框架柱體結(jié)構(gòu)質(zhì)量問(wèn)題探析——科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)

1、框架柱體結(jié)構(gòu)質(zhì)量問(wèn)題探析云南能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院潘靖摘要：鑒于混凝土施工過(guò)程中多種不確定因素的影響，柱體結(jié)構(gòu)質(zhì)量通病普 遍存在，對(duì)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)肚和建筑物使用壽命造成很不利i犬i素，本文就柱體結(jié)構(gòu) 施工中容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行探討。關(guān)鍵詞：框架柱；控制；裂紋；機(jī)理；措施1、鋼筋綁扎位置的選擇結(jié)構(gòu)在承受實(shí)際地震荷載時(shí)，由于框架屮梁的延性較高，應(yīng)將梁作為地震時(shí) 主要的耗能構(gòu)件，而柱的延性較低，柱端易出現(xiàn)塑性絞，使結(jié)構(gòu)豎向承載力降低, 且柱子本身不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生樓層整體側(cè)向屈服。為了保證不出現(xiàn)柱較，設(shè)計(jì)規(guī) 范提出了強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件等概念。鑒于以上理論，施工規(guī)范 規(guī)定鋼筋接頭不宜位于柱端箍加

2、密區(qū)，宣位于構(gòu)件中受力較小處。同時(shí)，力學(xué)分 析也表明，框架柱屮同一根鋼筋在地震作用和靜力荷載作用下可能受拉，也可能 受壓，具有不穩(wěn)定性。同時(shí)由于施工中鋼筋搭接位置的不確定性，都使得框架柱 中鋼筋綁扎的質(zhì)量不易控制，而這一問(wèn)題關(guān)鍵在于確定框架柱中鋼筋綁扎的位 置。由于柱中部反彎點(diǎn)附近搭接具有以下明顯優(yōu)點(diǎn):彎矩最小;配筋率較低, 易施工，能保證澆筑質(zhì)量；能保證箍筋間距不過(guò)密；加強(qiáng)了屮部抗剪能力， 對(duì)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)剪弱彎有利；柱端設(shè)接頭區(qū)時(shí)，柱端加密箍與搭設(shè)加密箍重疊，此時(shí) 箍筋將成為雙重負(fù)擔(dān)箍，同時(shí)將由丁配筋率過(guò)高，對(duì)柱的變形能力提高不顯著； 柱中部反彎點(diǎn)位置易掌握，通常位于柱中部1/3柱高區(qū)段內(nèi)。所以，

3、通常建議 在框架柱施工中盡量選擇此位置搭接主筋。2、鋼筋接頭區(qū)段受力鋼筋接頭面積允許白分率的控制混凝上構(gòu)件最理想的破壞形式是鋼筋拉壓應(yīng)力和混凝上壓應(yīng)力同時(shí)達(dá)到極 限強(qiáng)度后構(gòu)件整體破壞。鋼筋粘結(jié)錨固破壞是不希望看到的結(jié)果。接頭區(qū)段內(nèi)接 頭過(guò)多，客觀上會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力過(guò)分集中，降低鋼筋與混凝圖間的粘結(jié)強(qiáng)度。搭接接 頭處當(dāng)有較大彎矩作用時(shí)，可能使保護(hù)層的混凝土被掀起，形成所謂的“掀起式 破壞”。這對(duì)粘結(jié)錨固極為不利。因此抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中提出了混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng) 合理配置縱向鋼筋的箍筋避免了鋼筋錨固粘結(jié)先于構(gòu)件破壞?；炷两Y(jié)構(gòu)施工規(guī) 范也做出接頭位置應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)。接頭區(qū)段受力鋼筋接頭面積允許白分率的規(guī)肚。3、鋼筋

