框架柱的鋼筋施工質量通病控制措施研究

孫明俊,唐汪柱

(中建材蚌埠玻璃工業設計研究院有限公司，蚌埠 233010)

框架柱具有較高的承載力、良好的抗震性能、耐火性能等一系列優點，是房屋、橋梁、水工等各種工程結構中最基本的承重構件，并在高層建筑及大型構筑物中得到廣泛應用[1]。近年來，隨著建筑物高度的增加，在工業廠房、高層民用建筑等建設工程中，鋼筋的應用向高強度如采用高級別鋼筋、密集布置如箍筋全程加密、大直徑如型鋼等方向發展[2]，其施工質量的保證措施也在不斷地改進[3,4]。影響搭接鋼筋粘結強度的主要因素有：鋼筋類型、混凝土強度等級、鋼筋外形、鋼筋直徑、配箍率、施工條件等，另外它還受鋼筋搭接接頭面積百分率的影響。安徽省新型城鎮化建設項目是蚌埠國家高新技術產業開發區開發的重點項目，位于蚌埠市高新區山香路東側、姜橋路南側，采用框架剪力墻結構，一層地下室層高6 m，一層、二層層高5.4 m，三層及以上層高4 m，共16層。該文在總結安徽省新型城鎮化建設項目的宿舍樓A、B已經施工完成的經驗基礎上，現場調研了框架柱鋼筋分項工程施工質量通病，提出了從箍筋制作與安裝、柱筋定位和柱中縱向鋼筋搭接等3個方面保證其施工質量的控制措施和辦法，總結出質量過硬、安全優良、施工方便及節約成本的施工方法，為該項目后續科技樓的單體工程和類似工程施工提供參考。

1 施工中存在的問題

1.1 箍筋制作及安裝問題

1)現象 根據施工規范和設計圖紙的要求，矩形箍筋制作應保證幾何尺寸且外皮計算水平彎曲≥135°，施工現場有很大部分箍筋的長度僅一端能達到約120°，另一端基本上保持在90°；抗震結構箍筋彎鉤平直段長度不應小于10d(d為鋼筋直徑)，且最低不小于75 mm，在實際施工過程中，幾何尺寸在大小上基本上能夠符合相關規定及要求，但箍筋拉鉤平直段在很大程度上達不到10d。施工過程中，箍筋安裝應考慮根數及間距，箍筋的加密存在遺漏現象或者加密達不到規范的情況，在與頂板、梁等交接部位箍筋的綁扎不夠規范、交接處箍筋未設置等；梁柱交接處箍筋數量不足，鋼筋數量多且多方向施工存在難度，引起箍筋少放或存在箍筋被割斷的現象。

2)原因分析 抗震箍筋彎鉤應為135°，角度越小施工難度越小，對于梁柱交接處箍筋放置在彎鉤較小的情況下更方便施工，且施工中采用的機械彎折角度未進行計算，同時一次彎折成型會有小范圍的反彈，導致箍筋成型角度偏差；箍筋幾何尺寸的做法能夠得到保證是因為尺寸偏差大會增加施工難度，但箍筋彎鉤長度不能得到保證是因為長度減少會節約材料且降低施工難度；箍筋數量及間距的問題往往由于在梁柱交接處、箍筋加密處，施工設計所需的鋼筋數量比較多，同時會增大施工的難度，因此施工人員可能會減少箍筋的數量，從而對柱子受力的情況產生了嚴重影響。

1.2 柱筋偏移問題

框架柱中經常出現柱筋偏移問題，施工規范和設計圖紙要求的允許偏移水平誤差范圍是±5 mm，但實際施工過程中誤差范圍不易控制，較大的誤差將加大或減小鋼筋保護層厚度，對混凝土框架柱構件承載力產生不利影響。

1.2.1 現象

框架柱基礎混凝土插筋和柱縱筋往上延伸，通過樓板時部分鋼筋會在實際施工過程中發生偏移現象。混凝土澆筑成型后，通過測量放線可以檢查出框架柱鋼筋存在定位偏移的情況，嚴重的柱筋偏移會改變鋼筋受力狀態、減少鋼筋使用年限。鋼筋間距較大或較小時容易改變鋼筋的受力形式，不符合設計規定，對抗震性能有更明顯的影響；鋼筋整體骨架的偏移導致鋼筋保護層一端過大而另一端過小，當保護層小于規范的最小厚度時，結構的粘結性和耐久性將會受到影響；而縱筋偏移嚴重時，將會影響結構的承載力。

