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桂林華廈建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司 李東輝
摘 要：通過(guò)對(duì)JGJ149-2006規(guī)程的解讀，結(jié)合異形柱的特點(diǎn)，闡述對(duì)異形柱結(jié)構(gòu)體系施工質(zhì)量控制的認(rèn)識(shí)，提出工程監(jiān)理的質(zhì)量控制點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：異形柱 規(guī)程 施工 監(jiān)理質(zhì)量
1． JGJ149-2006規(guī)程對(duì)施工提出了高要求
《混凝土異形柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ149-2006）（以下簡(jiǎn)稱“規(guī)程”）作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已于2006年3月9日發(fā)布，自2006年8月1日起實(shí)施。
規(guī)程的發(fā)布給予正處在蓬勃發(fā)展而又缺乏設(shè)計(jì)、施工依據(jù)的建筑業(yè)來(lái)說(shuō)，恰似久旱逢雨，拍手稱快。從此，缺少混凝土異形柱技術(shù)規(guī)程的地區(qū)走出了困境，不再為設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理缺少針對(duì)性強(qiáng)的依據(jù)而困惑，避免了“套用”其他地方標(biāo)準(zhǔn)的尷尬。同時(shí)，規(guī)程的發(fā)布有利于混凝土異形柱結(jié)構(gòu)體系的有序發(fā)展，很大程度上保證了所建工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
T形、L形、十字形等截面異形的柱代替具有雙向?qū)ΨQ軸的矩形、圓形構(gòu)件作為豎向支承構(gòu)件，避免了柱、梁在室內(nèi)凸邊、露角，節(jié)約了空間，改善了室內(nèi)景觀，為建筑設(shè)計(jì)及使用功能帶來(lái)靈活性和方便性。尤其是當(dāng)前可以結(jié)合墻體改革，采用保溫、隔熱、輕質(zhì)等高效的墻體材料作為框架填充墻及內(nèi)隔墻，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燒結(jié)普通磚墻，較好地貫徹和落實(shí)國(guó)家有關(guān)“節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材”的基本國(guó)策。
但同時(shí)應(yīng)看到，異形柱結(jié)構(gòu)與矩形柱結(jié)構(gòu)之間既存在共性，也存在各自不同的特性。尤其是異形柱與矩形柱在截面形狀、內(nèi)力、變形和抗震特性等方面存在顯著的差異，因而使得異形柱結(jié)構(gòu)不僅在設(shè)計(jì)上，而且在施工上存在不容忽視的因素，這些因素將會(huì)直接影響建筑工程的質(zhì)量。因此，在混凝土異形柱結(jié)構(gòu)的施工中，必須針對(duì)異形柱結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在施工質(zhì)量上予以嚴(yán)格的控制。
2． 異形柱施工特點(diǎn)和質(zhì)量控制
2.1 異形柱截面的肢厚相對(duì)于肢高而言，尺寸較小，受到軸壓比限值約束，縱向受力鋼筋和箍筋配置相對(duì)矩形截面較為密集，混凝土澆注不易密實(shí)，因此，異形柱結(jié)構(gòu)的模板及其支架應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)的形式、荷載大小、地基土類別、施工設(shè)備和材料供應(yīng)等條件進(jìn)行專門設(shè)計(jì)。模板及其支架須具有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性，應(yīng)可靠的承受澆注混凝土的重量、側(cè)壓力和施工荷載。上述特點(diǎn)對(duì)模板支撐系統(tǒng)提出嚴(yán)格的要求，如何控制模板支護(hù)質(zhì)量成為保證異形柱結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的一個(gè)重要的條件。
2.2 異形柱結(jié)構(gòu)的縱向受力鋼筋應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001第3.9.2條的要求，對(duì)抗震等級(jí)二級(jí)的框架結(jié)構(gòu)，檢驗(yàn)所得的強(qiáng)度實(shí)測(cè)值須符合：
（1）鋼筋的抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值的比值不應(yīng)小于1.25；
（2）鋼筋的屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與標(biāo)準(zhǔn)值的比值不應(yīng)大于1.3。
這是為了保證二級(jí)抗震等級(jí)的框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件在地震作用下，出現(xiàn)塑性鉸部位的鋼筋具有足夠的變形能力，即塑性鉸處有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力與耗能能力，從而使采用的異形柱框架體系實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎”的抗震設(shè)計(jì)原則。
