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

1、框架柱體結(jié)構(gòu)質(zhì)量問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)在承受實際地震荷載時，由于框架屮梁的延性較高，應(yīng)將梁作為地震時 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，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密；加強(qiáng)了屮部抗剪能力， 對實現(xiàn)強(qiáng)剪弱彎有利；柱端設(shè)接頭區(qū)時，柱端加密箍與搭設(shè)加密箍重疊，此時 箍筋將成為雙重負(fù)擔(dān)箍，同時將由丁配筋率過高，對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 頭過多，客觀上會出現(xiàn)應(yīng)力過分集中，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，可能使保護(hù)層的混凝土被掀起，形成所謂的“掀起式 破壞”。這對粘結(jié)錨固極為不利。因此抗震設(shè)計規(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)相互錯開。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。如何處理這個問題，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(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，受拉鋼筋的搭接長 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級鋼筋不宜大于4%。因此對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%,即無論是受拉區(qū)或是受壓區(qū)均不宜人于50%, 搭接長度

5、為1.5la,否則，就可能使接頭處配筋率超過4%,無法滿足規(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，此時應(yīng)該注意箍筋的個數(shù)而且 不與柱筋綁扎，待梁的鋼筋綁扎完畢后，再按柱箍間距逐個與柱箍綁扎牢固。若 現(xiàn)場柱箍漏扎，還可采用開口箍加焊處理，但應(yīng)注意和鄰箍之間加焊處應(yīng)錯開布 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）選用對臉無害

6、成分的地卜水。自來水拌和妊，夏季搭設(shè)遮陽蔽風(fēng)設(shè)施, 骨料盡量避免太陽光暴曬，盡量避開高溫干燥的白天，利用早晚或夜間施工。（3）為消除澆灌殮時出現(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)時間。（4）在澆灌殮前，應(yīng)對模板和鋼筋進(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)度等級符合設(shè)計要求，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)度等級不行合設(shè)計耍求，則除對裂縫進(jìn)行嵌 補(bǔ)處，尚須對柱體進(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程中沿柱子縱向主筋方向出現(xiàn)，其長度與寬度有隨時間 推移逐漸發(fā)展的趨勢，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)層過薄；使用了有氯鹽阻銹性 能不好的外加劑；做好對混凝土柱的防腐蝕處理。這種裂縫會降低鋼筋與混凝 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，有時柱頭和柱根部也可能出現(xiàn)。造成裂縫的原因是：設(shè)計錯誤；混凝土強(qiáng)度過低；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：荷載超過設(shè)計值；混凝土強(qiáng)度過低；鋼筋數(shù)量不 足。這種裂縫一般會危及結(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程中及使用過程中都可以出現(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)生的原因是廠房內(nèi)部地面荷載過大, 導(dǎo)致柱基發(fā)生轉(zhuǎn)動（傾斜）變形，致使鋼筋混凝土