框架柱的钢筋施工质量通病控制措施研究

孙明俊,唐汪柱

(中建材蚌埠玻璃工业设计研究院有限公司，蚌埠 233010)

框架柱具有较高的承载力、良好的抗震性能、耐火性能等一系列优点，是房屋、桥梁、水工等各种工程结构中最基本的承重构件，并在高层建筑及大型构筑物中得到广泛应用[1]。近年来，随着建筑物高度的增加，在工业厂房、高层民用建筑等建设工程中，钢筋的应用向高强度如采用高级别钢筋、密集布置如箍筋全程加密、大直径如型钢等方向发展[2]，其施工质量的保证措施也在不断地改进[3,4]。影响搭接钢筋粘结强度的主要因素有：钢筋类型、混凝土强度等级、钢筋外形、钢筋直径、配箍率、施工条件等，另外它还受钢筋搭接接头面积百分率的影响。安徽省新型城镇化建设项目是蚌埠国家高新技术产业开发区开发的重点项目，位于蚌埠市高新区山香路东侧、姜桥路南侧，采用框架剪力墙结构，一层地下室层高6 m，一层、二层层高5.4 m，三层及以上层高4 m，共16层。该文在总结安徽省新型城镇化建设项目的宿舍楼A、B已经施工完成的经验基础上，现场调研了框架柱钢筋分项工程施工质量通病，提出了从箍筋制作与安装、柱筋定位和柱中纵向钢筋搭接等3个方面保证其施工质量的控制措施和办法，总结出质量过硬、安全优良、施工方便及节约成本的施工方法，为该项目后续科技楼的单体工程和类似工程施工提供参考。

1 施工中存在的问题

1.1 箍筋制作及安装问题

1)现象 根据施工规范和设计图纸的要求，矩形箍筋制作应保证几何尺寸且外皮计算水平弯曲≥135°，施工现场有很大部分箍筋的长度仅一端能达到约120°，另一端基本上保持在90°；抗震结构箍筋弯钩平直段长度不应小于10d(d为钢筋直径)，且最低不小于75 mm，在实际施工过程中，几何尺寸在大小上基本上能够符合相关规定及要求，但箍筋拉钩平直段在很大程度上达不到10d。施工过程中，箍筋安装应考虑根数及间距，箍筋的加密存在遗漏现象或者加密达不到规范的情况，在与顶板、梁等交接部位箍筋的绑扎不够规范、交接处箍筋未设置等；梁柱交接处箍筋数量不足，钢筋数量多且多方向施工存在难度，引起箍筋少放或存在箍筋被割断的现象。

2)原因分析 抗震箍筋弯钩应为135°，角度越小施工难度越小，对于梁柱交接处箍筋放置在弯钩较小的情况下更方便施工，且施工中采用的机械弯折角度未进行计算，同时一次弯折成型会有小范围的反弹，导致箍筋成型角度偏差；箍筋几何尺寸的做法能够得到保证是因为尺寸偏差大会增加施工难度，但箍筋弯钩长度不能得到保证是因为长度减少会节约材料且降低施工难度；箍筋数量及间距的问题往往由于在梁柱交接处、箍筋加密处，施工设计所需的钢筋数量比较多，同时会增大施工的难度，因此施工人员可能会减少箍筋的数量，从而对柱子受力的情况产生了严重影响。

1.2 柱筋偏移问题

框架柱中经常出现柱筋偏移问题，施工规范和设计图纸要求的允许偏移水平误差范围是±5 mm，但实际施工过程中误差范围不易控制，较大的误差将加大或减小钢筋保护层厚度，对混凝土框架柱构件承载力产生不利影响。

1.2.1 现象

框架柱基础混凝土插筋和柱纵筋往上延伸，通过楼板时部分钢筋会在实际施工过程中发生偏移现象。混凝土浇筑成型后，通过测量放线可以检查出框架柱钢筋存在定位偏移的情况，严重的柱筋偏移会改变钢筋受力状态、减少钢筋使用年限。钢筋间距较大或较小时容易改变钢筋的受力形式，不符合设计规定，对抗震性能有更明显的影响；钢筋整体骨架的偏移导致钢筋保护层一端过大而另一端过小，当保护层小于规范的最小厚度时，结构的粘结性和耐久性将会受到影响；而纵筋偏移严重时，将会影响结构的承载力。

