结合工程实例浅谈露台构造柱现浇施工

结合工程实例浅谈露台构造柱现浇施工
摘要：结合现场工程实例，对该工程构造柱现浇施工的隐患进行分析，同时提出了构造柱现浇施工可操作性的解决方案。

供大家参考，请大家提出宝贵意见。

关键词：构造柱现浇；裂缝；受力；传力；挠度
Abstract: Based on the engineering example, the engineering construction column cast-in-place construction risk analysis, and puts forward the structural column cast-in-place construction can solve the operational scheme of. For your reference, please put forward valuable suggestions.
Keywords: structural columns cast; crack; stress; stress; deflection
1、工程概况
某工程为商品房住宅小区，建筑面积约10万平方米。

设计楼的檐高为90米，设有27层，层高2.9米。

业主在方案选择时考虑到为提高楼盘档次、增加楼盘销售点、住户采光效果、尽可能为住户提供更多的增值空间。

该工程南立面2层以上全采用露台错层的设计方案，同时在露台上设置钢筋混凝土结构构造柱的设计方案。

主体结构施工前，施工单位及业主单位认为5800mm高的构造柱后期浇捣质量不易保证，而且费时费力；为改善构造柱浇捣质量差等现实施工状况。

经设计单位设计人员到现场查看后同意采用构造柱现浇代替后浇的施工方案，但要求加大挑梁的配筋的同时调整原构造柱的沿阳台梁方向的宽度240mm为140mm，其他尺寸不变，构造柱内配筋不变。

本工程于2009年12月地下室顶板施工完成，2010年10月主体结构结顶，2011年11月主楼地面、内墙、外墙施工完成。

2、构造柱现浇后的现场情况
该工程露台采用构造柱现浇施工工艺施工后，构造柱浇捣后的观感质量得到了明显改善，但在2011年10月现场检查时发现楼层主体结构构造柱现浇部位的二层挑梁根部均出现了不同程度的裂缝。

3、构造柱现浇出现裂缝隐患分析
（1）露台构造柱的作用
《建筑抗震设计规范》（GB 50011－2010）规定“钢筋混凝土构造柱、芯柱和底部框架－抗震墙砖房中砖抗震墙的施工，先砌墙后浇构造柱、芯柱和框架梁柱”。

规范的目的是为确保砌体抗震墙与构造柱、底层框架柱的连接，以提升抗
侧力砌体墙的变形能力，要求施工时先砌墙后浇注。

但是，目前很多高层框架剪力墙结构，建筑设计为了造型的要求而在悬挑露台的端头设置两根通高构造柱，从而达到建筑的效果。

从目前结构设计的角度看，露台的这两根造型柱不易遵照框架柱做整体研究，因此往往是按构造柱设计当作荷载考虑。

（2）露台受力与传力分析
本工程原设计露台为悬挑结构，露台荷载主要靠悬挑梁传力至主体结构。

根据力学原理原露台的理论受力及内力图情况如下图。

图1：露台受力示意图
原露台悬挑板根据现浇楼双向板受力传力原理，按450度将露台板大致划分为如下图的4个区块。

区块1、区块2、区块3、区块4的荷载按图示均布传至对应的梁上,传至主体结构。

图2：原露台传力方向示意图
表1：原露台传力分析表
主体结构
构造柱现与主体结构现浇施工后结构体系发生了改变，该露台受力传力复杂，但是主要的受力传力情况为，二层露台仍然为悬挑结构，但2层以上的露台与构造柱形成新的框架结构，挑梁变框梁，构造柱变框架柱，形成了竖向受力体系。

现露台根据现浇楼双向板受力传力原理，按450度将露台板大致划分为如下图的4个区块。

各区块按下图传力路线传至主体结构。

图3：现露台传力方向示意图
表2：现2层以上露台传力分析表
（3）露台挑梁变形分析
悬挑梁变形和内力是对应的。

悬挑梁的变形是自由的，这种内力特征与先施工每一层悬挑梁，而后待拆除模板等悬挑梁发生相应刚度下的挠度变形。

以后再浇筑其上的构造柱的施工次序是相对应的；本工程构造柱采用与主体结构一起浇捣，这样不光为悬挑梁上构造柱的荷载，并且将会考虑构造柱作为竖向受力构件对整体结构的刚度贡献。

本工程实际施工的次序是一次性支模后整体浇注本层构造柱及其上的悬挑梁，由于构造柱在悬挑梁拆模之前就存在，在拆模后悬挑梁的变形将会受到构造柱的竖向约束而不可以自由下挠，于是悬挑梁将这个下挠的竖向作用传递给现浇构造柱，经过构造柱向下一层的悬挑梁传递，使得越是向下的悬挑梁承担了过多的上部悬挑梁由于不可以自由变形而传递下来的荷载，相当于上部悬挑梁经过构造柱卸荷给每一层下的悬挑梁，并且悬挑梁也不再成为完全意义上的悬挑梁了，而是支撑在主体根部和构造柱之间的一根框架梁了，并且越往上这个内力特征越明显。

