高層建筑中框架柱、梁和填充墻的施工

劉禮文

摘 要: 我國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，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

對于多層和高層建筑來說，框架柱縱向鋼筋連接，通常要采用焊接方法來完成。《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程》（JCJ3－91）第5.2.14條對現(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，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)行連接的情況也時有發(fā)生，這本無絕對不可（一級框架柱、二、三級框架底柱除外）。問題在于施工中一般只注意了搭接長度而搭接位置和搭接接頭長度范圍內(nèi)箍筋的間距則往往被忽視。《施工規(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，焊接時不得大于50d及100mm，受壓時不得大于10d及200mm箍筋彎鉤要繞過兩根縱筋、彎鉤長度需相應(yīng)加長。”

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，對有抗震設(shè)防要求的尚應(yīng)遵循《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》關(guān)于綁扎接頭的規(guī)定，即“鋼筋搭接長度范圍內(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)有兩個方向的約束”。對此，設(shè)計方面也常易疏忽，既無圖示要求，也無文字說明，施工時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，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10d,135o）或一端彎鉤一端直鉤（平直部分長度不小于6d）這對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)計規(guī)范》第7.3.3條：“當(dāng)柱子每邊縱向鋼筋多于三根時，應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋”的規(guī)定的。《施工規(guī)程》對此情況，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“彎鉤平直部分的長度，對于一般結(jié)構(gòu)不宜小于箍筋直徑的五倍，對于有抗震要求的結(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°。《抗震規(guī)范》對此也作了同樣規(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，設(shè)計要求的Ⅱ級鋼材短缺，用Ⅲ級鋼筋等強(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條對此的要求是“對有抗震要求的框架，不宜以強(qiáng)度等級較高的鋼筋代替原設(shè)計中的鋼筋，當(dāng)必須代換時，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)測值與屈報強(qiáng)賞實(shí)測值的比值不應(yīng)小于1.25”。《抗震規(guī)范》和《設(shè)計規(guī)范》對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題，這一點(diǎn)在《施工手冊》、《建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊》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)有圈梁或梁墊時主梁的鋼筋在上”。千萬不能含糊，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，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，普遍存在的問題是拉結(jié)筋留設(shè)的長度不夠，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)的長度，對一、二級框架要求“宜沿墻全長設(shè)置”三、四級框架不應(yīng)小于墻長的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”。國家也鼓勵在框架結(jié)構(gòu)中使用非粘土磚作填充墻，但設(shè)計時，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)計上沒有表示，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，對于無抗震設(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，施工時應(yīng)特別注意。