2.3 施工、監(jiān)理人員必須理解和執(zhí)行“當(dāng)鋼筋的品種、級(jí)別或規(guī)格需作變更時(shí)，應(yīng)辦理設(shè)計(jì)變更文件”這一強(qiáng)制性的要求。由于在施工中，受鋼材供貨等多種因素影響，鋼筋在品種、級(jí)別或規(guī)格上的代換是難以避免的。而異形柱結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)使鋼筋代換帶來(lái)的影響更為敏感，因此必須作出嚴(yán)格的控制：
（1）不宜以強(qiáng)度等級(jí)較高的鋼筋代替原設(shè)計(jì)中強(qiáng)度等級(jí)較低的縱向受力鋼筋。當(dāng)需要替換時(shí)，應(yīng)征得設(shè)計(jì)人員的同意；
（2）對(duì)于抗震設(shè)防的異形柱結(jié)構(gòu)，除應(yīng)按鋼筋受拉承載力設(shè)計(jì)值相等的原則換算，并滿足正常使用極限狀態(tài)外，尚應(yīng)滿足抗震構(gòu)造措施的要求。
一般情況下，鋼筋代換的原則是代換后的受拉承載力設(shè)計(jì)值不降低，但須注意在抗拉力不變的情況下，應(yīng)力變化可能引起伸長(zhǎng)變形的差異。
施工過(guò)程中應(yīng)注意，鋼筋代換會(huì)引起混凝土保護(hù)層厚的變化和縱向鋼筋間距的變化，而這些變化又往往會(huì)引起構(gòu)件混凝土拉應(yīng)力的變化。拉應(yīng)力的變化往往是在混凝土表面產(chǎn)生裂縫的原因。同時(shí)，對(duì)鋼筋直徑變化可能會(huì)引起裂縫寬度和耐久性變化的特性不容忽視。
因此，鋼筋代換絕非僅僅是施工的變更，必須經(jīng)設(shè)計(jì)者的校核和確認(rèn)。
2.4 箍筋配置時(shí)，應(yīng)特別注意以下原則：箍筋間距s與縱向鋼筋直徑d之比s/d是異形柱縱向受壓鋼筋壓曲的直接影響因素：s/d大，將會(huì)加速受壓縱筋的壓曲；反之，則可延緩縱筋的壓曲，從而提高異形柱截面的延性。對(duì)箍筋合理配置的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)體積配箍率 相同時(shí)，采用較小的箍筋直徑dv和箍筋間距s比采用較大的箍筋直徑dv和箍筋間距s的延性好；只增大箍筋直徑來(lái)提高體積配箍率而不減小箍筋間距并不一定能提高異形柱的延性，只有在箍筋間距s對(duì)受壓縱筋支撐長(zhǎng)度達(dá)到一定要求時(shí)，增大體積配箍率 ，才能達(dá)到提高延性的目的。
2.5 異形柱截面較小，受力鋼筋在焊接連接的質(zhì)量有保證的前提下宜優(yōu)先采用焊接，以方便縱向受力筋的布置，有利于混凝土的澆注。對(duì)于小高層住宅建筑，柱縱向受力鋼筋宜采取每?jī)蓪雍附舆B接的方式，不僅符合當(dāng)前鋼材供貨的規(guī)格，而且體現(xiàn)了“節(jié)材”的原則。
2.6 縱向鋼筋的直徑不應(yīng)大于25mm，這是因?yàn)楫愋沃裼邢?。?dāng)縱向鋼筋直徑大于25mm時(shí)，會(huì)造成鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度不足，并造成節(jié)點(diǎn)核心區(qū)鋼筋設(shè)置的困難；但也不應(yīng)小于14mm。鋼筋直徑小于14mm時(shí)，在相同的箍筋間距下，由于s/d增大使柱延性下降。
2.7 由于異形柱構(gòu)件受力鋼筋對(duì)混凝土保護(hù)層有較高的要求，因此較高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土由于具有較好的密實(shí)性，在嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程第7.0.9條異形柱截面不允許出現(xiàn)負(fù)偏差的規(guī)定時(shí)，對(duì)于一類環(huán)境下混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C40的異形柱構(gòu)件，其保護(hù)層的厚度最小厚度允許減少5mm。
2.8 異形柱混凝土粗骨料宜采用碎石，其最大顆粒粒徑不宜大于30mm，并應(yīng)符合《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及試驗(yàn)方法》JGJ53的有關(guān)規(guī)定。應(yīng)注意對(duì)碎石中堿含量的控制，避免堿－集料反應(yīng)引起的裂縫，影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性。
2.9 要求每層異形柱混凝土連續(xù)澆筑、分層振搗，且不得在凈高范圍內(nèi)設(shè)置施工縫；框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的混凝土應(yīng)振搗密實(shí)，并應(yīng)采用相交構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)的最高值。施工、監(jiān)理人員要充分了解上述要求對(duì)保證異形柱施工質(zhì)量的重要性。
2.10 由于異形柱結(jié)構(gòu)構(gòu)件的肢厚較薄，寒冷季節(jié)施工時(shí)應(yīng)特別注意加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)。冬季施工應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程冬期施工規(guī)程》JGJ 104的規(guī)定。異形柱結(jié)構(gòu)在寒流襲擊下抵抗混凝土急劇的收縮變形能力較矩形柱要弱，因此需要注意在施工過(guò)程中防止混凝土冷縮的可靠措施。
