剪力墙竖向分布钢筋偏移原因分析及处理办法

李 燕 军

(山西八建集团有限公司，山西 太原 030027)

1 原因分析

剪力墙竖向分布钢筋偏移常出现在高度70 m～90 m的住宅建筑中，这类住宅建筑的特点是：

1)结构体系为纯剪力墙结构；

2)剪力墙墙肢截面高度都比较大，一般hw/bw的比值都在10～20之间；

3)空间分布钢筋的直径较小，一般为Φ10～Φ12；

4)bw值较小，一般为200 mm；

5)边缘构件长度都较短。

在施工过程中，影响竖向分布钢筋偏移的因素，主要有：

1)施工放线精度不足，主要为上下两层的墙线有偏移的可能。

2)钢筋保护层垫块数量不足、刚度不够。

3)长墙肢的边缘构件及水平分布钢筋对竖向分布钢筋的约束较弱，这种情况是影响竖向分布钢筋偏移的主要因素，结合剪力墙结构的特点，我们知道，在剪力墙墙肢中，边缘构件的形式有暗柱、端柱、转角柱、翼墙，依据JGJ 3—2010高层建筑混凝土结构技术规程第7.1.14～7.1.16条，边缘构件lc≈(0.1～0.15)hw的范围内设置钢筋，阴影部分范围内为剪力墙的纵向受力钢筋，这部分钢筋的变化都比较大，一般都不小于Φ16。这样边缘构件绑扎完毕后的整体性非常好，几乎不会受到施工扰动。在两个边缘构件之间为剪力墙的竖向分布钢筋和水平分布钢筋，双排或多排分布钢筋之间靠拉钩来约束，平行剪力墙方向靠水平分布钢筋拉结形成整体拉钩的直径为6 mm～8 mm，与分布钢筋绑扎连接，由于在施工过程中为了竖向分布钢筋的连接方便，都会甩出施工所在层一定高度，一般为1 m～1.5 m，所以在墙肢过长的情况下，钢筋绑扎完成后，墙体中间段，很容易晃动，工人在浇混凝土过程中，轻推、扰动的都会导致竖向分布钢筋偏移。

2 施工措施

针对上述原因分析，我们制定下述施工措施来改善竖向分布钢筋的偏移:

1)上下层防线采用同一基准点，上层放线完毕后与下层完成构件进行轴线校准，如偏差过大，应分析原因，并在接下来施工的数层内逐步调整，不应该一步调整完毕。

2)垫块必须采用刚度和强度较大的水泥垫块，不应采用塑料卡子等来控制保护层厚度，在板底第一排～第二排钢筋处，垫块应加密。

3)在竖向分布钢筋甩筋高度范围内加设3排梯子筋，梯子筋采用X14或X16钢筋制作。梯子筋短筋间距与分排钢筋间距一致，长度与整片剪力墙墙肢长度一致。梯子筋的全部钢筋接头采用焊接连接，端部全部卡入边缘构件内，且与边缘构件绑扎牢固，中间段与竖向分布筋交错的每一个点都要绑扎，混凝土浇筑完成后的第二天可以拆除梯子筋，清理干净，为下一层施工做准备。

工程实践证明梯子筋加3道的效果最好，且梯子筋能循环使用，是防止钢筋偏移最有力的措施。

3 竖向分布钢筋偏移对结构的影响

实践证明，在采取第二节的施工措施后，仅有部分墙肢会有竖向钢筋偏移的情况。针对这种情况，我们要想办法进行处理，但不能盲目凭经验处理，而应该分析竖向分布筋度对结构的影响后针对性处理。

3.1 对竖向分布钢筋的作用进行分析

依据《建筑抗震设计规范》，抗震概念设计，剪力墙作为剪力墙结构的主要抗侧构件，剪力墙按刚度分配平行墙肢方向的全部水平地震作用力，垂直墙肢方向不承担水平作用力。为避免出现较弱层和薄弱层，剪力墙的抗剪承载力和刚度必须有保证。

依据JGJ 3—2010高层建筑混凝土结构技术规程第7.2.10条偏心受压剪力墙的受剪承载力为：

公式：[(0.4ftbwhw0+0.1NAw/A)/(λ-0.5)+0.8fyvAsvhw0/s]/γre。

对公式分析，我们可以得到,剪力墙的受剪承载力只与混凝土的抗拉强度、截面特性、受力情况、水平分布钢筋有关，与竖向分布钢筋没有关系。

依据7.2.11条，在偏心受拉情况下，受剪承载力也与竖向分布钢筋无关。

依据7.2.17条，条文说明，为了防止墙体在受弯裂缝出现后立即达到极限受弯承载力，配置竖向分布钢筋必须满足最小配筋百分率的要求。

刚度：依据结构力学知识，我们知道抗弯刚度EI、抗剪刚度GA，只与材料性质和截面特性有关，故竖向钢筋的配筋率会对刚度产生影响。

综上可知，竖向分布钢筋的偏移对配筋率没有影响，即对抗震设计无影响。

从理论上讲，竖向分布钢筋度对剪力墙墙肢的平面内抗弯承载力起一定的作用。但在朱炳寅专家《高层建筑混凝土结构技术规程应用与分析》一书中说过，由于计算竖向分布钢筋对剪力墙墙肢抗弯承载力的作用太过复杂，故一般在抗弯验算中只考虑端柱的竖向钢筋；对于平面外来说，竖向钢筋的偏移，直接影响计算高度h0。但在剪力墙结构设计中不考虑剪力墙平面外受弯，故也不影响结构受力。

综上，可得在结构体系中，竖向分布钢筋是需要满足配筋率要求的构造配筋，竖向分布钢筋偏移对受力体系无影响。

3.2 在正常使用极限状态中的作用

竖向分布钢筋外偏，导致钢筋保护层厚度变小，对结构的耐久性产生影响。

竖向分布钢筋内偏，导致钢筋的保护层厚度变大，依据《混凝土结构设计规范》7.1.2条，最大裂缝宽度计算公式：

公式Wmax=αcrΨδs(1.9Cs+0.08deq/ρte)/Es。

Cs越大，裂缝宽度越大，在剪力墙平面外水平力作用下，Cs的取值就是纵向分布钢筋的保护层厚度。

3.3 结论

依据本节分析可知，竖向分布钢筋偏移会对结构耐久性和裂缝控制造成影响。

4 处理方法

针对第三节分析，我们得到处理方法如下：

外偏：方法1:按照图集11G101-1，70页做法，在偏移处墙板节点下凿6倍的偏移量，把钢筋扭到正常位置。

方法2:如果偏移量较小，或对平面净距要求较低(如地下室内外墙)，可局部加大墙的厚度，来保证保护层厚度。

内偏：对偏移量较小的，如2 cm以内，可直接按1∶1外扭钢筋进行调整；如偏移量较大，如5 cm应加设细钢筋网片，沿高度设6倍～10倍的偏移量，同时在此高度范围内把钢筋调到正确位置。

5 结语

本文针对工程中的一个常见问题进行剖析，得到了一些施工措施和整改办法，为广大同行提供一定的借鉴。但作者能力有限，有不尽如意地方，请广大同行给出批评意见。