罗 颖, 李熊飞, 贾鹏坤
(成都市第四建筑工程公司, 四川成都 610021)
浅析减轻地震作用下框架结构填充墙破坏的施工方法
罗 颖, 李熊飞, 贾鹏坤
(成都市第四建筑工程公司, 四川成都 610021)
地震作用对框架结构填充墙破坏明显,文章具体阐述了为防止和减轻地震破坏,设置砌体不同长度拉结筋、框架结构与砌体填充墙采用柔性连接的施工方法。
框架结构; 填充墙; 施工方法
框架结构填充墙在城市中广泛应用,填充墙通常被视为建筑物非结构构件,在汶川大地震以及芦山地震中,框架结构填充墙均遭到不同程度破坏,影响结构的主体构件以及结构体系的整体性能劣势明显,导致不必要的经济损失。为防止或减轻框架结构中填充墙体破坏,本文对设置不同长度的填充墙拉结筋、框架结构与填充墙间采用柔性连接两种方式进行了设计以及施工方法的研究,西南交通大学实验室对设计模型做了1∶1的框架填充墙全尺模型的拟静力试验。本文具体阐述几种设计方案的施工难点及方法。
填充墙与周边钢筋混凝土梁、柱的连接方法主要采用拉结筋,在地震作用下,填充墙很容易被甩出框架外,造成底层正在逃生人员伤亡,因此对填充墙拉结抗震构造要求提高很有必要。根据GB50011-2010 (2016版)《建筑抗震设计规范》规定,填充墙应沿框架柱全高每隔500 mm设2φ6拉筋,拉筋伸入墙内的长度,6、7度时宜沿墙全长贯通,8、9度时应沿墙全长贯通。在实际施工中对于6、7度震区一般采用锚入墙内1/5墙长且不小于700 mm的规定。本文为研究不同长度的拉结筋在地震作用破坏下的影响程度,施工了拉结筋长度分别为700 mm、1 500 mm、通长三种方案,通过改变拉结筋的长度提升墙体刚度以及整体性、稳定性(图1~图3)。
图1 拉结筋长度为700 mm模型(单位:mm)
图2 拉结筋长度为1 500 mm模型(单位:mm)
图3 拉结筋通长设置模型(单位:mm)
设置拉结筋长度为1 500 mm时,拉结筋过长,末端垂吊施工难度大,灰缝、平整度难控制。为了防止钢筋下垂变形,本文施工中对钢筋进行临时固定。两边拉结筋长度分别1 500 mm,墙长3.5 m,两边拉结筋之间距离500 mm,距离较短,可采用扎丝在拉结筋两边弯钩处绑扎固定拉结筋,待砌筑至该拉结筋处,取下扎丝再砌筑砖墙,可有效防止拉结筋下垂影响钢筋质量。
拉结筋为通长设置时,采用钢筋绑扎搭接形式施工,该施工难点在于拉结筋过长,要确保拉结筋位置满足砖的模数要求以及拉结筋通长设置对砌体质量的影响。施工流程见图4。
操作要点:
(1)拉结筋位置的定位由综合构造要求与砌块模数相结合确定,填充墙使用240 mm×180 mm×90 mm烧结多孔砖,通过控制灰缝10 mm±2 mm,控制拉结筋每500 mm设置一道,顶部斜砖顶砌,拉结筋位置设置与砌块模数相结合砌筑。
(2)确定拉结筋位置后要严格按要求进行弹线控制,并在施工过程中严格控制灰缝厚度以及砌砖质量,严禁弯折拉结筋。
(3)从底部设置第一道拉结筋时,在框架结构两侧植筋钢筋各伸出墙700 mm,植筋深度10d,当砌筑到拉结筋高度时,拉结筋在中间搭接,搭接长度为400 mm,采用水平搭接;设置第二道拉结筋时两侧植筋900 mm,确保与第一道拉结筋截断位置错开200 mm,拉结筋搭接长度400 mm(图5)。
图5 砖砌筑及通长拉结筋布置模型(单位:mm)
结构在地震作用下,填充墙自身破坏严重,不仅影响建筑的使用功能,增加修复费用,严重的填充墙破坏甚至可能危及生命安全。为有效地应对填充墙与框架结构刚性连接产生的弊端,在实际施工中,可采用柔性连接的施工方法,提高建筑的整体性和安全性。通过现行国家规范、图集及论文的研究,本文砌体填充墙柔性连接采用填充墙竖向边缘两端留缝(缝宽20 mm)并拉结钢筋,填充墙顶部斜砌实心砖的方法,具体做法如图6、图7所示。
填充墙柔性连接施工流程见图8。
(1)粘贴前,在20 mm聚苯板上涂刷界面剂,待界面剂晾干后涂抹粘结剂,抹完粘结剂后,立即将聚苯板就位粘贴,用专用工具轻柔、均匀挤压聚苯板,或选用自粘防水卷材粘贴,必须选用专用粘结剂且满粘,防止后植筋钻孔时脱落;
图6 填充墙柔性连接方式模型(单位:mm)
图7 设构造柱填充墙柔性连接方式模型(单位:mm)
图8 柔性连接施工流程
(2)设置构造柱的竖向钢筋与框架梁的预留钢筋连接,采用绑扎搭接,搭接长度不小于30d;
(3)在聚苯板或者自粘卷材两端20 mm处喷聚氨酯发泡15 mm,外侧用5 mm硅酮胶或等效密封油膏封口。嵌缝密封材料应与两侧基层粘牢、填塞饱满,密封部位光滑、平直,不得有开裂、鼓泡、下塌现象。
西南交通大学实验室做了设置不同长度拉结筋、框架结构与填充墙柔性连接连接1∶1的框架填充墙全尺模型的拟静力试验,由试验现场以及试验数据分析得知,拉结筋越长越能提升墙体刚度以及整体性、采用墙体与柱脱开的柔性连接,墙两端设置构造柱,墙体破坏程度明显降低,仅角部有少量破坏。由此可知,拉结筋通长设置以及框架柱与填充墙柔性连接是改善填充墙在地震作用下破坏程度的重要应用形式,本文阐述的施工方法成型良好,可为施工现场广泛应用提供借鉴。
[1] GB 50011-2010建筑抗震设计规范[S].
[2] GB50003-2011 砌体结构设计规范[S].
[3] GB 50924-2014砌体结构工程施工规范[S].
[4] 西南15G701-3 混凝土结构轻质填充墙构造图集[S].
[5] 10SG614-2 砌体填充墙构造详图(二)(与主体结构柔性连接)[S].
TU754.1
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[定稿日期]2017-08-14
罗颖(1989~),女,大学本科,助理工程师,主要从事施工技术研发工作。