论文部分内容阅读
摘要：文章在阐述了建筑抗震的迫切性及框架结构在地震中的主要破坏形态的基础上，从钢筋工程、混凝土、构造柱质量三方面出发，对混凝土框架结构抗震施工质量控制进行了探讨。
关键词：框架结构；抗震；施工
中图分类号：TU375.4 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）12－0070－02
近年来，全球重大的灾害性地震频发，从2008年5•12汶川大地震、2010年1•12海地地震、4•14青海玉树地震到今年的3•11日本大地震、3•24缅甸地震，地震中的房屋建筑倒塌造成了惨重的人员伤亡和巨大的经济损失。地震中房屋倒塌问题固然与地震强度大有关系，但也不能忽视因施工质量缺陷或建筑本身的抗震性不强所造成的主体结构破坏。钢筋混凝土框架结构是我国既有建筑的重要组成类型，在多层和高层房屋建筑中常用，因此，本文就框架结构抗震施工质量控制进行探讨，以供参考。
1建筑抗震的迫切性分析
我国地震断裂带十分发育，20世纪以来，共发生6级以上地震近800次，遍布除贵州、浙江及香港特别行政区外所有的省、自治区、直辖市。自1900年以来，死于地震的人数达55
万之多，占全球地震死亡人数的53%；自1949年以来，100多次破坏性地震袭击了22个省（自治区、直辖市），造成27万余人丧生，占全国各类灾害死亡人数的54%，地震成灾面积达30多万平方公里，房屋倒塌达700万间。地震的严重性已构成我国的基本国情之一，鉴于对地震的预报和防治的技术能力有限，因此，规范、提高我国建筑物的防震抗震水平，以最大限度降低地震造成的房屋倒塌灾害，意义深远。
2框架结构在地震中的主要破坏形态
唐山大地震后，我国很多地区的多层建筑逐步减少使用混合结构，改为抗震性能更好的框架结构，当前广西的在建楼盘中，七八层以上的也都基本使用框架结构。一般来说框架结构房屋抗震性能较好，但在地震中，因种种原因，部分结构构件和填充构件发生一定程度的破坏，主要表现：①节点破坏。主要是梁柱节点箍筋不足甚至没有，节点抗剪能力差。一种情况是节点区的箍筋绑扎不够牢靠，振捣混凝土时箍筋往下滑移至柱顶区域，另一种情况是节点区箍筋绑扎困难，施工时根本就没有配置箍筋。②对填充墙的认识不足，如窗下墙使框架长柱变成短柱，发生剪切破坏。③箍筋弯钩长度过短，地震时锚固失效，丧失了对纵筋的支撑和对核心混凝土的约束。④底层填充墙很少或没有，造成刚度太小形成薄弱层破坏。⑤框架填充墙体破坏严重。⑥结构之间的变形缝间距普遍过小，且建筑和结构的构造不合理，导致在地震中出现相互碰撞的情况。由于建筑物高度不大，尚未产生严重后果。但表面破损严重，给使用人造成心理压力，影响震后的使用。
3框架结构抗震施工质量控制措施
尽管地震给人类带来的灾难是严重的，但通过提高建筑物的防震抗震水平，也是可以有效预防的，笔者主要从以下3个方面进行探讨：
3.1钢筋工程
3.1.1梁柱节点区柱箍筋的数量与间距
调查发现，在地震中框架节点遭受的破坏主要是节点区的剪切破坏和钢筋锚固破坏，严重甚至会引起整个框架倒塌。因此，这两部分要严格按照设计要求和相关规定施工，较成熟的做法是在安装绑扎柱筋时，将节点区箍筋全部按要求绑扎好，并在梁面上加一道较大直径的节点定位箍筋，采用点焊与柱筋固定连接，防止模板安装等下道工序施工时，摇晃柱筋造成箍筋绑扎点松脱、移位。模板工程安装完成后，梁筋从节点区已绑扎钢筋间隙穿过，等所有梁筋安装绑扎完成后，对个别有松脱、移位的箍筋再进一步调整绑扎。
3.1.2框架柱纵筋接头的位置
因施工人员对标准理解不到位，往往导致框架柱纵筋接头位置不符合要求，因此，施工时务必做到以下标准：一层离基础顶面嵌固部位面以上≥Hn/3范围内，其他各层离楼面≥Hn/6、≥35 d、≥500 mm（三者取大值）范围内为非连接区。柱相邻纵向钢筋连接接头应相互错开，接头在35 d或500 mm（两者取大值）内均为同一接头截面内，同一截面内钢筋接头面积百分率不应大于50%。在实际的柱纵筋下料时，须充分考虑后一层钢筋接头的位置，不能简单的将一根钢筋等分下料，下料长度务必充足。若钢筋接头出现质量问题需切断钢筋时，要更换原连接钢筋，换用足够长度的钢筋进行连接。
3.1.3边柱和角柱柱顶纵向钢筋锚固长度
