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摘要:目前，混凝土框架结构已在房屋建筑中被广泛采用，但是由于施工现场的作业工序多、施工难度大等原因导致了存在着不少质量缺陷和质量问题。框架柱作为竖向受力构件，其重要性不言而喻，本文就针对框架柱施工中存在的质量缺陷展开分析，并提出了相应的处理对策，以保证混凝土框架结构的质量与安全。
关键词:框架柱；缺陷；离析；浮浆层；处理
中图分类号：F253.3 文献标识码：A 文章编号：
随着房屋建筑抗震要求的提高，传统的砖混结构已逐渐被混凝土框架结构所替代。混凝土框架结构可形成较大的内部空间及灵活的内部平面布置，且会很大程度上减轻建筑自重，因此，竖向承重构件框架柱对房屋结构来说就显得尤为重要了。但是，当前许多施工单位在框架柱的施工过程中，不注意施工质量，留下了不少的质量缺陷。这样，不但不能起到增强抗震能力的作用，还将影响到建筑物的整体性，给建筑物带来隐患，因此，我们必须重视框架柱的施工，对存在质量缺陷的地方进行有效处理。
1 混凝土高处投料引起的施工缺陷
施工中不在柱子中留串桶投料的主要原因是不便于混凝土施工作业。楼层梁板的模板工序安装后，开始进行梁板钢筋安装工序，一般柱子先浇捣混凝土(高度至梁底面下100mm)，这样楼层梁板模板工程的侧向稳定较好，同时在楼层上吊装混凝土浇灌柱子的工作面条件好。如果柱子中留串桶投料，柱子浇捣混凝土必须在楼层梁板安装模板工序施工前，这样施工作业交叉较多，工期较长。因此在层高3～5m的工程中，发现不在柱子中留串桶来投料已是普遍的现状。因此本文建议应在复合箍筋的设计中给予考虑(复合箍筋的设计建议在第二节予以讨论)。
混凝土浇捣中为保证柱子底部不离析，施工中一般采用“先垫浆”的做法，但过多的垫浆(无粗骨料的同混凝土强度砂浆)必然造成柱子底部混凝土强度的降低，拆模后柱底混凝土外观如(图1)所示。因此建议“先垫浆”做法的砂浆数量应严格控制，垫浆高度不宜超过柱子截面短边尺寸的1／4。“先垫浆”做法也可以采用减半粗骨料的方法来加以改进。
图1柱子底部垫浆过多
2 框架柱复合箍筋设计建议
2.1 柱中箍筋形式设置
《建筑设计抗震规范》和《混凝土结构设计规范》推荐的柱中箍筋布置的主要几种型式如(图2)所示。
图2 柱子箍筋的主要几种型式
图2(d)所示的井字型箍筋对核心区混凝土的约束和提高混凝土的极限抗压强度高于图3(c)所示的菱型箍筋，这已被实际地震及各种试验所证实，但菱型箍筋方便柱子混凝土的浇灌和保证混凝土的成型质量。目前复合箍筋的设计形式未能充分地考虑施工方便及施工质量是否能达到设计要求。文献也指出，采用井字型箍筋的柱子应考虑在柱子截面中央留出振捣混凝土所需要的空间，平面尺寸不小于200mm×300mm。本文研究认为，为了减小投料高度，平面尺寸应不小于泵送混凝土落料的设备管径及振动器施工的需要，使得泵送延伸管得以深入柱子内部，综合各种数据，建议尺寸不小于250mm×250mm。
2.2 柱中箍筋和纵筋设置
根据上述讨论，这样在结构设计阶段，柱子的配筋和配箍设计时，首先必须满足《混凝土结构设计规范》和柱子的纵筋隔根需要有箍筋拉结以减少箍筋的无支自由长度要求；其次柱子的纵筋尚应考虑其根数和直径及间距，以保证满足在柱子截面中央留出振捣混凝土所需要的空间，确保混凝土的成型质量。
