高層建筑中框架柱、梁和填充墻的施工

劉禮文

摘 要: 我國(guó)高層建筑得到很快的發(fā)展，采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的建筑越來(lái)越多，由于它具有強(qiáng)度高、抗震性能好、施工快、經(jīng)濟(jì)合理等優(yōu)點(diǎn)，這種結(jié)構(gòu)在多層特別是高層建筑結(jié)構(gòu)中得到了更加廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞: 框架柱、梁；填充墻；高層建筑

我國(guó)高層建筑得到很快的發(fā)展，采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的建筑越來(lái)越多，由于它具有強(qiáng)度高、抗震性能好、施工快、經(jīng)濟(jì)合理等優(yōu)點(diǎn)，這種結(jié)構(gòu)在多層特別是高層建筑結(jié)構(gòu)中得到了更加廣泛的應(yīng)用。近幾年，筆者發(fā)現(xiàn)施工單位，在施工當(dāng)中對(duì)框架梁，柱鋼筋工程，有些工程技術(shù)人員，在應(yīng)用規(guī)范時(shí)，概念不是很清楚，盲目施工給工程質(zhì)量留下了一些隱患應(yīng)特別引起重視。

1 框架柱鋼筋

1.1 鋼筋的捍接

對(duì)于多層和高層建筑來(lái)說(shuō)，框架柱縱向鋼筋連接，通常要采用焊接方法來(lái)完成?！朵摻罨炷粮邔咏ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》（JCJ3－91）第5.2.14條對(duì)現(xiàn)澆框架柱縱向鋼筋的接頭提出了明確規(guī)定：“柱縱向受力鋼筋應(yīng)在兩個(gè)水平面上搭接，搭接位置應(yīng)在受力較小區(qū)域”，以相鄰接頭間距，焊接不得小于50mm，搭接不得小600mm，接頭最低點(diǎn)距柱端不宜小于柱截面長(zhǎng)邊尺寸且宜在樓板面以上750m處。施工中常把《混凝土工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（CB50204-92）和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（CBJ10-89）中關(guān)于一般鋼筋混凝土柱受壓鋼筋焊接接頭可在同一截面的規(guī)定，誤套到框架柱中來(lái)，相當(dāng)一部分施工單位，基本上是出樓面200-300mm或300－400mm在同一截面進(jìn)行鋼筋連（焊）接，這樣連（焊）接影響框架柱的抗剪承載力和抗震性能，是十分錯(cuò)誤的。

1.2 鋼筋搭接

《施工規(guī)程》第5.2.14條規(guī)定“直徑大于22mm的鋼筋宜采用焊接接頭”。施工中由于某種原因不得已采用搭接方式進(jìn)行連接的情況也時(shí)有發(fā)生，這本無(wú)絕對(duì)不可（一級(jí)框架柱、二、三級(jí)框架底柱除外）。問(wèn)題在于施工中一般只注意了搭接長(zhǎng)度而搭接位置和搭接接頭長(zhǎng)度范圍內(nèi)箍筋的間距則往往被忽視?！妒┕ひ?guī)程》第5.2.14條“要求鋼筋搭接位置在受力較小區(qū)域”第5.2.21條規(guī)定：“縱向鋼筋搭接接頭處的箍筋間距，焊接時(shí)不得大于50d及100mm，受壓時(shí)不得大于10d及200mm箍筋彎鉤要繞過(guò)兩根縱筋、彎鉤長(zhǎng)度需相應(yīng)加長(zhǎng)?！?/p>

應(yīng)該指出，鋼筋搭接除應(yīng)遵循《施工規(guī)程》和《施工規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定外，對(duì)有抗震設(shè)防要求的尚應(yīng)遵循《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》關(guān)于綁扎接頭的規(guī)定，即“鋼筋搭接長(zhǎng)度范圍內(nèi)的箍筋間距不應(yīng)大于100mm”。

把框架柱箍筋的設(shè)置要求混同于一般鋼筋混凝土柱，忽視了兩者受力狀況的差異，框架柱塑性鉸區(qū)范圍內(nèi)，箍筋應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行加密，合理配置箍筋，對(duì)柱截面核心混凝土能起到約束作用，可顯著地提高混凝土極限壓應(yīng)變，從而改善柱的變形能力，并防止受壓鋼筋屈服，提高抗剪承載力。

對(duì)于有抗震要求的框架，《施工規(guī)程》第5.2.9條，要求柱子的加密區(qū)箍筋“每隔一根縱向鋼筋都應(yīng)有兩個(gè)方向的約束”。對(duì)此，設(shè)計(jì)方面也常易疏忽，既無(wú)圖示要求，也無(wú)文字說(shuō)明，施工時(shí)便也順理成章地按圖施工。筆者認(rèn)為，當(dāng)柱的縱向鋼筋每邊有四根和四根以上時(shí)，不管有元抗震要求．柱的縱向鋼筋還是以每隔一根用箍筋或拉筋為好，拉筋可在兩端彎鉤（平直部分長(zhǎng)10d,135o）或一端彎鉤一端直鉤（平直部分長(zhǎng)度不小于6d）這對(duì)提高柱的變形能力和砼的約束都是有利的。

框架結(jié)構(gòu)中，由于承載力需要，注子每邊設(shè)置三根以上的縱向鋼筋是常有的事，但往往忽視設(shè)置復(fù)合箍筋四根，仍只設(shè)“口”字型箍筋，這顯然是有違于《設(shè)計(jì)規(guī)范》第7.3.3條：“當(dāng)柱子每邊縱向鋼筋多于三根時(shí)，應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋”的規(guī)定的?！妒┕ひ?guī)程》對(duì)此情況，是希望盡可能設(shè)置井字型箍筋。

