淺談磚混結構中圈梁與構造柱常見問題及應對辦法

呂之浩 朱金聲

北京中環世紀工程設計有限責任公司遼寧分公司

淺談磚混結構中圈梁與構造柱常見問題及應對辦法

呂之浩 朱金聲

北京中環世紀工程設計有限責任公司遼寧分公司

在我國當前的社會階段，在許多建筑乃至其他土木工程中砌體和砌體結構仍然是一種主要的材料和承重結構體系，仍然需要得到工程人員的重視。建筑磚混結構中，混凝土圈梁和構造柱是重要的結構構件，但經常會出現達不到設計要求的情況；產生這種情況的原因，通常是施工過程中質量把控不嚴格、施工方法不當等。通過中國北方一工程案例，單層磚混結構，部分圈梁和構造柱不滿足設計要求。就該問題在工程中的普遍性提出相應的應對辦法：嚴格控制原材料質量、完善施工方法。依據工程案例給工程人員的啟示。

砌體結構;圈梁;構造柱;混凝土

1 引言

隨著科學技術的發展，新型的建筑結構體系和鋼筋混凝土、型鋼等建筑材料的應用，砌體結構的設計和施工容易被工程人員所忽視；但在我國當前的社會階段，在許多建筑乃至其他土木工程中砌體和砌體結構仍然是一種主要的材料和承重結構體系，仍然需要得到工程人員的重視。建筑磚混結構中，混凝土圈梁和構造柱是重要的結構構件，但經常會出現達不到設計要求的情況。

2 工程案例概述

內蒙古自治區東部某工程，地上一層磚混結構建筑，層高4.5m，建筑面積約5000m2，建筑平面布局為“王”字型?；A采用毛石混凝土條形基礎，承重砌體采用MU10煤矸石實心磚，±0.000m以下采用M10水泥砂漿，±0.000m以上采用M7.5混合砂漿。圈梁和構造柱采用C25混凝土。

在主體驗收中，發現部分鋼筋混凝土圈梁出現強度不足漏漿、蜂窩、麻面、露筋等情況；構造柱混凝土強度不足，頂部與圈梁連接不良，柱根出現孔洞，混凝土斷條的情況。

3 圈梁和構造柱

圈梁是在砌體結構建筑中，在砌體中沿水平方向設置的封閉鋼筋混凝土梁。通常設置在基礎上部及檐口標高處，能夠起到有效防止地基的不均勻沉降對主體的破壞、增加建筑的整體性等作用。

構造柱是根據砌體結構體系、平面布置、受力或穩定性要求，在墻體中設置的現澆鋼筋混凝土柱，截面寬度通常為墻厚。設置位置如橫縱墻的交接處、墻體的兩端、較大洞口兩側等；在《建筑抗震設計規范》中有明確規定，在建筑抗震設計時應嚴格執行。構造柱能夠提高墻體穩定性、提高墻體抗剪強度、抗倒塌能力；在砌體結構中與圈梁進行可靠連接共同作用，能夠提高建筑的整體性、砌體的抗拉、抗剪強度，提高建筑的抗震能力和其他較大震動荷載對建筑的破壞作用。

3.1 圈梁及構造柱在工程中常出現的問題

上述工程案例，抗震設防烈度為6度，需要進行抗震設計；基本風壓為0.55KN/㎡，場地周圍空曠，常年風沙較大。并且本建筑具有較特殊的功能使用性，因此保證結構的整體安全性特別重要。