3 施工工作面及模板施工不当引起质量缺陷
3.1 柱子模板施工交界面处理
柱子在基础梁以下的部位常称为基础短柱，基础短柱与底层柱的交界面，底层柱子模板在施工中应深入基础短柱300mm以上并四周用木龙骨固定，这样可以保证在基础短柱与底层柱的交界面平滑，然而由于柱子模板施工不当引起了以下的质量缺陷，比如：交界面混凝土不密实，出现了麻面、蜂窝和露筋甚至出现孔洞，如(图3)所示。楼层上下柱的交界面，上层柱子模板在施工中也应深入下层柱200mm以上并在四周用木龙骨固定，或者采用加螺栓紧固。同样的施工不当引起质量缺陷，如(图4)所示。本文研究认为，施工中应加以管理，做好交接班工作，建议在柱子浇捣至1m左右的高度时，观察柱子模板的紧固情况并用轻锤击打柱子模板，用回传声音判断柱子底部混凝土的密实情况。
图3 基础短柱与底层柱的交界面质量缺陷
图4 楼层上下的交界面混凝土质量缺陷
3.2 柱子模板预留清扫口和施工工作面处理
应按《施工规范》的要求在柱子中预留清扫口，预留清扫口的主要目的是在混凝土浇捣之前清理柱中垃圾和湿润木模板的水能顺利的排走。但施工中经常发现没柱子模板安装中没有按照要求预留清扫口，经过调查，常可发现存在以下问题：1)对于地基土层为砂层的工程，在施工的柱底，应防止细沙的流漏至柱子的底部，这时柱子的周边一定的工作面内应采取挡砂的措施；2)现场柱子四周工作面无整理，杂物多，基础土方标高超过基础梁面，造成柱脚甚至夹有粘土和杂物等，如(图5)所示；3)柱中预埋的电力线管的包装材料如泡沫垫等应清理干净以保证柱子底部的表面干净，这时柱子的最后一侧模板安装前应彻底清扫。
图5 场地的工作面处理不当
4 泵送混凝土配合比引起的质量缺陷
目前，城市建设中大量的工程采用泵送混凝土。对于泵送混凝土，由于搅拌设备和运输过程的需要，对于粒径20mm～40mm的粗骨料一般采用15mm～30mm代替，同时加入外加剂，混凝土水灰比较大，坍落度大，流动性较好，但可以合理的怀疑混凝土强度存在降低的风险。经过调研多个工程，混凝土施工实践表明，柱头混凝土出现一定高度的浮浆层。如不加以清除，将严重影响了混凝土质量。消除浮浆层可采取的措施有：1)混凝土浇筑后初凝前清除浮浆层，用新的混凝土再次振捣；2)用去除砂浆的只有粗骨料混凝土，投入浮浆层再次振捣；3)采用干净不含水分的石子直接投入浮浆层人工振捣，使残余的浮浆溢出并清除，如(图6)所示。
图6 干净石子消除浮浆层
5 其他违规作业引起的质量缺陷
作业工人的振捣不认真及振动机械的使用不当及木模板的湿润不足等均容易引起柱子混凝土產生质量缺陷，如 (图7)所示。本文建议，柱子混凝土浇捣应严格按照《混凝土施工规范》要求进行施工，施工单位做好质量自检，监理单位监理员应旁站监督检查。出现上述的质量事故，均应严格按照质量事故处理方法进行补强和加固。
图7 混凝土强度不足
6 结语
总之，混凝土框架柱是房屋工程结构中最基本的受力构件，如果其施工质量得不到保证，将影响到建筑物的整体性，给建筑物带来隐患。为此，我们必须重视框架柱的施工，对存在的质量缺陷进行科学分析，积极寻找原因，进而采取有效的处理措施。从而保证框架柱的施工质量，以确保混凝土结构的安全。