边柱和角柱柱顶纵向钢筋锚固构造与中柱柱顶纵向钢筋锚固构造构造不同，但施工人员因对标准理解不到位，往往会在对边柱、角柱柱顶纵向钢筋锚固的施工中采用中柱构造的施工方法。因此，为保证施工质量，应加强施工人员对标准的理解，并加强日常施工中质量控制，顶层柱筋下料不宜过早，充分考虑到楼层中柱筋累计偏差后再进行钢筋加工，确保柱筋有足够的锚固长度。
3.1.4梁纵筋在端支座有效锚固长度问题
在计算梁纵筋在端支座锚固长度时，应先伸至柱远边纵筋内侧，然后才比较直锚水平段长度是否≥0.41aE，当直锚水平段长度≥laE时，可以不弯15 d的直钩；反之，则必须弯15 d的直钩。同时应注意保证水平段≥0.41aE；如果不能满足，应经设计同意，将较大直径的钢筋以“等强”的原则代换为直径较小的钢筋，予以满足水平段≥0.41aE，而不应采用加长直钩长度的错误做法。
3.2混凝土工程
3.2.1混凝土要按规范要求处理
混凝土配制时，为使其具有良好的和易性，计量必须准确，且要严格控制水灰比，搅拌均匀。混凝土浇筑时的自由落差不应超过2 m，当浇筑高度超过3 m时，为防产生离析现象，宜采用溜槽、串筒等措施。混凝土的振捣必须密实，振捣器布点的间距应小于其作用半径的1.5倍，振捣器操作时应布点均匀，快插慢拔，混凝土的振捣一般以表面泛浆并不再沉落为准。在框架梁柱节点等钢筋密集处，先要按规范及设计要求正确处理好钢筋的下料和绑扎，留有混凝土中的石子通过间隙，也可采用与混凝土同强度的细石混凝土分层浇筑，有必要时可提高细石混凝土一个强度等级，浇筑时应精心操作，认真振捣。
3.2.2梁柱节点混凝土强度
在梁柱节点附近离开柱边≥500 mm，且≥1/2梁高处，沿30～60 °斜面从梁顶面到梁底面用5 mm网眼的密目铁丝网分隔，先浇筑高强度等级混凝土后浇筑低强度等级混凝土，即先浇节点区混凝土后浇节点区以外的梁板混凝土。但应注意的是，节点区混凝土与梁板混凝土应连续浇筑，不能将高低强度等级混凝土交接处留成施工缝或出现冷缝。同时加强对混凝土的养护，以防梁端高低等级混凝土交接附近出现混凝土收缩裂缝。
3.3构造柱质量控制
3.3.1构造柱的投放量
构造柱的设置部位应严格按照相关规范。在外墙角、电梯间、楼梯间、横墙与外墙交接处、大于2 m的洞口两侧、砖砌栏板转角及中部每间隔2 m等部位都要设置钢筋混凝土构造柱，同时要确保应有的投放量，不少设、不漏设。
3.3.2钢筋设置
在梁、板混凝土浇筑前，构造柱主筋要准确安装预埋，保证上下楼层的垂直贯通，梁内和梁面要各绑扎一个箍筋，并与梁钢筋固定绑扎牢固，以防楼板混凝土浇筑时的钢筋跑位偏移。
3.3.3构造柱混凝土浇筑质量
在构造柱浇筑前，若未清理构造柱底部的碎砖、砂浆等残留便进行混凝土浇筑，易造成构造柱接茬处的夹渣和烂根现象。因此在构造柱底部一侧的模板要预留清扫口，浇筑前清扫干净构造柱遗留的碎砖块、残浆等垃圾，然后再封闭模板，以避免接茬处的夹渣和烂根。混凝土浇筑时，在底部清理湿润后，应先铺灌厚度为10～20 mm的1∶1的水泥砂浆结合层，再浇筑混凝土。浇筑时应遵循分层浇筑、分层捣实的原则，切忌将混凝土一次填满一个楼层后再进行振捣。
总之，鉴于震灾的沉痛教训，为保证人民生命财产及国家财产免遭惨重损失，我们必须提高对抗震框架质量的认识，采取合理的施工措施，确保施工质量达到设计及规范的要求，不留任何质量隐患，切实提高建设工程的抗震性。
The Exploration of Quality Control for Concrete
Frame Structure’s Seismic Construction
Peng Lihua
Abstract: This paper describes the urgency of architecture seismic and the major damage shape of frame structure in the earthquake, starting from the steel works, concrete and columns quality, discusses the quality control of concrete frame structure’s seismic construction.