圈梁常出現的問題：

1.混凝土強度不足

2.圈梁出現漏漿、蜂窩、麻面、露筋

構造柱常出現問題：

1.混凝土強度不足

2.馬牙槎設置不規范

3.頂部與圈梁連接不良，柱根出現孔洞，混凝土斷條

3.2 出現問題的原因

1.圈梁與混凝土強度不足的原因：

1)原材料質量不好，如：水泥的技術性質不合格，強度不足和體積安定性不良；粗、細骨料、拌合水、混凝土外加劑質量不好。

2)水灰比的控制不好。

3)成型后的養護不良。

3.馬牙槎設置不規范的原因：施工單位不忽視馬牙槎的作用，設置不規范，有些工程甚至取消馬牙槎的設置。

4.構造柱頂部與圈梁連接不良，柱根出現空洞，混凝土斷條的原因：

1)柱頂鋼筋伸入圈梁的錨固長度不足。

2)柱根處為施工縫，墻體砌筑時砂漿或其他雜物掉落在施工縫位置，澆筑前未清理干凈。

3)預留構造柱內拉結筋凈距過小、混凝土粗骨料粒徑較大、存在雜物、振搗不密實、澆筑未分段會造成構造柱的混凝土斷條。

3.3 應對辦法

保證混凝土強度：

與此同時，我國頁巖氣儲量產量大幅增長，煤層氣產量平穩上升。2017年全國頁巖氣勘探開發投入92.5億元，完鉆探井34口、開發井106口。新增頁巖氣探明地質儲量3767.6億立方米，其中，四川盆地威遠地區新增探明頁巖氣地質儲量1565億立方米，涪陵氣田的江東、平橋區塊新增探明儲量2202億立方米，為涪陵百億立方米產能建設奠定了堅實的資源基礎。全國頁巖氣產量89.95億立方米，較上年增長14.1%。

1)選用質量合格，符合強度等級水泥；

2)配置混凝土的粗、細骨料要求清潔不含雜質，避免不良粘附在砂和石的表面，妨礙水泥與砂的粘結；使用粒形狀和表面特征較好粗、細骨料保證與水泥的粘結和拌合；

3)使用的級配和粗細程度好的細骨料；

4)保證粗骨料的級配和強度；在相應構造柱位置控制粗骨料的粒徑，因為一般構造柱截面尺寸較小，構造柱內拉結凈距較小，控制粗骨料粒徑可以保證混凝土澆筑順暢密實，不出現斷條卡殼的現象；

5)保證混凝土的拌合及養護用水質量；

6)選用質量合格和符合工程適用范圍的混凝土外加；7)保證養護期的濕度及溫度，澆水保濕不少于7天。保證圈梁的質量：

1)磚砌體墻施工橫平豎直，墻體、圈梁、構造柱軸線一致；砂漿飽滿薄厚一致；

2)圈梁模板與墻面緊密貼合，內表面干凈，支模牢固；澆筑混凝土前清理模板內雜物，施工縫處澆水充分不積水；采用插入式振搗器充分振搗。

保證構造柱質量：

1)在結構設計中圈梁和構造柱均按受拉考慮，所以錨固長度不得小于縱向受拉鋼筋的的最小錨固長度。

2)在柱根施工縫處用廢舊塑料布塞滿，在支模前將填塞物掏出，清除雜物和掉落砂漿，清掃干凈后，施工縫充分澆水不積水。

3)嚴格按規定配比配置混凝土，控制粗骨料粒徑；支模前清除雜物，檢查拉結鋼筋間距；支模牢固，混凝土分段澆筑，采用插入式振搗器充分振搗。

4 工程案例補救措施

圈梁出現漏漿、蜂窩、麻面、露筋，構造柱出現空洞、混凝土斷條的情況：先將松散石子和混凝土剔除，用水沖刷干凈，充分濕潤后，刷素水泥漿一道，再用比原混凝土等級高一級的微膨脹細石混凝土澆筑，振搗密實，養護保濕不少于7天。

強度相差不多時可充分利用混凝土后期強度，根據今年國內工程上的經驗，若能排除是因為原材料質量問題及振搗不到位造成的混凝土強度不足，懷疑點可集中到保濕養護上；處理方法為進行后期養護，并跟隨檢測，觀察能否接近設計值。

5 給予工程人員的啟示

根據大量的研究和震害證明，設置圈梁和構造柱是提高磚混結構抗震性能的有效方式。因此，在設計過程中根據建筑方案，概念清晰，保證構造柱的位置布置的合理性；在施工過程中，保證原材料的質量和施工方法的正確合理，符合規范要求；圈梁和構造柱的質量是能保證的，磚混結構的抗震性能亦能達到預期效果。

[1]GB50011-2011建筑抗震設計規范 北京 中國建筑工業出版社 2011

[2]GB50003-2011砌體結構設計規范 北京 中國建筑工業出版社 2011

[3]建筑結構施工圖設計文件審查常見問題分析 北京 中國建筑工業出版社 2010