架结构中是可有可无的构件,其施工质量的好坏无关紧要。设计中设置的构造柱,对提高墙体的整体稳定和抗震性,其作用还是很明显的,因此,在施工过程中,构造柱的施工质量必须要得到充分重视。对构造柱马牙槎砖砌体的质量进行了分析研究,只要保证砌体的尺寸准确,垂直度和平整度符合规范要求,就能解决构造柱的几何尺寸和不漏浆的问题,为此可采取以下三项措施。
(1)在材料上做文章,对砖进行挑选,长度接近标准的砖用在构造柱边作丁砖,长度偏长或偏短的砖作顺砖,这样可以提高砌体的平整度;
(2)为了保证墙体正反手墙的平整度符合要求,采用反手线砌正手墙的方法来控制,基本上保证了砌体厚度的一致;
(3)考虑到砖和模板均是刚性材料,在砖与模板之间无法控制漏浆的问题,为此用1.5㎜厚1—2层吸塑纸贴在砖砌体两面的马牙槎处,在砖与模板之间增加了一道柔性材料,既填平了砖面的平整不足,又杜绝了漏浆。