Key words: frame structure; earthquake; construction
关键词：框架结构；抗震；施工
中图分类号：TU375.4 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）12－0070－02
近年来，全球重大的灾害性地震频发，从2008年5•12汶川大地震、2010年1•12海地地震、4•14青海玉树地震到今年的3•11日本大地震、3•24缅甸地震，地震中的房屋建筑倒塌造成了惨重的人员伤亡和巨大的经济损失。地震中房屋倒塌问题固然与地震强度大有关系，但也不能忽视因施工质量缺陷或建筑本身的抗震性不强所造成的主体结构破坏。钢筋混凝土框架结构是我国既有建筑的重要组成类型，在多层和高层房屋建筑中常用，因此，本文就框架结构抗震施工质量控制进行探讨，以供参考。
1建筑抗震的迫切性分析
我国地震断裂带十分发育，20世纪以来，共发生6级以上地震近800次，遍布除贵州、浙江及香港特别行政区外所有的省、自治区、直辖市。自1900年以来，死于地震的人数达55
万之多，占全球地震死亡人数的53%；自1949年以来，100多次破坏性地震袭击了22个省（自治区、直辖市），造成27万余人丧生，占全国各类灾害死亡人数的54%，地震成灾面积达30多万平方公里，房屋倒塌达700万间。地震的严重性已构成我国的基本国情之一，鉴于对地震的预报和防治的技术能力有限，因此，规范、提高我国建筑物的防震抗震水平，以最大限度降低地震造成的房屋倒塌灾害，意义深远。
2框架结构在地震中的主要破坏形态
唐山大地震后，我国很多地区的多层建筑逐步减少使用混合结构，改为抗震性能更好的框架结构，当前广西的在建楼盘中，七八层以上的也都基本使用框架结构。一般来说框架结构房屋抗震性能较好，但在地震中，因种种原因，部分结构构件和填充构件发生一定程度的破坏，主要表现：①节点破坏。主要是梁柱节点箍筋不足甚至没有，节点抗剪能力差。一种情况是节点区的箍筋绑扎不够牢靠，振捣混凝土时箍筋往下滑移至柱顶区域，另一种情况是节点区箍筋绑扎困难，施工时根本就没有配置箍筋。②对填充墙的认识不足，如窗下墙使框架长柱变成短柱，发生剪切破坏。③箍筋弯钩长度过短，地震时锚固失效，丧失了对纵筋的支撑和对核心混凝土的约束。④底层填充墙很少或没有，造成刚度太小形成薄弱层破坏。⑤框架填充墙体破坏严重。⑥结构之间的变形缝间距普遍过小，且建筑和结构的构造不合理，导致在地震中出现相互碰撞的情况。由于建筑物高度不大，尚未产生严重后果。但表面破损严重，给使用人造成心理压力，影响震后的使用。
3框架结构抗震施工质量控制措施
尽管地震给人类带来的灾难是严重的，但通过提高建筑物的防震抗震水平，也是可以有效预防的，笔者主要从以下3个方面进行探讨：
3.1钢筋工程
3.1.1梁柱节点区柱箍筋的数量与间距
调查发现，在地震中框架节点遭受的破坏主要是节点区的剪切破坏和钢筋锚固破坏，严重甚至会引起整个框架倒塌。因此，这两部分要严格按照设计要求和相关规定施工，较成熟的做法是在安装绑扎柱筋时，将节点区箍筋全部按要求绑扎好，并在梁面上加一道较大直径的节点定位箍筋，采用点焊与柱筋固定连接，防止模板安装等下道工序施工时，摇晃柱筋造成箍筋绑扎点松脱、移位。模板工程安装完成后，梁筋从节点区已绑扎钢筋间隙穿过，等所有梁筋安装绑扎完成后，对个别有松脱、移位的箍筋再进一步调整绑扎。
3.1.2框架柱纵筋接头的位置
因施工人员对标准理解不到位，往往导致框架柱纵筋接头位置不符合要求，因此，施工时务必做到以下标准：一层离基础顶面嵌固部位面以上≥Hn/3范围内，其他各层离楼面≥Hn/6、≥35 d、≥500 mm（三者取大值）范围内为非连接区。柱相邻纵向钢筋连接接头应相互错开，接头在35 d或500 mm（两者取大值）内均为同一接头截面内，同一截面内钢筋接头面积百分率不应大于50%。在实际的柱纵筋下料时，须充分考虑后一层钢筋接头的位置，不能简单的将一根钢筋等分下料，下料长度务必充足。若钢筋接头出现质量问题需切断钢筋时，要更换原连接钢筋，换用足够长度的钢筋进行连接。
3.1.3边柱和角柱柱顶纵向钢筋锚固长度
