砖混结构住宅楼构造柱抗震设计分析

摘要：建筑物的倒塌是地震中导致人员伤亡的直接原因，做好建筑抗震设计意义重大。构造柱是混合结构住宅楼重要的抗震构造设施，对目前住宅楼构造柱在设计和施工中存在的问题进行分析，从保证住宅建筑抗震安全性角度论述消除质量通病的方法。
　　关键词：构造柱；质量通病；防范措施
　　中国位于世界两大地震带环太平洋地震带与欧亚地震带的交汇部位，受太平洋板块、印度板块和菲律宾板块的挤压，地震断裂带十分发育，导致我国地震频繁震灾严重。2008年发生的汶川地震和2009年发生的玉树地震的震后调查发现，造成人员伤亡的直接原因是地震中建筑物倒塌。因此做好建筑抗震设计是关乎人民生命安全的重大事情，必须高度重视严格执行加强监督检查。
　　混合结构是是我国住宅楼的主要结构形式，该类建筑物的主要竖向承重构件以砖砌墙为主体，水平荷载采用预制或现浇钢筋混凝土楼板承重的建筑结构。按照《建筑抗震设计规范》(GBJ5001—2001）中的规定，对抗震设防区的多层混合结构建筑，为了提高抗震能力，增加整体刚度和延性，普遍设置钢筋混凝土的构造柱。实践证明：构造柱是混合结构建筑抵抗地震力的最主要构件，它的设计和施工质量直接关系住宅楼的安全性和可靠性。但是近年在对建设工程的质量监督检查过程中，发现一些设计人员和施工技术员认为构造柱属非承重构件，质量好坏不影响建筑物的整体效果，在实际工作中不认真对待，致使钢筋混凝土构造柱的工程质量存在不少问题，有些已经形成通病，严重地影响建筑的抗震能力和结构安全，给面广量大的居住建筑工程带来安全隐患。为此，本文结合当前建设中发现的问题进行分析研究。
　　1构造柱质量通病的几种表现
　　1.1构造柱的设置不合理
　　(l）设置部位和数量不符合规范要求，出现漏设和少设现象。如变形缝两侧的墙体，未能视为外墙，漏设构造往。
　　(2）埋设深度不符合要求。构造柱伸入室外地面不到500mm或未锚入浅于500mm的基础圈梁内。
　　(3）部分施工图对构造柱仅以涂阴影的示意方式表示位置，但对构造柱的编号、断面尺寸和配筋未作具体规定。
　　1.2构造柱的施工不规范
　　1.2.1钢筋
　　(l）纵向钢筋支立不稳定。东偏西斜、位置不正、错位现象明显，纵向钢筋随意搭接。有的搭接松散，有的搭接长度小于规定的35d的要求（d为纵向钢筋直径）。
　　(2）纵向钢筋根部反复弯折，钢筋骨架支立后，未作固定支撑，施工中不断碰撞，根部反复弯折，留下明显伤痕，强度降低，严重者出现折断。
　　(3）规范规定的箍筋加密部位未加密。箍筋绑扎不牢固，松滑现象严重，造成箍筋间距有大有小，不符合规范要求；马牙槎内少放或漏放拉结筋。
　　1.2.2马牙槎
　　(l）马牙槎两侧面的砖墙，表面凹凸不平，直接影响模板不能与砖墙密合。
　　(2）马牙槎留设位置不准，造成构造柱纵向横向的中心线（轴线）不准。
　　(3）马牙槎留置方法不符合要求，未按规定分别进行退与进，有个别部位甚至不设马牙搓，盲目留直槎。在建筑标高±0.000以下的构造柱部位砖墙，不留马牙槎现象更为常见。
　　1.2.3混凝土
　　(l）夹渣和“烂根”。混凝土浇捣前，未将构造柱底部松动石子、残留砂浆、碎砖等废物彻底清除，形成夹渣和烂根。
　　(2）露筋和麻面。支模前，钢筋骨架上没有设置混凝土保护层垫块．同时，有的钢筋位置不准，造成露筋现象；混凝土浇捣前，模板和马牙槎砖墙未作充分洒水湿润，混凝土中的部分水分被砖墙和模板吸走，造成水泥与水的化学反应不能充分进行，降低混凝土的强度，表面出现麻面和酥松现象。
　　(3)“跑浆”。一方面马牙槎两侧面的砖墙表面不平整，模板与砖墙之间缝隙大，另一方面模板拼缝不严密，形成“跑浆”。
　　(4）空洞和“断层”。一是浇捣混凝土不使用插入式振动器，盲目采取摇晃钢筋骨架和敲打模板代替振捣，造成严重质量问题；二是混凝土普遍不密实，马牙槎内混凝土不到位，砖墙与构造柱组合不紧密，拆模后，空洞和“断层”现象多；三是钢筋骨架普遍出现“散架”和移位。
　　(5）冻坏。冬季施工条件下未采取任何技术保温措施，盲目浇捣混凝土，结果出现构造柱普遍冻坏，造成混凝土强度最终强度降低。
　　2质量通病的防范措施
　　2.1设计措施