4、接頭百分率超規(guī)范的處理框架柱中及柱與基礎(chǔ)交接處，由于施工困難，常常出現(xiàn)接頭百分率超出規(guī)定 的現(xiàn)彖。如何處理這個(gè)問(wèn)題，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第6.1.11條規(guī)立：“綁扎骨架 和綁扎網(wǎng)中的非預(yù)應(yīng)力受力鋼筋，當(dāng)接頭用搭接而不加焊時(shí)，受拉鋼筋的搭接長(zhǎng) 度不應(yīng)小于1.2s”，應(yīng)用的前提條件是：dw22；搭接接頭白分率拉區(qū)50%；搭接區(qū)域配箍間距不小于5d （拉區(qū)）和10d （壓區(qū)）?；炷猎O(shè)計(jì)規(guī)范局部修訂本第8、4、9條規(guī)定了柱中全部收力鋼筋的配筋 il iii級(jí)鋼筋不宜大于4%。因此對(duì)接頭百分率在施工屮一定要嚴(yán)加把握。一般 不宜人于按受壓區(qū)規(guī)定的50%,即無(wú)論是受拉區(qū)或是受壓區(qū)均不宜人于50%, 搭接長(zhǎng)度

5、為1.5la,否則，就可能使接頭處配筋率超過(guò)4%,無(wú)法滿足規(guī)范要求。4、支座部位柱密箍的處理通常按抗震結(jié)構(gòu)要求在主梁支座處主箍應(yīng)為加密區(qū)段，此處密篩容易缺漏普 遍是由于操作人員嫌麻煩，圖省事所致。這部分箍筋在主梁筋（次梁筋）未綁扎 成型前先將柱箍按圖紙要求的間距套入柱子鋼筋，此時(shí)應(yīng)該注意箍筋的個(gè)數(shù)而且 不與柱筋綁扎，待梁的鋼筋綁扎完畢后，再按柱箍間距逐個(gè)與柱箍綁扎牢固。若 現(xiàn)場(chǎng)柱箍漏扎，還可采用開(kāi)口箍加焊處理，但應(yīng)注意和鄰箍之間加焊處應(yīng)錯(cuò)開(kāi)布 置。5、框架柱幣仝施t.保證措施（1）嚴(yán)格掌握氣候變化情況，對(duì)在炎熱月干燥期內(nèi)施工的磴采取單獨(dú)的施 工方案、技術(shù)措施及必要的物質(zhì)保證。（2）選用對(duì)臉無(wú)害

6、成分的地卜水。自來(lái)水拌和妊，夏季搭設(shè)遮陽(yáng)蔽風(fēng)設(shè)施, 骨料盡量避免太陽(yáng)光暴曬，盡量避開(kāi)高溫干燥的白天，利用早晚或夜間施工。（3）為消除澆灌殮時(shí)出現(xiàn)搭接不良、殮縫等缺陷，應(yīng)盡量縮短殮從攪拌機(jī) 卸出到澆灌完畢的延續(xù)時(shí)間。（4）在澆灌殮前，應(yīng)對(duì)模板和鋼筋進(jìn)行沖洗，但不能有積水現(xiàn)象，以免產(chǎn) 生不利影響。（5）加強(qiáng)對(duì)碗的養(yǎng)護(hù)，特別是早期養(yǎng)護(hù)，在滿足拆模要求的前提下盡快拆 模，表血宜經(jīng)常灑水養(yǎng)護(hù)，直到強(qiáng)度上升到75%以上為上。6、框架柱結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的機(jī)理及防治措施6.1鋼筋混凝土柱水平裂縫及水紋裂縫此種裂縫多在拆模時(shí)或拆模后發(fā)生。其特點(diǎn)是水紋裂縫多沿柱四角出現(xiàn)，呈 不規(guī)則的龜裂；嚴(yán)重者則沿柱高每隔一段距離岀

7、現(xiàn)一條橫向裂縫，裂縫寬度大小 不一，輕者如發(fā)絲，重者可達(dá)2-3 mm,深度一般不超過(guò)30mm。這種裂縫屬 塑性收縮的干縮裂縫，產(chǎn)生的原因是：模板干燥；天氣炎熱或未進(jìn)行充分潮 濕養(yǎng)護(hù)。預(yù)防的辦法是將模板澆水濕透，并加強(qiáng)潮濕養(yǎng)護(hù)。處理的方法是如果混凝十.強(qiáng)度等級(jí)符合設(shè)計(jì)要求，則將裂縫用高強(qiáng)水泥砂 漿或環(huán)氧水泥嵌補(bǔ)；如果混凝土強(qiáng)度等級(jí)不行合設(shè)計(jì)耍求，則除對(duì)裂縫進(jìn)行嵌 補(bǔ)處，尚須對(duì)柱體進(jìn)行加固處理。6.2鋼筋混凝土柱順筋裂縫這種裂縫多在使用過(guò)程中沿柱子縱向主筋方向出現(xiàn)，其長(zhǎng)度與寬度有隨時(shí)間 推移逐漸發(fā)展的趨勢(shì)，深度一般接近混凝土保護(hù)層厚度。這種裂縫屬鋼筋銹蝕裂 縫，其原因是鋼筋銹蝕后氧化鐵膨脹所致，即