2.11 與普通框架柱結(jié)構(gòu)相比，異形柱框架結(jié)構(gòu)在軸線位置、層間垂直度、表面平整等尺寸允許偏差上更為嚴(yán)格，在截面尺寸偏差上不允許負(fù)偏差。這是由于偏差所導(dǎo)致的質(zhì)量問題涉及到縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度、框架梁與異形柱連接的可靠性、異形柱框架核心區(qū)構(gòu)造的合理性，因此規(guī)程特別要求施工單位在制訂施工方案時(shí)應(yīng)針對(duì)異形柱結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，提出專門的施工技術(shù)方案并嚴(yán)格執(zhí)行。
2.12 其他要求：
（1）規(guī)程條文6.1.2規(guī)定異形柱結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25，亦不應(yīng)高于C50。這主要是考慮到C50以上等級(jí)的混凝土在力學(xué)性能、本構(gòu)關(guān)系等方面與一般強(qiáng)度混凝土有著較大的差異。高于C50時(shí)，異形柱的結(jié)構(gòu)性能、計(jì)算方法、構(gòu)造措施等尚缺少深入的研究，因此尚未納入規(guī)程的采用范圍；
（2）墻體材料關(guān)系到結(jié)構(gòu)體系計(jì)算結(jié)果和影響建筑抗震性狀，因此不得隨意更改和超越設(shè)計(jì)要求；
（3）異形柱肢體及節(jié)點(diǎn)核心區(qū)尺寸較小，柱肢損壞對(duì)結(jié)構(gòu)的安全影響較大。水、電、燃?xì)獾裙艿篮途€纜安裝時(shí)，不應(yīng)損傷或削弱異形柱截面。
以上要求雖然看似瑣碎，但因涉及到異形柱構(gòu)件的安全性、可靠性，因此不可忽視。
3． 混凝土異形柱施工質(zhì)量控制點(diǎn)
混凝土異形柱結(jié)構(gòu)是最近十多年在全國(guó)各地蓬勃發(fā)展的一種經(jīng)濟(jì)型結(jié)構(gòu)體系，受到廣大用戶和房地產(chǎn)開發(fā)商的歡迎。同時(shí)在實(shí)踐中也取得較好的效益。
據(jù)有關(guān)信息報(bào)道，南寧市某小區(qū)等六個(gè)項(xiàng)目，采用混凝土異形柱結(jié)構(gòu)住宅的建筑面積達(dá)21.34萬(wàn)m2。與普通鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)相比，異形柱框架結(jié)構(gòu)住宅的每m2造價(jià)降低了31.27元，有效使用面積增加2.8%，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
但異形柱特殊的截面形狀和受力性狀，使得施工質(zhì)量控制成為整個(gè)工程質(zhì)量的決定性因素。因此，除應(yīng)按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50204-2002執(zhí)行外，還應(yīng)與設(shè)計(jì)單位密切配合，針對(duì)異形柱結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，結(jié)合施工技術(shù)裝備及施工工藝，對(duì)結(jié)構(gòu)方案、構(gòu)造處理等全面考慮，嚴(yán)格按圖施工，以保證異形柱結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。為此，工程監(jiān)理應(yīng)特別關(guān)注：
（1）針對(duì)異形柱結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，對(duì)模板、混凝土用粗骨料、鋼筋和鋼筋的連接等應(yīng)提出控制施工質(zhì)量的嚴(yán)格要求；
（2）針對(duì)混凝土異形柱結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)較小，且鋼筋密集，混凝土不易澆注等特點(diǎn)，在施工中應(yīng)制定相應(yīng)的質(zhì)量控制措施；
（3）考慮異形柱截面尺寸較小，表面系數(shù)較大的特點(diǎn)，應(yīng)制定整個(gè)施工過(guò)程中可靠的養(yǎng)護(hù)措施；制定寒冷季節(jié)施工的有效的養(yǎng)護(hù)措施以及防止寒潮襲擊時(shí)混凝土急劇收縮的可靠措施；
（4）用于10～15層小高層住宅時(shí)，底部異形柱往往需要較高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，而較高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土存在較大坍落度、高水灰比和高收縮性。同時(shí)因混凝土的商品化及泵送、免振等工藝的推廣，混凝土體積穩(wěn)定性變差，收縮加大。反映在樓板因收縮和溫度變化而引起裂縫現(xiàn)象突出，須在混凝土施工中作為養(yǎng)護(hù)工藝的質(zhì)量控制點(diǎn)；
（5）異形柱結(jié)構(gòu)施工，須嚴(yán)格保證縱向受力鋼筋的保護(hù)層厚度，保證截面尺寸只出現(xiàn)正偏差，不允許出現(xiàn)負(fù)偏差。
參 考 文 獻(xiàn)
1．《混凝土異形柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ149-2006
2．《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50204－2002
3．《建設(shè)工程監(jiān)理規(guī)范》GB50319-2000
4．《鋼筋混凝土異形柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》DG/TJ08-009-2002 J10208-2002
5．《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施結(jié)構(gòu)》（2003年版）
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