边柱和角柱柱顶纵向钢筋锚固构造与中柱柱顶纵向钢筋锚固构造构造不同，但施工人员因对标准理解不到位，往往会在对边柱、角柱柱顶纵向钢筋锚固的施工中采用中柱构造的施工方法。因此，为保证施工质量，应加强施工人员对标准的理解，并加强日常施工中质量控制，顶层柱筋下料不宜过早，充分考虑到楼层中柱筋累计偏差后再进行钢筋加工，确保柱筋有足够的锚固长度。
3.1.4梁纵筋在端支座有效锚固长度问题
在计算梁纵筋在端支座锚固长度时，应先伸至柱远边纵筋内侧，然后才比较直锚水平段长度是否≥0.41aE，当直锚水平段长度≥laE时，可以不弯15 d的直钩；反之，则必须弯15 d的直钩。同时应注意保证水平段≥0.41aE；如果不能满足，应经设计同意，将较大直径的钢筋以“等强”的原则代换为直径较小的钢筋，予以满足水平段≥0.41aE，而不应采用加长直钩长度的错误做法。
3.2混凝土工程
3.2.1混凝土要按规范要求处理
混凝土配制时，为使其具有良好的和易性，计量必须准确，且要严格控制水灰比，搅拌均匀。混凝土浇筑时的自由落差不应超过2 m，当浇筑高度超过3 m时，为防产生离析现象，宜采用溜槽、串筒等措施。混凝土的振捣必须密实，振捣器布点的间距应小于其作用半径的1.5倍，振捣器操作时应布点均匀，快插慢拔，混凝土的振捣一般以表面泛浆并不再沉落为准。在框架梁柱节点等钢筋密集处，先要按规范及设计要求正确处理好钢筋的下料和绑扎，留有混凝土中的石子通过间隙，也可采用与混凝土同强度的细石混凝土分层浇筑，有必要时可提高细石混凝土一个强度等级，浇筑时应精心操作，认真振捣。
3.2.2梁柱节点混凝土强度
在梁柱节点附近离开柱边≥500 mm，且≥1/2梁高处，沿30～60 °斜面从梁顶面到梁底面用5 mm网眼的密目铁丝网分隔，先浇筑高强度等级混凝土后浇筑低强度等级混凝土，即先浇节点区混凝土后浇节点区以外的梁板混凝土。但应注意的是，节点区混凝土与梁板混凝土应连续浇筑，不能将高低强度等级混凝土交接处留成施工缝或出现冷缝。同时加强对混凝土的养护，以防梁端高低等级混凝土交接附近出现混凝土收缩裂缝。
3.3构造柱质量控制
3.3.1构造柱的投放量
构造柱的设置部位应严格按照相关规范。在外墙角、电梯间、楼梯间、横墙与外墙交接处、大于2 m的洞口两侧、砖砌栏板转角及中部每间隔2 m等部位都要设置钢筋混凝土构造柱，同时要确保应有的投放量，不少设、不漏设。
3.3.2钢筋设置
在梁、板混凝土浇筑前，构造柱主筋要准确安装预埋，保证上下楼层的垂直贯通，梁内和梁面要各绑扎一个箍筋，并与梁钢筋固定绑扎牢固，以防楼板混凝土浇筑时的钢筋跑位偏移。
3.3.3构造柱混凝土浇筑质量
在构造柱浇筑前，若未清理构造柱底部的碎砖、砂浆等残留便进行混凝土浇筑，易造成构造柱接茬处的夹渣和烂根现象。因此在构造柱底部一侧的模板要预留清扫口，浇筑前清扫干净构造柱遗留的碎砖块、残浆等垃圾，然后再封闭模板，以避免接茬处的夹渣和烂根。混凝土浇筑时，在底部清理湿润后，应先铺灌厚度为10～20 mm的1∶1的水泥砂浆结合层，再浇筑混凝土。浇筑时应遵循分层浇筑、分层捣实的原则，切忌将混凝土一次填满一个楼层后再进行振捣。
总之，鉴于震灾的沉痛教训，为保证人民生命财产及国家财产免遭惨重损失，我们必须提高对抗震框架质量的认识，采取合理的施工措施，确保施工质量达到设计及规范的要求，不留任何质量隐患，切实提高建设工程的抗震性。
The Exploration of Quality Control for Concrete
Frame Structure’s Seismic Construction
Peng Lihua
Abstract: This paper describes the urgency of architecture seismic and the major damage shape of frame structure in the earthquake, starting from the steel works, concrete and columns quality, discusses the quality control of concrete frame structure’s seismic construction.
Key words: frame structure; earthquake; construction