（4）构造柱现浇后二层挑梁开裂的主要原因
经上述分析，本工程二层悬挑梁开裂的主要原因是：一、改变构造柱施工
工艺，但措施不到位，引起了该部位结构体系的改变，传力方向发生变化而导致的超载；二、悬挑梁的不可自由变形；三、二层挑梁刚度不足。

4、现场处理方案的比较
2011年8月设计单位到现场查看后，要求现场立即着手对二层出现裂缝的部位进行清水洗干净，再用环氧树脂高压注浆处理，封闭裂缝；并要求现场加强裂缝观察，经10月至11月的观察，二层挑梁裂缝趋于稳定。

但考虑到后期住户对露台装修的荷载，仍对该部位进行加强处理。

设计研究经决定采取以下两种方案：方案一，隔几层在构造柱顶露台梁底部位进行凿缝处理，凿除时不能切断竖向钢筋；方案二，在二层挑梁开裂的梁底对挑梁加高20cm，配6Φ25钢筋，箍筋与原梁箍筋凿出焊接，对原挑梁底凿毛，浇捣混凝土处理。

2011年11月底主楼面砖镶贴完成，外架已全部拆除，对构造柱分段凿缝卸载，难度大，且房屋交付在即；底层干挂石材二层挑梁石材吊底板距梁底约30cm，有足够的施工空间；综上考虑，该工程采用了方案二进行加强施工。

5、建议
根据本文分析，构造柱现浇施工工艺带来了构造柱砼观感质量好，节约施工成本，缩短工期等优点，同时也贯彻《混凝土结构工程施工规范》（GB50666--2011）中“第5.4.7条”规定：构造柱钢筋纵向钢筋宜与承重结构同步绑扎的的施工工艺要求。

只要我们在施工中采取一定的施工措施，可以克服本工程类似的下部悬挑梁开裂问题，错层露台构造柱与主体结构现浇施工工艺应该是可行的。

结合作者类似工程监理经验，并经通过理论分析与复核，采用上述错层露台构造柱现浇施工工艺可以满足有关规范的要求，但在施工过程提出如下建议：
方案一：分段悬挑方案。

该方案首先设计方案变更经设计单位同意做好设计变更工作。

设计者需对错层构造柱进行分段处理后对每分段的底层挑梁配筋进行验算；施工时在每段构造柱的顶部留设10cm左右的缝，并保证竖向钢筋连续，如图4。

目前江浙地区住宅施工时，一般采取的是该层柱与下一层梁板的砼一起浇捣的施工工艺，在每段柱的梁底与柱顶留设缝隙比较困难，为了减少施
图4：分段悬挑分段处施工节点
工难度，建议按6层～8层划分为一段，具体由设计确定。

对留设柱顶端10cm 左右的缝的一般处理方法是，构造柱砼浇捣接近梁底时对下部混凝土振捣好，然后在柱顶设泡沫板或填砂处理；待模板拆除后安排人员及时对该缝内的泡沫板或粗砂进行凿除清理，细石砼浇捣留置5至8㎝的缝隙，对钢筋防锈处理。

待主楼荷载基本上完后，对留设的缝内再次清理干净后，油膏填实，外墙施工。

方案二：后凿方案。

该方案为露台的构造柱与主体结构一道施工，但露台部位支模仍按悬挑结构支模方式支模。

待砼浇捣养护完成拆模后利用现有的外架
为作业平台，在构造柱顶凿出30㎝左右高度的空间，钢筋不允许割断。

待外墙施工前，采用细石砼浇捣浇捣至梁底留置3㎝的空隙，钢筋防锈处理，油膏填实，外墙施工。

方案一工作量小，但需调整挑梁中的钢筋配置，需要设计单位配合；方案二操作虽简单，但需对每层的构造柱进行处理，处理工作量比方案一大，但较常规施工方案仍具有较大的优势。

综上可见以上两方案均具有一定的操作性。

6、结束语
（1）作为设计者应认真核对设计时所做的假设条件、施工工艺要求与实际受力情况，严把设计变更关，不能因业主单位、施工单位提出变更而变更，不能草草的同意。

在施工过程中，作为设计人员应跟进控制，对现场施工的工艺和质量提出明确的要求。

（2）作为监理单位除了在规范参建单位建设程序等方面的控制外，要高度重视工程变更情况，除收集整理变更资料，也得对更变的可行性进行分析认知，不能盲从设计与业主单位。

（3）作为施工单位除了需要对设计图纸进行必要的识读和把握外，需要有必要的施工验算，对设计未尽事宜需要经过研究判断做出相应正确的应对对策。

（4）作为工程参建单位，在确保工程的质量及结构安全的前提下，应根据工程现场实际情况投入人力物力，进行施工工艺及施工顺序的进一步探索研究，以减少工程施工的常见问题出现比率为目标，为建造美好建筑而努力。