8、通常稱z為“先銹后裂”。造成鋼筋銹蝕的主要原因是：混凝土保護(hù)層過(guò)??；使用了有氯鹽阻銹性 能不好的外加劑；做好對(duì)混凝土柱的防腐蝕處理。這種裂縫會(huì)降低鋼筋與混凝 上間的粘結(jié)力，嚴(yán)重者將危及結(jié)構(gòu)安全和耐久性，因此，必須采収嵌補(bǔ)裂縫和加 固處理；先將裂縫用環(huán)氧水泥嵌補(bǔ)，然后采用外包型鋼；外包鋼筋混凝士套; 預(yù)應(yīng)力下?lián)问嚼瓧U加固；粘貼鋼板加固等方法進(jìn)行處理。6.3鋼筋混凝土柱縱向劈裂裂縫這種裂縫在施t階段及使用階段皆可發(fā)生。其特點(diǎn)是一般在柱的屮部出現(xiàn)縱 向劈裂狀，有時(shí)柱頭和柱根部也可能出現(xiàn)。造成裂縫的原因是：設(shè)計(jì)錯(cuò)誤；混凝土強(qiáng)度過(guò)低；施工階段和使用階 段超載。這種裂縫屬于荷載作用的應(yīng)力裂縫，危及結(jié)構(gòu)安全

9、應(yīng)及時(shí)進(jìn)行加固處理,處理方法有：裂縫較輕者，用包型鋼或預(yù)應(yīng)力撐桿加固；裂縫較嚴(yán)重者, 用包鋼筋混凝土方法。6.4鋼筋混凝土柱x型裂縫這種裂縫多在地震發(fā)生后出現(xiàn)，屬地震作用的剪切型裂縫。裂縫危及結(jié)構(gòu)安 全，需視裂縫嚴(yán)重程度，采用包型或包鋼筋混凝土套的方法進(jìn)行加固處理。6.5鋼筋混凝土柱水平裂縫這種裂縫一般在偏心受壓柱中出現(xiàn)，屬荷載作用應(yīng)力裂縫。產(chǎn)生的主要原因是：荷載超過(guò)設(shè)計(jì)值；混凝土強(qiáng)度過(guò)低；鋼筋數(shù)量不 足。這種裂縫一般會(huì)危及結(jié)構(gòu)安全，因此需加固處理。處理的方法是:粘貼鋼板加固；預(yù)應(yīng)力撐桿加固；外包鋼筋混凝土套。6.6鋼筋混凝土柱頭水平裂縫這種裂縫在施工過(guò)程中及使用過(guò)程中都可以出現(xiàn)。其特點(diǎn)是水平裂縫多發(fā)生 在梁柱交接處或無(wú)梁樓蓋的柱帽下邊這種裂縫一般是由于柱基不均勻卜沉所致。 對(duì)于上述裂縫的處理首先應(yīng)查明導(dǎo)致地基下沉的原因。并采取措施處理地基，確 保地基不再繼續(xù)下沉，然后再對(duì)鋼筋混凝上柱進(jìn)行粘貼鋼板加固處理。6.7鋼筋混凝土柱內(nèi)側(cè)水平裂縫這種裂縫一般發(fā)生在單層工業(yè)廠房的排架柱。其特點(diǎn)是水平裂縫發(fā)生在內(nèi)柱 子的內(nèi)側(cè)，且多在上柱和下柱的根部出現(xiàn)。產(chǎn)生的原因是廠房?jī)?nèi)部地面荷載過(guò)大, 導(dǎo)致柱基發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)（傾斜）變形，致使鋼筋混凝土