混凝土结构中填充墙、隔墙构造柱的作用与施工

时间：2024-07-28

张伟

(攀钢集团冶金工程技术有限公司，四川攀枝花 617023)

规范要求填充墙、隔墙与主体结构有可靠地拉结，与柱、剪力墙等主要受力构件之间宜脱开或采用柔性连接，以能适应主体结构不同方向的层间位移及节点转动引起的竖向变形。在填充墙、隔墙中设置混凝土构造柱的目的是为了提高填充墙、隔墙的抗震能力的一种措施，但是，目前在混凝土结构的构造柱施工过程中，由于构造柱是非结构构件，构造柱的作用往往被施工单位忽视了，加之填充墙、隔墙中的构造柱是二次施工的，施工难度较大，施工质量难以保证，这样，不仅构造柱增强填充墙、隔墙抗震能力的作用大大削弱，还将影响到填充墙、隔墙的整体性和填充墙、隔墙的外观质量，甚至影响整个结构的安全。因此我们在施工中要通过增强施工人员的责任心和改进施工工艺来提高构造柱的施工质量。

1 填充墙、隔墙中构造柱的作用和构造要求

1.1 构造柱的作用

(1)填充墙、隔墙中设置钢筋混凝土构造柱，可提高墙体使用阶段的稳定性。

(2)构造柱可阻止填充墙、隔墙墙体剪切及干缩变形裂缝的发展。

(3)构造柱可增加墙体平面外的抗弯能力。

(4)构造柱和墙体中的水平钢筋混凝土加强带分隔墙体，减少了墙体的自由幅面，限制了墙体平面外的振动，适应主体结构不同方向的变形，有利于墙体抗震。

1.2 构造柱的构造要求

根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011－2001，2008年版)的规定，抗震设计时，框架结构填充墙、隔墙长度(净长)大于5 m 时，墙顶部与框架梁(板)应有钢筋拉结;当填充墙、隔墙的净高大于4 m 时，应在墙的半高处(或门窗洞口上皮)宜与主体结构连接的且沿墙全长贯通的钢筋混凝土水平系梁;墙长超过层高的两倍时，宜设置钢筋混凝土构造柱，一般构造柱的间距宜控制在不大于4 m 范围内。

构造柱纵向钢筋锚固在上下梁(板)内，锚固长度不应小于250 mm，并保证位置正确。受力钢筋接长采用在同一截面绑扎接头，搭接长度为1.6 La，绑扎接头范围内箍筋间距不应大于100 mm。砖砌体与构造柱连接处应砌成马牙槎，每层从柱脚开始，先退后进，进退尺寸不小于60 mm。马牙槎沿高度方向的尺寸不宜超过300 mm，并沿墙高每隔500 mm 设置2Φ6 拉结钢筋，每边伸入墙内的长度由当地抗震设防烈度确定，6、7 度时不应小于墙长的1/5 且不小于700 mm，8、9 度时宜沿墙全长贯通。

2 目前填充墙、隔墙中构造柱施工中存在的问题

规范要求围护墙和隔墙应考虑对结构抗震的不利影响，避免不合理设置而导致主体结构的破坏，并应设置拉结筋、水平系梁、圈梁、构造柱等与主体结构可靠拉结。目前，许多结构设计图对于混凝土结构填充墙、隔墙中的构造柱柱顶与梁(板)的连接构造问题交代不清，同时许多监理及施工技术人员对此问题也比较模糊，还有建筑产品的地域性导致了在这方面问题上的地区差异性，致使施工现场对于填充墙、隔墙中的构造柱柱顶与框架梁(板)的连接构造出现了多种形式:一种情况是设计要求钢筋伸入梁(板)内，但浇筑混凝土时候构造柱顶与梁(板)混凝土隔开，计算模型中可以为铰接;另外一种情况是钢筋伸入梁(板)内，但浇筑混凝土时候构造柱顶与梁(板)混凝土不隔开的，计算模型中可以为半固接。填充墙、隔墙设置的构造柱上部混凝土应与主体梁(板)断开，上部应该是柔性连接。构造柱与主体结构的连接不能改变主体结构的受力分配，在受力过程中，应由框架柱或剪力墙承担。为增加墙体抗震性能应设置拉结钢筋，但墙体与结构也应该是柔性连接。一般的做法有两种，就是看填充墙的施工顺序:如果墙体从底层往上施工，就在浇筑混凝土的时候构造柱柱顶与梁(板)之间留5 cm 的间隙，以后采用水泥砂浆或沥青麻丝封死，见图1(a);如果墙体从顶层往下施工，构造柱的钢筋应锚入上部梁(板)，混凝土可浇筑到上层梁(板)底，不留缝隙，见图1(b)。