1.2.2 原因分析

在設計過程中，鋼筋柱筋數量設置過多，導致鋼筋間距過密，特別是一級抗震混凝土結構柱的柱筋達到5 cm內一道Φ30鋼筋，對鋼筋定位施工難度大。施工定位鋼筋時，柱筋定位的箍筋通常設置一道，箍筋約束未設置兩道且一道定位高度很難控制在距板面30～50 cm范圍內，個別定位箍筋采用一道扎絲綁扎，容易在模板支設和澆筑混凝土時發生縱筋偏移現象；柱中縱筋與模板未形成有效固定，在澆筑混凝土時使外伸縱筋產生整體移位；梁柱節點內鋼筋較密，柱子縱筋被擠壓而造成柱中外伸鋼筋移位；柱的軸線放線存在誤差、基礎定位不牢固；柱的鋼筋保護塊固定不到位；柱子變截面施工時未考慮到主筋根數的減少，導致上層柱子截面變化后鋼筋位置未形成正確有效的定位。

1.3 柱中縱向鋼筋搭接問題

縱向受力鋼筋接頭面積百分率，是指在同一連接區段內接頭鋼筋面積(或數量)占總鋼筋面積(或數量)的比值，對于柱筋一般取50%。

1.3.1 現象

在綁扎和安裝柱子鋼筋時，接頭的鋼筋截面面積占總截面面積的百分率超出規范規定的數值；在結構的重要構件和關鍵傳力部位(如柱端、梁端的箍筋加密區等)，存在縱向受力鋼筋設置綁扎連接接頭；在搭接長度范圍內，施工人員不按規范要求規定加密箍筋；鋼筋接頭間距的限制往往保證在鋼筋接頭端部應保持一定距離，為0.3倍接頭長度，對于柱中鋼筋搭接應乘以系數0.7取用，同時柱中鋼筋的最小搭接長度不應小于200 mm。鋼筋的連接接頭宜避開梁端和柱端箍筋加密區，但未設置在彎矩和剪力較小的區段。

1.3.2 原因分析

施工技術人員鋼筋配料時未認真安排原材料下料長度的合理搭配，鋼筋浪費嚴重且存在不合理的搭接區間；施工前未認真熟悉規范和圖紙，對柱筋搭接接頭面積百分率存在認識誤區；施工時常采用機械連接和直螺紋連接，卻未重視綁扎接頭和直螺紋連接的適用范圍；鋼筋機械連接接頭在柱子底部往上500 mm至頂非箍筋加密區范圍內，一般考慮施工操作方便選擇板面向上500 mm至柱中的范圍內，卻未考慮施工節點問題。

2 工程中常用的解決辦法

2.1 箍筋制作及安裝問題解決辦法

2.1.1 預防措施

箍筋制作采用首批檢查模式，即在計算下料長度并制作首批鋼筋后報項目部審核，待合格后再進行大批量制作；彎鉤彎折角度應適當大于圖紙要求和規范規定；加強對施工人員鋼筋施工專題培訓，特別是返工難度大的節點施工，對于梁柱節點可以采用節點內分段放置數根鋼筋的方法，少放或漏放箍筋將造成節點處柱子內很長一段呈無箍筋狀態；項目部重點加強巡查了節點核心區的箍筋，避免造成返工難度大的現象。

2.1.2 解決辦法

嚴格按照設計要求的間距設置足夠數量的箍筋，保證固定主鋼筋的位置而使構件(梁或者柱)內各種鋼筋構成鋼筋骨架的鋼筋；發現在梁柱交接處未合理設置箍筋的現象，必須將相關部分模板拆除后用兩個U型箍對稱綁扎并點焊成封閉箍筋；在施工技術交底時應增寫箍筋設置規定，以提醒施工人員注意。采取嚴格的獎懲措施，對返工難度大的節點加大處罰力度。

