浅析构造柱的作用及施工问题分析

莫平

【摘要】本文分析钢筋混凝土框架砌体填充墙设置钢筋混凝土构造柱的作用，同时分析了现阶段构造柱施工工艺、工序中存在的主要问题及原因。

【关键词】构造柱、施工问题、框架砌体

随着社会的发展，对建筑物的可靠性，耐久性要求不断提高，建筑物的抗震性能愈加得到重视。我国大多数地区，框架结构中都是采用加气混凝土砌块、炉渣空心砖、烧结页岩空心砖等轻质砌体作为填充墙。填充墙在框架结构中虽为非承重构件，但由于墙体超长、抗震能力和稳定性不足以及环境温度变化和材料收缩等原因，常常会引起墙体开裂、渗水，有损房屋的观瞻和正常使用，地震作用下还会发生墙体倒塌，因此，我国《建筑抗震设计规范》[1]（GB50011-2001） 第13.3.3条有关于超长砌体填充墙的构造要求作出明确规定：为加强填充墙的抗震能力和稳定性，框架砌体填充墙长度大于5m时，墙顶部与梁宜有拉结；墙长超过层高2倍时，宜设置钢筋混凝土构造柱。而实际施工中，构造柱因非承重构件而往往不被施工者重视，钢筋混凝土构造柱施工出现较多方面的质量问题，给工程留下了质量隐患。

1 钢筋混凝土构造柱的作用

在混凝土框架砖砌体填充墙中，混凝土构造柱能增加建筑物的整体刚度与延性，提高建筑物的抗震能力。其作用一般为：1）加强纵墙间的连接，提升砌体结构的抗剪能力，增加了建筑物的整体性。这是由于构造柱与其相邻的纵横墙以及马牙搓相连接并沿墙高每隔500mm设置2Φ6mm～8mm拉结筋，钢筋每边伸入墙内大于1000mm。一般施工时先砌砖墙后浇筑混凝土构造柱，这样能增加横墙的结合，可以提高砌体的抗剪承载能力10%～30%。其作用机理是构造柱与圈梁共同将区格内的砌体紧箍，从而提升砌体的抗剪能力。理论上构造柱的拉力使砌体受压正应力增加，同样强度等级的砌体，同样强度等级的砂浆，同一个操作人员用同种工艺砌筑的砌体，在规定的范围内，受压正应力愈高，抗剪能力就愈高。2）大大提高砌体结构的延性。构造柱与圈梁的共同工作，可以把砖砌体分割包围，当砌体开裂时能迫使裂缝在所包围的范围之内，而不至于进一步扩展。砌体虽然出现裂缝，但能限制它的错位，使其维持承载能力并能抵消振动能量而不易较早倒塌。砌体结构作为垂直承载构件，地震时最性出现四散错落倒地，从而使水平楼板和屋盖坠落，而构造柱则可以阻止或延缓倒塌时间，以减少损失和人员伤害。构造柱与圈梁连接又可以起到类似框架结构的作用，其作用效果非常明显。

2 钢筋混凝土构造柱存在的施工问题

2.1 砌体填充墙中钢筋混凝土构造柱的施工顺序存在问题：将构造柱与框架梁一起施工，构造柱钢筋与梁同时绑扎，柱上下端钢筋锚入梁内，然后同时浇筑混凝。构造柱一般均生根于基础梁或楼面梁上，当构造柱与框架柱、梁同时现浇后，上部结构荷载将部分通过构造柱直接传给楼面梁或基础梁，致使原基础受力发生改变，造成支撑构造柱的楼面梁或基础梁上局部荷载的增加，导致其截面大小及配筋某种程度的不足，给结构造成了较大的安全隐患。

2.2 构造柱纵向钢筋上下错位，竖向钢筋搭接不规范，箍筋松散、歪斜且数量不足；墙柱拉结筋数量不够、位置不对。墙与构造柱应沿墙高每50cm设置2Ф6水平拉结钢筋联结，每边伸入墙内不应小于 1m。

2.3 构造柱马牙槎砌不正确或不按规范留设，槎口高度、深度不一，遇内外墙丁字砌体节点时，内墙只留直槎，个别工程干脆取消马牙槎，导致构造柱与填充墙不能形成一个有效的整体。在地震作用下，构造柱迅速与墙体脱离，不能起到约束填充墙的作用。砖墙应砌成马牙槎，每马牙槎沿高度方向尺寸不超过30cm。

