關于填充墻施工過程中構造柱設置原則的探討

肖 豹，王夏星，沈亞明，刑成成

（中建五局華東建設有限公司，江蘇 徐州 221000）

0 引 言

隨著時代的發展和科技的進步，房屋建筑市場面臨著質量和進度的更高要求，建筑施工四新技術應運而生并不斷推陳出新。在房屋建筑施工中，填充墻越來越多的運用在多、高層建筑，而傳統的承重砌體墻逐漸退出歷史舞臺。

從 GB 50011－2010《建筑抗震設計規范（2016 年版）》（以下簡稱“抗規”）、GB 50003－2011《砌體結構設計規范》（以下簡稱“砌規”）、地方抗震構造要求、砌體相關圖集中不難發現，砌體的相關構造措施并未按照填充墻的要求來設定，而是以傳統承重墻考慮，并且相關從業人員也未認識到承重墻與填充墻設置原則之間的區別，包括一些知名的算量軟件不論墻體類型都自動生成了構造柱的馬牙槎。建筑行業內按照以往承重墻經驗施工的填充墻，施工難度較大，模板材料浪費較多，且極大的影響工期。

1 工程概況

1.1 工程概況

本項目為林安（徐州）智慧產業小鎮四季雅苑東地塊工程，位于江蘇省徐州市云龍區，總建筑面積 183 590 m2，包括單層地下室和地上 29 個單位工程，結構形式為框架結構，功能為商業、辦公、倉庫綜合體。其中地下室建筑面積 31 175 m2，地上建筑包括 29 棟單體，分為 24 棟 2/3 層，3 棟 7 層，2 棟 14 層，建筑面積152 415 m2。

1.2 項目二次結構設計情況

本項目定位為物流云倉儲、商業街小商鋪、辦公寫字樓，建筑上主要采用小開間、大進深的設計。1 層層高均為 5.8～6.25 m，砌體含量大，如圈梁、構造柱等二次結構量較大，通過項目進行二次結構深化設計（見圖1～ 2）后統計發現，每棟小單體構造柱動輒數百個，平均為 1 個構造柱/16 m2。

構造柱底部鋼筋為現澆樓面預留，頂部鋼筋由于不方便預留，一般采用植筋的方式，植筋數量大。構造柱的模板為非標準尺寸，經常有轉角柱、無約束端等，一般還需預留簸箕口，用于構造柱之后無法周轉使用，模板損耗大。構造柱的澆筑一般是填充墻砌筑完后施工，方量小，澆筑慢，極大地影響了施工進度。

2 設計原則

目前建筑工程施工中，構造柱一般設置在傳統磚混結構或填充墻內。前者作為承重墻的一部分，為受力構件，需要參與抗震驗算；后者作為二次結構的一部分，更注重于墻體的穩定性及提高其抗裂性能，為非結構構件，一般按照構造要求設置，不需要進行受力計算。兩者之間的設計理念差別決定了其不同的構造和設置原則。

3 構造對比分析

3.1 箍筋

抗規中規定多層砌體構造柱上下端應適當加密，在蘇 G02－2011《建筑物抗震構造》中也明確規定了多層磚砌體房屋構造柱箍筋加密區應設在室內地面以上、柱底、柱頂≥500 mm 及 1/6 凈高處［1］，其加密區范圍與框架柱加密區范圍一致，足以體現在多層砌體結構中構造柱對抗震的重要性。

同樣在抗規和 蘇 G02－2011《建筑物抗震構造》中，卻沒有框架結構、填充墻構造柱中關于箍筋加密區的描述，僅在 GB 50204－2015《混凝土結構工程施工質量驗收規范》中規定了鋼筋搭接區域范圍內箍筋間距的限值［2］，不屬于加密區，僅作為保證受力鋼筋應力傳遞及結構構件受力性能的要求。

圖1 1 層構造柱平面布置圖

圖2 2 層構造柱平面布置圖圖

3.2 馬牙槎

抗規中明確規定多層砌體構造柱與墻連接處應砌成馬牙槎，并對馬牙槎的高度、寬度做出了具體規定，這主要是由于構造柱通過馬牙槎的構造對墻體具有約束作用，使整體結構具有較大的變形能力，從而加強墻體的約束和抗倒塌能力，具備良好的抗震作用［3］。

而在砌規中指出，設于填充墻內的構造柱施工時，不需預留馬牙槎，是為了避免砌體和構造柱整體強度、剛度較大，在地震發生時，頂推框架結構，容易造成用于抗震的框架結構的破壞，從而影響主體結構［4］。

4 設置間距合理性分析

4.1 規范要求

抗規和蘇 G02－2011《建筑物抗震構造》的規定，填充墻長度大于 8 m 或 2 H（層高）時設構造柱，這是構造要求。

與此同時砌規中規定填充墻與框架脫開時，柱間距宜不大于 20 倍墻厚且不大于 4 000 mm，設置構造柱；填充墻與框架不脫開時，填充墻長度超過 5 m 或墻長大于 2 倍層高時，設置構造柱。

對比可知，抗規規定的構造柱間距是從抗震角度考慮，填充墻構造柱屬于構造措施，間距可適當放松，而砌規注重的是砌體的施工質量，從防開裂的因素考慮，間距應適當加密。

由于大多項目施工過程中采用的是填充墻與框架不脫開的形式，框架填充墻構造柱間距應不大于 5 m 或 2 倍層高。

4.2 優化建議

圖3 墻長中有橫墻的示例（單位：mm）

在施工中較常見的情況是墻長超過 5 m，但墻中有橫墻，丁字墻處構造柱極難施工（見圖3）。從墻柱高厚比驗算來看，橫墻有利于墻長大于 5 m 砌體的穩定性，但墻長超過 5 m 時，往往在墻體中部容易出現豎向收縮裂縫，為防止或減輕這類裂縫的出現，可以加密拉結筋抵抗裂縫，從而取代構造柱，降低施工難度。

根據 05G701《框架輕質填充墻構造圖集》，墻長或相鄰橫墻之間的距離大于 2 倍墻高時，在墻中設置構造柱［5］，也能有利地支撐取消圖3 中轉角處的構造柱。

根據填充墻構造柱的設計原理，如按抗規填充墻長度大于 8 m 或 2 H（層高）時設構造柱，加密在構造柱上預埋的拉結筋，也能達到防止砌體開裂的要求。

5 結 語

從很多項目的實際施工過程來看，隨著框架結構的普及，很多建筑相關從業人員沒有及時更新知識和觀念，將磚砌結構施工理所當然地套用在填充墻施工中，從而導致了一些爭議。根據前面的對比分析，不難發現，在了解了兩種結構的設計原理之后，相關的構造要求就容易理解了。通過構造柱間距的合理分析，框架填充墻存在一定的優化空間，對于降低施工難度，加快施工進度有較大作用。但迫于缺乏足夠的支撐理論和實際經驗數據，推進構造柱優化有很大難度，需要項目參建各方形成統一共識之后方可實施。同時也期待相關規范編制單位能在更新規范時，在保證安全、質量的提前下，考慮實際施工難易程度，對框架填充墻構造柱設置進行優化。