参考文献：
[1] 胡程.框架柱混凝土缺陷检测与加固处理[J].民营科技.2011年09期
[2] 祝玉军.浅谈框架柱混凝土缺陷检测及缺陷处理[J].城市建设理论研究.2011年第28期
关键词:框架柱；缺陷；离析；浮浆层；处理
中图分类号：F253.3 文献标识码：A 文章编号：
随着房屋建筑抗震要求的提高，传统的砖混结构已逐渐被混凝土框架结构所替代。混凝土框架结构可形成较大的内部空间及灵活的内部平面布置，且会很大程度上减轻建筑自重，因此，竖向承重构件框架柱对房屋结构来说就显得尤为重要了。但是，当前许多施工单位在框架柱的施工过程中，不注意施工质量，留下了不少的质量缺陷。这样，不但不能起到增强抗震能力的作用，还将影响到建筑物的整体性，给建筑物带来隐患，因此，我们必须重视框架柱的施工，对存在质量缺陷的地方进行有效处理。
1 混凝土高处投料引起的施工缺陷
施工中不在柱子中留串桶投料的主要原因是不便于混凝土施工作业。楼层梁板的模板工序安装后，开始进行梁板钢筋安装工序，一般柱子先浇捣混凝土(高度至梁底面下100mm)，这样楼层梁板模板工程的侧向稳定较好，同时在楼层上吊装混凝土浇灌柱子的工作面条件好。如果柱子中留串桶投料，柱子浇捣混凝土必须在楼层梁板安装模板工序施工前，这样施工作业交叉较多，工期较长。因此在层高3～5m的工程中，发现不在柱子中留串桶来投料已是普遍的现状。因此本文建议应在复合箍筋的设计中给予考虑(复合箍筋的设计建议在第二节予以讨论)。
混凝土浇捣中为保证柱子底部不离析，施工中一般采用“先垫浆”的做法，但过多的垫浆(无粗骨料的同混凝土强度砂浆)必然造成柱子底部混凝土强度的降低，拆模后柱底混凝土外观如(图1)所示。因此建议“先垫浆”做法的砂浆数量应严格控制，垫浆高度不宜超过柱子截面短边尺寸的1／4。“先垫浆”做法也可以采用减半粗骨料的方法来加以改进。
图1柱子底部垫浆过多
2 框架柱复合箍筋设计建议
2.1 柱中箍筋形式设置
《建筑设计抗震规范》和《混凝土结构设计规范》推荐的柱中箍筋布置的主要几种型式如(图2)所示。
图2 柱子箍筋的主要几种型式
图2(d)所示的井字型箍筋对核心区混凝土的约束和提高混凝土的极限抗压强度高于图3(c)所示的菱型箍筋，这已被实际地震及各种试验所证实，但菱型箍筋方便柱子混凝土的浇灌和保证混凝土的成型质量。目前复合箍筋的设计形式未能充分地考虑施工方便及施工质量是否能达到设计要求。文献也指出，采用井字型箍筋的柱子应考虑在柱子截面中央留出振捣混凝土所需要的空间，平面尺寸不小于200mm×300mm。本文研究认为，为了减小投料高度，平面尺寸应不小于泵送混凝土落料的设备管径及振动器施工的需要，使得泵送延伸管得以深入柱子内部，综合各种数据，建议尺寸不小于250mm×250mm。
2.2 柱中箍筋和纵筋设置
根据上述讨论，这样在结构设计阶段，柱子的配筋和配箍设计时，首先必须满足《混凝土结构设计规范》和柱子的纵筋隔根需要有箍筋拉结以减少箍筋的无支自由长度要求；其次柱子的纵筋尚应考虑其根数和直径及间距，以保证满足在柱子截面中央留出振捣混凝土所需要的空间，确保混凝土的成型质量。
3 施工工作面及模板施工不当引起质量缺陷
3.1 柱子模板施工交界面处理