大多施工图集要求构造柱在上层梁预留钢筋与构造柱纵筋搭接，其实这种情况在施工中很难操作，纵筋位置很难准确定位，施工时还必须要求采用木模板，钢模板无法实现，而且会花费较多的人工和浪费周转材料;对于钢筋的连接位置、搭接长度和箍筋间距在现场施工时就更为随意了;由于很难采用插入式振动棒进行振捣混凝土，通常采用榔头等工具在混凝土下落时敲打模板，结果构造柱混凝土常常出现蜂窝、狗洞、麻面和挑砖下混凝土不密实，还有由于漏浆造成墙面被污染等质量通病。

3 填充墙、隔墙中构造柱的施工要点

3.1 钢筋绑扎

在施工梁板(基础梁、底板)时，按照图纸设计将构造柱位置找准确，预留构造柱插筋，构造柱纵筋锚入梁(板)不小于250 mm，直锚长度不足时可弯锚，总长度不小于250 mm，露出梁(板)面不小于Ll+50 mm(做法见图2)，构造柱柱顶钢筋采用后植筋的方法与梁(板)进行连接(做法见图1(a)、图1(b))，植筋应符合《混凝土结构后锚固技术规程》(JGJ 145－2004)要求。构造柱纵筋可在同一截面搭接接长，搭接长度Ll，纵筋搭接范围内箍筋间距不大于100 mm，构造柱在砌筑前绑扎钢筋，并在砌筑的过程中放置水平拉结筋。

图1 (a) 构造柱顶端构造做法

图1 (b) 构造柱顶端构造做法

3.2 模板施工

构造柱支模前必须将根部清理干净，构造柱模板根部应留置清扫口。

图2 构造柱底部构造做法

混凝土构造柱模板采用12 mm 厚木模板做面板，50 mm×100 mm 木方做龙骨，采用一般的支模方法。为防止浇筑混凝土时模板胀模，将木模贴在墙面上，每隔1 m 设置2 根12对拉螺栓进行加固。对拉螺栓穿过墙的洞要提前预留，留洞位置要求距地面300 mm 开始，每隔1 m 在构造柱两侧各留一道，洞的平面位置在构造柱马牙槎以外一丁头砖缝处。

3.3 混凝土浇筑

构造柱混凝土常常存在着蜂窝、麻面和挑砖下混凝土不密实，还有由于漏浆造成墙面不清洁等质量通病，为解决这些质量通病，我们采取了以下几项措施:

(1)采用传统的方法砌筑马牙槎时，在马牙槎的挑砖下混凝土往往会出现狗洞和混凝土不密实等现象，为解决这一问题，我们将马牙槎的第一块挑砖用切割机切成斜角，确保混凝土能够流到挑砖下面，保证混凝土的密实(见图3)。

图3 构造柱马牙槎做法

(2)在选用模板时，挑出好的模板进行配模，做好模板接缝，严格清洗模板，并沿砖墙马牙槎粘贴30 mm 宽的泡棉双面胶带，避免浇筑混凝土时漏浆，提高构造柱混凝土的观感质量和墙面不被水泥浆污染。

(3)浇筑构造柱混凝土前，应将柱根部杂物清理干净，并用压力水冲洗。对模板和砖墙马牙搓做充分湿润，否则混凝土中的部分水分被砖墙和模板吸走，混凝土表面出现麻面和酥松现象。

(4)采用粉煤灰按15%(上限)等量代换水泥，提高混凝土的流动性;混凝土中的粗骨料采用直径不大于20 mm 的石子;在保证混凝土强度的情况下，适当增大混凝土的水灰比。

(5)构造柱底部施工缝处，在浇筑前宜先铺50 mm 厚与混凝土配合比相同的水泥砂浆或减石子混凝土。振捣采用快拆微型附着式外部振动器(振幅0.6 mm)，混凝土高度高于振动器位置时开始振捣，待混凝土灌满之后再振捣30 s 即可。

如果墙体从底层往上施工，在浇筑混凝土时构造柱柱顶与梁底(板)之间留5 cm 的间隙，以后采用水泥砂浆或沥青麻丝封死;如果墙体从顶层往下施工，混凝土可浇筑到上层梁(板)底，不留缝隙，在构造柱柱顶和梁(板)交接处留设喇叭口，用铁锹将混凝土从此喇叭口灌入，喇叭口处的混凝土在浇筑完达到一定的强度后切除，保证柱顶与梁(板)之间的紧密结合。

(6)混凝土浇筑完成12 h 后，安排专人浇水养护，常温下每天浇水养护不得少于2 次，如遇高温炎热天气应适当增加浇水次数，保持混凝土表面湿润，养护时间不少于1 d。