李晓光 王占梅
(1.张家口京北建设公司,张家口075000;2.沽源县城市建设房地产开发投资有限责任公司)
设置钢筋混凝土构造柱是提高多层砖房抗震能力的一种有效措施.然而,构造柱混凝土施工却时常出现断面尺寸不足,轴线位移超差,混凝土蜂窝,孔洞,露筋,泌水等质量通病,不为人所重视,成为地震破坏的结构隐患.
构造柱断面尺寸不足和轴线位移超差,将会导致地震时构造柱水平侧力和剪切力的传递不均匀,产生集中应力破坏.
(1)构造柱断面尺寸不足的原因在于直槎砌筑定位不准确,进出齿分别不垂直.
(2)轴线位移超差的主要原因是放线时仅投测外墙主轴线,用钢尺丈量划分其余纵横线,产生丈量累计差.
(1)各层楼测量放线时,按照构造柱断面尺寸每侧扩大60 mm,弹出直槎退回定位边线,砌筑是精确定位,并砌成先退后进,五退五进(五指五皮砖高度)的直槎,随砖随吊垂直清除残余砂浆,使进出齿分别垂直,每层楼允许偏差+8、-5 mm范围内,并将此项允许偏差纳入砌砖验评项目.
(2)定位放线时,在各构造柱外围适当距离外(避开行车道、易磁撞及振动区域),设置标准轴线控制桩,各楼层的轴线测试均在此桩上对中设置经纬仪,对准住轴线定位基点投侧竖向轴线,定出各层柱轴线.各转角住支模前,在柱体外侧距柱轴线适当距离(一般为300 mm)定点,用经纬投测垂直控制线,支模时从控制线处水平外量柱模外皮尺寸,即可控制住模方正和垂直.
构造柱混凝土有蜂窝、孔洞和露筋现象,会局部缩小柱截面尺寸,破坏外表碱性环境,加大碳化深度,降低混凝土与钢筋的握裹强度(隐蔽在直槎内的上述缺陷不易发现,更无法做补强处理),地震时导致混凝土压溃先于钢筋屈服.
模板与墙接触面及拼缝不严实,直槎湿润不充分,拉筋水平净距小;混凝土拌合物碎石粒径大,砂率偏低,漏振,钢筋保护层垫块受振脱或位移.
2.3.1 混凝土配合比设计
(1)砂率宜按40%控制,确保砂浆在混凝土中的数量的质量,以能充分填充骨料孔隙并略有富余为宜.
(2)水泥标号与混凝土设计强度等级之比控制在13~20之间,使水泥标号与混凝土设计强度等级区配.
(3)选用粒径5~20 mm连续级配、含泥量小于2%的碎石,以防混凝土浇筑时在纵横拉结筋处卡住.
(4)水灰比控制在0.5以内(因水泥水化反应需要水灰比仅为0.25左右),掺合水泥用量0.5%的MF减水剂,可使拌合物坍落度调整至6~7厘米,以保证混凝土施工所需要的流动性、和易性.
2.3.2 施工工艺
(1)砌砖时,按照竖向间距1米,在直槎外齿上柱受力钢筋位移,砌入设有镀锌铁丝锚固的25 mm L形水泥砂浆垫块,保证支模及浇筑混凝土时垫块不脱落和移位.
(2)木模板应刨光拼严缝,钢模板调直边肋,并将内表现清理干净,满涂隔离剂.柱模安装前,将与模板接触的直槎表面抹1∶3水泥砂浆找平层,使模板与墙结合严密.模板固定采用距直槎36厘米的预留丁砖洞,穿48 mm*3.5 mm短钢管扣接的方法,其竖向间距按浇筑混凝土的侧压力和模板自身刚度计算确定.采用组合钢模时,加固钢箍竖向间距一般为600 mm.柱侧边小于500 mm长的窗间墙处采用上中下三点水平支撑可靠连接,以满足模板在浇注混时的钢度、强度和稳定性要求,防止跑模、漏浆和歪斜错节.
(3)砌体内进入柱内的拉结筋弯钩应朝下,其水平净距按130 mm控制,避免浇筑的混凝土被卡住.
(4)浇筑混凝土前,将施工缝处杂物从模板清扫口冲洗干净,并充分浇水湿透直槎但无积水,减小混凝土拌和物与进槎侧面的磨擦力,克服直槎处混凝土出现死角、孔洞和露筋.
(5)浇筑混凝土拌合物的高度按2 m控制,并在新老混凝土结合处铺20-50 mm厚与混凝土同成分、稠度为35 mm的砂浆,采用插入式振捣器振捣,在上口拉结筋交叉处随振随投料,防止卡住.混凝土每400 mm厚为一振捣层,振至模板缝开始出浆、混凝土上表面不再明显下沉、无大量气泡排出和出现砂浆层为度.待混凝土施工缝处稍收水后,再重振一次,以避免施工缝处混凝土干缩裂纹.圈梁和柱的混凝土接头处,在同一层内混凝土应一次浇筑.
混凝土硬化后面层强度低于内部强度,并存在大量易于剥落的粉尘,粗骨料底部和钢筋周围产生大量空隙,导致钢筋握裹粘结先于构件破坏.
水灰比大于或等于0.7、坍落度大于70 mm时混凝土在浇筑振捣和初凝过程中,拌合物中的骨料和水泥浆以不同的振动加速度下沉,较重的碎石迅速下沉,多余水分上升,表面析出水分,一些上升的水还会积聚在粗骨料下面和钢筋周围,拌合物硬化后成为空隙.这类现象与水灰比、坍落度值成正比.
(1)混凝土的搅拌时间应该控制在3 min左右.
(2)水灰比在0.5以内,并掺加水泥用量0.5%的MF减水剂,使拌合物的坍落度调整为60-70 mm,并采用坍落度筒严格监控.
(3)混凝土每点振捣时间为15 s,最大限度地降低骨料下沉速度,克服泌水现象,提高混凝土强度和与钢筋的握裹强度及各混凝土浇筑层的抗剪强度.
[1]赵伟,邵颖浅谈钢筋混凝土构造柱[J].林业科技情报,2004,36(2):11
[2]建筑抗震设计规范(GB50011—2001)
[3]混凝土结构设计规范(GB50010—2002)
[4]混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204—2002)