柱子在基础梁以下的部位常称为基础短柱，基础短柱与底层柱的交界面，底层柱子模板在施工中应深入基础短柱300mm以上并四周用木龙骨固定，这样可以保证在基础短柱与底层柱的交界面平滑，然而由于柱子模板施工不当引起了以下的质量缺陷，比如：交界面混凝土不密实，出现了麻面、蜂窝和露筋甚至出现孔洞，如(图3)所示。楼层上下柱的交界面，上层柱子模板在施工中也应深入下层柱200mm以上并在四周用木龙骨固定，或者采用加螺栓紧固。同样的施工不当引起质量缺陷，如(图4)所示。本文研究认为，施工中应加以管理，做好交接班工作，建议在柱子浇捣至1m左右的高度时，观察柱子模板的紧固情况并用轻锤击打柱子模板，用回传声音判断柱子底部混凝土的密实情况。
图3 基础短柱与底层柱的交界面质量缺陷
图4 楼层上下的交界面混凝土质量缺陷
3.2 柱子模板预留清扫口和施工工作面处理
应按《施工规范》的要求在柱子中预留清扫口，预留清扫口的主要目的是在混凝土浇捣之前清理柱中垃圾和湿润木模板的水能顺利的排走。但施工中经常发现没柱子模板安装中没有按照要求预留清扫口，经过调查，常可发现存在以下问题：1)对于地基土层为砂层的工程，在施工的柱底，应防止细沙的流漏至柱子的底部，这时柱子的周边一定的工作面内应采取挡砂的措施；2)现场柱子四周工作面无整理，杂物多，基础土方标高超过基础梁面，造成柱脚甚至夹有粘土和杂物等，如(图5)所示；3)柱中预埋的电力线管的包装材料如泡沫垫等应清理干净以保证柱子底部的表面干净，这时柱子的最后一侧模板安装前应彻底清扫。
图5 场地的工作面处理不当
4 泵送混凝土配合比引起的质量缺陷
目前，城市建设中大量的工程采用泵送混凝土。对于泵送混凝土，由于搅拌设备和运输过程的需要，对于粒径20mm～40mm的粗骨料一般采用15mm～30mm代替，同时加入外加剂，混凝土水灰比较大，坍落度大，流动性较好，但可以合理的怀疑混凝土强度存在降低的风险。经过调研多个工程，混凝土施工实践表明，柱头混凝土出现一定高度的浮浆层。如不加以清除，将严重影响了混凝土质量。消除浮浆层可采取的措施有：1)混凝土浇筑后初凝前清除浮浆层，用新的混凝土再次振捣；2)用去除砂浆的只有粗骨料混凝土，投入浮浆层再次振捣；3)采用干净不含水分的石子直接投入浮浆层人工振捣，使残余的浮浆溢出并清除，如(图6)所示。
图6 干净石子消除浮浆层
5 其他违规作业引起的质量缺陷
作业工人的振捣不认真及振动机械的使用不当及木模板的湿润不足等均容易引起柱子混凝土產生质量缺陷，如 (图7)所示。本文建议，柱子混凝土浇捣应严格按照《混凝土施工规范》要求进行施工，施工单位做好质量自检，监理单位监理员应旁站监督检查。出现上述的质量事故，均应严格按照质量事故处理方法进行补强和加固。
图7 混凝土强度不足
6 结语
总之，混凝土框架柱是房屋工程结构中最基本的受力构件，如果其施工质量得不到保证，将影响到建筑物的整体性，给建筑物带来隐患。为此，我们必须重视框架柱的施工，对存在的质量缺陷进行科学分析，积极寻找原因，进而采取有效的处理措施。从而保证框架柱的施工质量，以确保混凝土结构的安全。
参考文献：
[1] 胡程.框架柱混凝土缺陷检测与加固处理[J].民营科技.2011年09期
[2] 祝玉军.浅谈框架柱混凝土缺陷检测及缺陷处理[J].城市建设理论研究.2011年第28期