1.3 鋼筋的彎鉤

《施工規(guī)范》第3.3.4條明確要求箍筋“彎鉤平直部分的長(zhǎng)度，對(duì)于一般結(jié)構(gòu)不宜小于箍筋直徑的五倍，對(duì)于有抗震要求的結(jié)構(gòu)，不應(yīng)小于箍筋直徑的10倍”，且箍筋末端尚應(yīng)彎成135°?！犊拐鹨?guī)范》對(duì)此也作了同樣規(guī)定。施工中常不是五倍箍筋直徑，彎鉤角度也不夠，這是一個(gè)通病，有損于箍筋的構(gòu)造作用。

1.4 鋼筋的代換

前述某酒店工程施工至中間層時(shí)，設(shè)計(jì)要求的Ⅱ級(jí)鋼材短缺，用Ⅲ級(jí)鋼筋等強(qiáng)度進(jìn)行了代換，忽視了抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度兩者比值的有關(guān)規(guī)定。《施工規(guī)范》第3.1.5條對(duì)此的要求是“對(duì)有抗震要求的框架，不宜以強(qiáng)度等級(jí)較高的鋼筋代替原設(shè)計(jì)中的鋼筋，當(dāng)必須代換時(shí)，其代換的鋼筋檢驗(yàn)所得的實(shí)際強(qiáng)度尚應(yīng)符合第3.1.3條的要求”，即“對(duì)有抗震要求的框架結(jié)構(gòu)縱向受力鋼筋的抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與屈報(bào)強(qiáng)賞實(shí)測(cè)值的比值不應(yīng)小于1.25”?！犊拐鹨?guī)范》和《設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)此也都作了類似或同樣的規(guī)定這里1.24與規(guī)定值顯然相差不大但卻超越了《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》（JCJ18－96）第4.1.2條電渣壓力焊的適用范圍。使焊接質(zhì)量存在著潛在的質(zhì)量隱患。

2 框架梁鋼筋

框架梁鋼筋的連（焊）接，絕大多數(shù)工程技術(shù)人員都能遵循《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》（JCJ3－91）的有關(guān)條文執(zhí)行，但這里需要強(qiáng)調(diào)的是：板，次梁與主梁交叉處主筋鋼筋的位置問(wèn)題，這一點(diǎn)在《施工手冊(cè)》、《建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊(cè)》上均明確指出：“板、次梁與主梁交叉處，板的鋼筋在上，次梁的鋼筋居中，主梁的鋼筋在下當(dāng)有圈梁或梁墊時(shí)主梁的鋼筋在上”。千萬(wàn)不能含糊，一定要擺正主筋鋼筋與板、主、次梁的關(guān)系。

另外：還需強(qiáng)調(diào)：當(dāng)框架節(jié)點(diǎn)處鋼筋穿插十分密時(shí)，應(yīng)注意梁頂面主筋間的凈距要留有30mm，以利灌筑混凝土。

3 填充墻

3.1 拉結(jié)筋

不管有無(wú)抗震設(shè)防要求或是否考慮填充墻的抗側(cè)力作用，框架的填充墻或隔培杓巾與框架牢圃地連接，要求框架在與填充墻的交接處，高度每隔500m或砌體皮數(shù)的倍數(shù)，設(shè)置206鋼筋與填充墻拉接，這一點(diǎn)施工中基本上執(zhí)行了，普遍存在的問(wèn)題是拉結(jié)筋留設(shè)的長(zhǎng)度不夠，一般只是500mm左右，遠(yuǎn)低于《抗震規(guī)范》的規(guī)定：鋼筋由柱的每邊伸出，進(jìn)人墻內(nèi)的長(zhǎng)度，對(duì)一、二級(jí)框架要求“宜沿墻全長(zhǎng)設(shè)置”三、四級(jí)框架不應(yīng)小于墻長(zhǎng)的1/5，及700mm。

3.2 填充墻

（施工規(guī)程）第5.2.43條要求“框架的填充墻或隔墻應(yīng)優(yōu)先選用預(yù)制輕質(zhì)墻板，并必須與框架牢固地連接”。國(guó)家也鼓勵(lì)在框架結(jié)構(gòu)中使用非粘土磚作填充墻，但設(shè)計(jì)時(shí)，鑒于工程所在地的具體條件。許多情況下，仍不得不使用粘土磚作填充墻，這樣施工單位一般也就不太清楚該砌體，填充墻是否考慮了抗側(cè)力作用。對(duì)有此要求的磚砌體，《抗震規(guī)范》第6.3.14條規(guī)定應(yīng)鑲砌在框架平面內(nèi)，并與梁柱緊密結(jié)合且“宜先砌墻后澆框架”。往往由于設(shè)計(jì)上沒(méi)有表示，施工中也常常是最后斜立砌筑一排磚了之，談不上“鑲砌”，是地道的自由端，為使填充墻達(dá)到預(yù)期的抗側(cè)力作用，應(yīng)在墻頂與梁頂有效的拉結(jié)措施，僅要求“緊密結(jié)合”和先砌后澆等等，往往落空，應(yīng)該看到，對(duì)于無(wú)抗震設(shè)防要求或不考慮抗側(cè)力作用的框架填充墻，一般也只是與框架柱有拉結(jié)聯(lián)系，墻頂部與梁實(shí)際上是分離的，施工時(shí)應(yīng)特別注意。