2.2 柱筋偏移問題解決辦法

2.2.1 預防措施

加強施工管理、技術交底和質量監管，貫徹柱子鋼筋綁扎、自檢、報驗的流程；嚴格控制柱筋接頭面積百分率，重視綁扎連接和直螺紋連接的適用范圍；柱子鋼筋在頂板封口處綁扎兩道鋼筋，第一道距封口處約5～8 cm處并焊接牢固，第二道距離封口處約50 cm綁扎牢固，澆筑混凝土成型后第一道鋼筋可作為柱子箍筋起步箍；澆筑混凝土時，注意振動棒是否使柱子鋼筋產生偏移；柱子截面變化時，在梁柱交接頂部內側將柱筋彎折定位到柱框內，必須使用焊接進行鋼筋定位，要認真對照圖紙要求進行逐一檢查并確定該層鋼筋定位是否正確；報請監理單位辦理隱蔽工程驗收手續。

2.2.2 解決辦法

采用手工復位調整辦法：柱筋偏移水平距離小于其保護層厚度時，將鋼筋的底部往偏位的反向彎折，再按規范允許的斜度調整到原鋼筋位置，另加同型號鋼筋彎折L型作為加強筋與偏位柱筋點焊或綁扎。采用植筋非復位調整辦法：柱筋偏移水平距離大于其保護層厚度時，在柱框下層鋼筋正確位置向上延伸的線上種植同型號的鋼筋，植筋必須符合相關規范和設計要求。切除原有偏位鋼筋時應預留埋入混凝土內的錨固長度，并沿其根部表面剔除混凝土后將柱外偏位鋼筋盡可能打彎并埋到柱框內，余下部分調整后與新植鋼筋搭接焊。

2.3 縱向鋼筋搭接問題解決辦法

2.3.1 預防措施

在鋼筋骨架連接未成型前，發現接頭數量不符合規范要求，應立即通知配料人員重新考慮設置方案；受力鋼筋的接頭宜設置在受力較小處、非箍筋加密區、非彎矩較大區域、非節點處等，在同一根鋼筋上宜少設接頭。配料時鋼筋編號要清晰，注明各個區段的搭配情況，對于同一組搭配而安裝方法不同的，要加文字說明；若分不清鋼筋所處部位是受拉區或受壓區時，接頭位置均應按受拉區的規定考慮。

2.3.2 解決辦法

對于未形成整體鋼筋骨架的鋼筋，可以將有問題的鋼筋抽出，換用合格長度的鋼筋；對于已經形成鋼筋骨架的鋼筋，則根據具體情況辦理，可以采用拆除骨架或抽出有問題的鋼筋返工。在考慮工期影響的情況下，則可采用加焊幫條、綁扎幫條等方法解決。

3 工程中的實際運用

安徽省新型城鎮化產業園建設項目鋼筋施工方案中對柱子鋼筋分項工程施工中出現的問題采用預防措施和解決辦法兩種方式，在施工準備開始工作前將可能遇到的施工問題通過圖紙會審向設計單位提出，在施工中遇到的問題通過聯系單和協調會議向設計單位和其他單位反饋，并取得了設計單位的技術支持和指導。同時，在施工期間加強班組的技術交底和質量教育工作，對可能出現的問題進行預防和指導，對已經出現的問題進行整改并落實到位記錄完整。對柱子鋼筋分項工程的隱蔽做到“三檢制度”，對監理單位提出的意見能夠積極有效地整改落實并形成相關記錄。

4 結 語

目前該項目中宿舍樓的主體結構已經施工完成，施工工期符合合同約定工期，施工質量優良，安全無事故。施工單位分每月、每周、施工前進行有關技術交底，嚴格按照審批通過的施工方案進行施工，相關政策落實到位。宿舍樓的主體結構順利完成，為產業園區的科技樓創建“標準化工地”施工提供了技術支持和參考標準。

[1] 顧祥林，蔡 茂，林 峰． 地震作用下鋼筋混凝土柱受力性能研究[J]．工程力學，2010，27(11)：160-166.

[2] 易桂香，李曉東，席向東，等．鋼筋施工質量對混凝土框架結構受力性能的影響研究[J]．工業建筑，2017，47(9)：39-43.

[3] 巴松濤．鋼筋混凝土結構施工期質量的可靠性控制[J]．施工技術，2000，29(11)：34-35.

[4] 郭 猛，涂遠軍．鋼框架結構梁柱節點區優化施工設計[J]．施工技術，2007，36(6)：95-97.