2.4 露筋和麻面。支模前，钢筋骨架上没有绑扎混凝土保护层垫块，致使钢筋保护层厚度不足，同时，有的钢筋位置不准，造成露筋现象。混凝土浇筑前，模板和马牙槎砖墙未作充分湿润，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。

2.5 造柱混凝土烂根、断条。在构造柱施工中，由于每层构造柱的根部均低于楼板顶面。形成凹槽，而在砌筑墙体时，砂浆、砖块等杂物很容易掉在凹槽内，如果在浇筑混凝土前不将这些杂物清除，或清除不干净，会使构造柱根部出现夹层及混凝土浇筑过程中由于震捣不密实出现混凝土断条，易使构造柱失去应有作用，使砖墙的整体性降低。

3 构造柱施工问题发生的原因

3.1 施工人员对混凝土构造柱的作用原理认识不清，对构造柱的抗震作用认识不足，忽视构造柱的施工质量，甚至违反施工程序，违规操作。

3.2 设计单位设计文件交待不清，工单位在施工中仅仅凭着经验去操作，因而使设计意图无法正确地得到贯彻。

4 构造柱施工问题的防治措施与方法

4.1 严格按规范施工工序操作施工。浇筑框架柱、梁，要在框架梁上构造柱部位预留插筋，待混凝土强度达到设计要求后拆模，然后再砌筑墙体，并应根据马牙槎尺寸要求，从柱脚开始，先退后进，以保证柱脚为大截面，砌体完成后交木工支模，最后浇筑构造柱混凝土。

4.2 构造柱的钢筋大部分是在楼层板梁面预埋插筋，等到主体结构完成后再进行钢筋绑扎连接安装。在拆模过程中预留的钢筋受到模板及支架、木方的多次碰撞、人为的弯曲、造成构造柱钢筋根部反复弯折，使钢筋的强度降低。故为了保证构造柱的钢筋不移位，首先要做好钢筋的保护，其次在每一层安装模板之前，要固定好钢筋骨架，校正其垂直度，并采取可靠措施固定，保证在浇捣混凝土时不发生偏位。如果位置偏差过大，可采用后植筋法预埋构造柱纵筋，竖向钢筋采用绑扎接头的，绑扎长度和构造要符合要求。放拉结筋时，沿墙高度每隔500mm设置2Φ6mm～8mm拉结筋，每边伸入墙内不宜少于1000mm，通过马牙槎使混凝土与砖墙连接，以保证混凝土与砖墙整体性。。

4.3 构造柱马牙槎必须从柱脚开始先退后进，左右对称，上下对齐，每一马牙槎沿高度方向的尺寸，不宜超过300mm，马牙槎进退尺寸不少于60mm。

4.4 为保证构造柱混凝土在浇筑后不出现柱脚孔洞、蜂窝、麻面、露筋、跑浆等质量通病，就应按照规范要求，做好模板加固和混凝土的振捣工作。常见的构造柱模板加固方法是使用对拉螺栓固定两侧模板，对拉螺栓设置在两侧填充墙上，模板可以满封，柱端部一侧模板设置为喇叭式进料口，进料口应比构造柱高大约100mm，浇筑柱混凝土时应把进料口也满浇，拆模后将多余的混凝土鑿掉即可，保证构造柱顶部混凝土与顶梁之间不留空隙。沿砌体马牙槎凹凸边缘贴上双面胶，使模板与砌体表面密封不漏浆，浇筑过程中使用小型插入式振动棒插入振捣，保证混凝土密实。

4.5 防止构造柱混凝土的烂根、断条。构造柱底部在砌墙体之前，宜先用细石混凝土做出高于楼板顶面3—5cm的一段柱根，柱根要浇捣密实，混凝土接槎处要按施工缝处理，构造柱两侧模板支模前，应处理好柱根及清除堆物，然后用水清洗柱根，再行支模，混凝土浇筑时应加强震捣保证密实。

5 结语

综上所述，施工单位只有充分认识到构造柱的作用原理及其重要性，重视构造柱的施工，在构造柱施工过程中严格质量管理，制定质量保证措施，认真按规范要求操作，才能消除混凝土构造柱的质量通病，保证混凝土构造柱的质量。

参考文献：

[1]屈如意.强爱珍.宋美权，浅谈框架结构中构造柱施工问题[期刊论文]-陕西建筑2011（9）

[2]游 猛，框架结构砌体填充墙中设置构造柱的合理构造形式与施工方法[期刊论文]-湖南科技学院学报2007（4）

[3]杨小琳，构造柱的工作原理及设置原理[期刊论文] –淮北职业技术学院学报2007（6）