　　2.1.1完善设置部位
　　对多层混合结构的工程，在平面上，应按照层数多少和抗震烈度，在外墙四角，楼（电）梯间横墙与外墙交接处，错层部位横墙与外纵墙交接处，较大洞口两侧、伸缩缝两侧等部位，按照《抗震设计规范》的规定，分别设置构造柱，确保不缺不漏，并与每层圈梁有可靠的连接。竖向构造柱应沿整个建筑物高度对正贯通，形成一个类似“小框架”的空间结构，这样，才能保证圈梁与构造柱共同工作，达到增强抗震的效果。
　　2.1.2满足构造要求
　　(l）烈度为7度的6层混合结构的建筑工程，构造柱截面最小为240mm×120mm。纵向宜用4根直径12mm的一级钢筋，箍筋直径最小为6mm，间距一般为200mm。
　　(2）烈度为7度、层数超过6层；烈度为8度、层教超过5层和烈度为9度时，纵向宜用4根直径l4mm钢筋，箍筋间距不应大于200mm，同时四只墙角的构造柱，可适当加大截面及配筋。
　　(3）对于箍筋间距，在上部1/6柱高和下部1／6柱高且不小于500mm范围内．箍筋加密为100mm的间距（包括构造柱的柱基础部位）。
　　(4）构造柱应伸人到室外地面以下500mm或锚入浅于500mm的基础圈梁内。
　　2.2施工措施
　　2.2.1严格控制轴线
　　马牙槎砌筑前，应按照砖墙轴线拉通线定位；拉结筋应与钢筋骨架绑扎牢固，不使钢筋骨架歪斜移位；混凝土浇捣前，应将砖墙轴线垂直引至圈梁模板和构造柱模板上。核查钢筋骨架中心线，确保钢筋骨架、构造柱和砖墙三者中心线（轴线）满足施工图要求。
　　2.2.2正确留设马牙槎
　　马牙槎位置确保正确，马牙槎砌筑，先退后进，沿砖墙高度每隔5层砖退或进且槽深不少于60mm。沿马牙槎高度，砖墙两边每隔500mm设置一道2根直径6mm拉结筋，每边伸入墙内不少于1000mm，拉结筋的水平灰缝砂浆应有足够强度并必须饱满，确保拉结牢固。
　　2.2.3正确绑扎钢筋
　　钢筋骨架支立后要加设临时支撑，确保稳固，不偏不斜，纵向钢筋搭接长度应达到35d(d为纵向钢筋直径），并且应在圈梁上面绑扎搭接。严格保证箍筋加密范围的箍筋间距，确保箍筋绑扎牢固，绑扎好控制混凝土内钢筋保护层的垫块。
　　2.2.4牢固支设模板
　　首先检查构造柱马牙槎两侧墙面平整度。若发现局部平整度差，可采取局部砂浆刮糙后，再支模，确保模板紧贴墙面；模板与墙面马牙槎的搭接宽度以50mm~80mm为宜，宽度过小，直接影响下浆效果；模板立设应牢固，特别要确保模板的刚度，以防模板弯曲；底部一侧模板应预留清扫口，清理结束，混凝土浇捣前，再行封闭。
　　构造柱底部、钢筋骨架和马牙槎内的残留砂浆、碎砖垃圾等落物和底部松动石子，应彻底清理，并应冲洗干净；浇捣混凝土之前，沿模板和马牙槎范围的砖墙，自上而下充分浇水，确保模板和砖墙充分湿润。
　　2.2.5认真浇注混凝土
　　(l）构造柱底部在清理、湿润后，先铺厚度10mm~20mm的水泥砂浆，保证上下部构件接合牢固；严格控制混凝土配合比．并计量准确。
　　(2）混凝土坍落度应控制在5cm-7cm为宜；房屋层高在2.8m左右，一根构造柱可一次浇捣完毕，同时应做到与圈梁同步浇捣；混凝土应分层用插入式振动器振捣，严禁摇晃钢筋骨架和敲打模板；振动器的振棒应避免碰撞钢筋，以防墙体松动和钢筋移位变形。
　　(3）应按规定留设混凝土试块，做好混凝土养护工作。
　　(4）进入冬季施工期，一般不宜浇捣混凝土。如果要施工，必须提出技术措施（包括掺加抗冻剂，采用较高标号普通水泥，增加水泥用量等）,与监理单位协商并经其同意后才能施工。
　　3结语
　　混合结构房屋构造柱的质量问题，最根本是对构造柱的重要性认识不够，导致设计不认真，施工时不按规范操作造成的。实践证明，在施工前认真审查图纸，做好技术交底；施工中依照规范操作，加强监督检查，落实责任是完全可以消除构造柱质量通病，确保住宅楼的抗震性能符合要求，保证人民群众在突发地震中的生命安全。
　　参考文献
　　[l］刘宗仁.土木工程施工[M].北京：中国建筑工业出版社，2009.
　　[2］王万江.房屋建筑构造[M].北京:中国建材工业出版社，2003.
　　[3]郭继武.建筑抗震设计[[M].北京:高等教育出版社,2006.