1.2.2 原因分析

在设计过程中，钢筋柱筋数量设置过多，导致钢筋间距过密，特别是一级抗震混凝土结构柱的柱筋达到5 cm内一道Φ30钢筋，对钢筋定位施工难度大。施工定位钢筋时，柱筋定位的箍筋通常设置一道，箍筋约束未设置两道且一道定位高度很难控制在距板面30～50 cm范围内，个别定位箍筋采用一道扎丝绑扎，容易在模板支设和浇筑混凝土时发生纵筋偏移现象；柱中纵筋与模板未形成有效固定，在浇筑混凝土时使外伸纵筋产生整体移位；梁柱节点内钢筋较密，柱子纵筋被挤压而造成柱中外伸钢筋移位；柱的轴线放线存在误差、基础定位不牢固；柱的钢筋保护块固定不到位；柱子变截面施工时未考虑到主筋根数的减少，导致上层柱子截面变化后钢筋位置未形成正确有效的定位。

1.3 柱中纵向钢筋搭接问题

纵向受力钢筋接头面积百分率，是指在同一连接区段内接头钢筋面积(或数量)占总钢筋面积(或数量)的比值，对于柱筋一般取50%。

1.3.1 现象

在绑扎和安装柱子钢筋时，接头的钢筋截面面积占总截面面积的百分率超出规范规定的数值；在结构的重要构件和关键传力部位(如柱端、梁端的箍筋加密区等)，存在纵向受力钢筋设置绑扎连接接头；在搭接长度范围内，施工人员不按规范要求规定加密箍筋；钢筋接头间距的限制往往保证在钢筋接头端部应保持一定距离，为0.3倍接头长度，对于柱中钢筋搭接应乘以系数0.7取用，同时柱中钢筋的最小搭接长度不应小于200 mm。钢筋的连接接头宜避开梁端和柱端箍筋加密区，但未设置在弯矩和剪力较小的区段。

1.3.2 原因分析

施工技术人员钢筋配料时未认真安排原材料下料长度的合理搭配，钢筋浪费严重且存在不合理的搭接区间；施工前未认真熟悉规范和图纸，对柱筋搭接接头面积百分率存在认识误区；施工时常采用机械连接和直螺纹连接，却未重视绑扎接头和直螺纹连接的适用范围；钢筋机械连接接头在柱子底部往上500 mm至顶非箍筋加密区范围内，一般考虑施工操作方便选择板面向上500 mm至柱中的范围内，却未考虑施工节点问题。

2 工程中常用的解决办法

2.1 箍筋制作及安装问题解决办法

2.1.1 预防措施

箍筋制作采用首批检查模式，即在计算下料长度并制作首批钢筋后报项目部审核，待合格后再进行大批量制作；弯钩弯折角度应适当大于图纸要求和规范规定；加强对施工人员钢筋施工专题培训，特别是返工难度大的节点施工，对于梁柱节点可以采用节点内分段放置数根钢筋的方法，少放或漏放箍筋将造成节点处柱子内很长一段呈无箍筋状态；项目部重点加强巡查了节点核心区的箍筋，避免造成返工难度大的现象。

2.1.2 解决办法

严格按照设计要求的间距设置足够数量的箍筋，保证固定主钢筋的位置而使构件(梁或者柱)内各种钢筋构成钢筋骨架的钢筋；发现在梁柱交接处未合理设置箍筋的现象，必须将相关部分模板拆除后用两个U型箍对称绑扎并点焊成封闭箍筋；在施工技术交底时应增写箍筋设置规定，以提醒施工人员注意。采取严格的奖惩措施，对返工难度大的节点加大处罚力度。

2.2 柱筋偏移问题解决办法

2.2.1 预防措施

加强施工管理、技术交底和质量监管，贯彻柱子钢筋绑扎、自检、报验的流程；严格控制柱筋接头面积百分率，重视绑扎连接和直螺纹连接的适用范围；柱子钢筋在顶板封口处绑扎两道钢筋，第一道距封口处约5～8 cm处并焊接牢固，第二道距离封口处约50 cm绑扎牢固，浇筑混凝土成型后第一道钢筋可作为柱子箍筋起步箍；浇筑混凝土时，注意振动棒是否使柱子钢筋产生偏移；柱子截面变化时，在梁柱交接顶部内侧将柱筋弯折定位到柱框内，必须使用焊接进行钢筋定位，要认真对照图纸要求进行逐一检查并确定该层钢筋定位是否正确；报请监理单位办理隐蔽工程验收手续。

2.2.2 解决办法

采用手工复位调整办法：柱筋偏移水平距离小于其保护层厚度时，将钢筋的底部往偏位的反向弯折，再按规范允许的斜度调整到原钢筋位置，另加同型号钢筋弯折L型作为加强筋与偏位柱筋点焊或绑扎。采用植筋非复位调整办法：柱筋偏移水平距离大于其保护层厚度时，在柱框下层钢筋正确位置向上延伸的线上种植同型号的钢筋，植筋必须符合相关规范和设计要求。切除原有偏位钢筋时应预留埋入混凝土内的锚固长度，并沿其根部表面剔除混凝土后将柱外偏位钢筋尽可能打弯并埋到柱框内，余下部分调整后与新植钢筋搭接焊。

2.3 纵向钢筋搭接问题解决办法

2.3.1 预防措施

在钢筋骨架连接未成型前，发现接头数量不符合规范要求，应立即通知配料人员重新考虑设置方案；受力钢筋的接头宜设置在受力较小处、非箍筋加密区、非弯矩较大区域、非节点处等，在同一根钢筋上宜少设接头。配料时钢筋编号要清晰，注明各个区段的搭配情况，对于同一组搭配而安装方法不同的，要加文字说明；若分不清钢筋所处部位是受拉区或受压区时，接头位置均应按受拉区的规定考虑。

2.3.2 解决办法

对于未形成整体钢筋骨架的钢筋，可以将有问题的钢筋抽出，换用合格长度的钢筋；对于已经形成钢筋骨架的钢筋，则根据具体情况办理，可以采用拆除骨架或抽出有问题的钢筋返工。在考虑工期影响的情况下，则可采用加焊帮条、绑扎帮条等方法解决。

3 工程中的实际运用

安徽省新型城镇化产业园建设项目钢筋施工方案中对柱子钢筋分项工程施工中出现的问题采用预防措施和解决办法两种方式，在施工准备开始工作前将可能遇到的施工问题通过图纸会审向设计单位提出，在施工中遇到的问题通过联系单和协调会议向设计单位和其他单位反馈，并取得了设计单位的技术支持和指导。同时，在施工期间加强班组的技术交底和质量教育工作，对可能出现的问题进行预防和指导，对已经出现的问题进行整改并落实到位记录完整。对柱子钢筋分项工程的隐蔽做到“三检制度”，对监理单位提出的意见能够积极有效地整改落实并形成相关记录。

4 结 语

目前该项目中宿舍楼的主体结构已经施工完成，施工工期符合合同约定工期，施工质量优良，安全无事故。施工单位分每月、每周、施工前进行有关技术交底，严格按照审批通过的施工方案进行施工，相关政策落实到位。宿舍楼的主体结构顺利完成，为产业园区的科技楼创建“标准化工地”施工提供了技术支持和参考标准。

[1] 顾祥林，蔡 茂，林 峰． 地震作用下钢筋混凝土柱受力性能研究[J]．工程力学，2010，27(11)：160-166.

[2] 易桂香，李晓东，席向东，等．钢筋施工质量对混凝土框架结构受力性能的影响研究[J]．工业建筑，2017，47(9)：39-43.

[3] 巴松涛．钢筋混凝土结构施工期质量的可靠性控制[J]．施工技术，2000，29(11)：34-35.

[4] 郭 猛，涂远军．钢框架结构梁柱节点区优化施工设计[J]．施工技术，2007，36(6)：95-97.