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桂林华厦建设监理有限责任公司 李东辉
摘 要：通过对JGJ149-2006规程的解读，结合异形柱的特点，阐述对异形柱结构体系施工质量控制的认识，提出工程监理的质量控制点。
关键词：异形柱 规程 施工 监理质量
1． JGJ149-2006规程对施工提出了高要求
《混凝土异形柱结构技术规程》（JGJ149-2006）（以下简称“规程”）作为行业标准已于2006年3月9日发布，自2006年8月1日起实施。
规程的发布给予正处在蓬勃发展而又缺乏设计、施工依据的建筑业来说，恰似久旱逢雨，拍手称快。从此，缺少混凝土异形柱技术规程的地区走出了困境，不再为设计、施工和监理缺少针对性强的依据而困惑，避免了“套用”其他地方标准的尴尬。同时，规程的发布有利于混凝土异形柱结构体系的有序发展，很大程度上保证了所建工程的安全性和经济性。
T形、L形、十字形等截面异形的柱代替具有双向对称轴的矩形、圆形构件作为竖向支承构件，避免了柱、梁在室内凸边、露角，节约了空间，改善了室内景观，为建筑设计及使用功能带来灵活性和方便性。尤其是当前可以结合墙体改革，采用保温、隔热、轻质等高效的墙体材料作为框架填充墙及内隔墙，代替传统的烧结普通砖墙，较好地贯彻和落实国家有关“节能、节地、节水、节材”的基本国策。
但同时应看到，异形柱结构与矩形柱结构之间既存在共性，也存在各自不同的特性。尤其是异形柱与矩形柱在截面形状、内力、变形和抗震特性等方面存在显著的差异，因而使得异形柱结构不仅在设计上，而且在施工上存在不容忽视的因素，这些因素将会直接影响建筑工程的质量。因此，在混凝土异形柱结构的施工中，必须针对异形柱结构的特点，在施工质量上予以严格的控制。
2． 异形柱施工特点和质量控制
2.1 异形柱截面的肢厚相对于肢高而言，尺寸较小，受到轴压比限值约束，纵向受力钢筋和箍筋配置相对矩形截面较为密集，混凝土浇注不易密实，因此，异形柱结构的模板及其支架应根据工程结构的形式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等条件进行专门设计。模板及其支架须具有足够的承载力、刚度和稳定性，应可靠的承受浇注混凝土的重量、侧压力和施工荷载。上述特点对模板支撑系统提出严格的要求，如何控制模板支护质量成为保证异形柱结构施工质量的一个重要的条件。
2.2 异形柱结构的纵向受力钢筋应符合国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011-2001第3.9.2条的要求，对抗震等级二级的框架结构，检验所得的强度实测值须符合：
（1）钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；
（2）钢筋的屈服强度实测值与标准值的比值不应大于1.3。
这是为了保证二级抗震等级的框架结构的构件在地震作用下，出现塑性铰部位的钢筋具有足够的变形能力，即塑性铰处有足够的转动能力与耗能能力，从而使采用的异形柱框架体系实现“强柱弱梁、强剪弱弯”的抗震设计原则。
2.3 施工、监理人员必须理解和执行“当钢筋的品种、级别或规格需作变更时，应办理设计变更文件”这一强制性的要求。由于在施工中，受钢材供货等多种因素影响，钢筋在品种、级别或规格上的代换是难以避免的。而异形柱结构的特点使钢筋代换带来的影响更为敏感，因此必须作出严格的控制：
（1）不宜以强度等级较高的钢筋代替原设计中强度等级较低的纵向受力钢筋。当需要替换时，应征得设计人员的同意；
（2）对于抗震设防的异形柱结构，除应按钢筋受拉承载力设计值相等的原则换算，并满足正常使用极限状态外，尚应满足抗震构造措施的要求。
一般情况下，钢筋代换的原则是代换后的受拉承载力设计值不降低，但须注意在抗拉力不变的情况下，应力变化可能引起伸长变形的差异。
施工过程中应注意，钢筋代换会引起混凝土保护层厚的变化和纵向钢筋间距的变化，而这些变化又往往会引起构件混凝土拉应力的变化。拉应力的变化往往是在混凝土表面产生裂缝的原因。同时，对钢筋直径变化可能会引起裂缝宽度和耐久性变化的特性不容忽视。
因此，钢筋代换绝非仅仅是施工的变更，必须经设计者的校核和确认。
2.4 箍筋配置时，应特别注意以下原则：箍筋间距s与纵向钢筋直径d之比s/d是异形柱纵向受压钢筋压曲的直接影响因素：s/d大，将会加速受压纵筋的压曲；反之，则可延缓纵筋的压曲，从而提高异形柱截面的延性。对箍筋合理配置的研究发现，当体积配箍率 相同时，采用较小的箍筋直径dv和箍筋间距s比采用较大的箍筋直径dv和箍筋间距s的延性好；只增大箍筋直径来提高体积配箍率而不减小箍筋间距并不一定能提高异形柱的延性，只有在箍筋间距s对受压纵筋支撑长度达到一定要求时，增大体积配箍率 ，才能达到提高延性的目的。
2.5 异形柱截面较小，受力钢筋在焊接连接的质量有保证的前提下宜优先采用焊接，以方便纵向受力筋的布置，有利于混凝土的浇注。对于小高层住宅建筑，柱纵向受力钢筋宜采取每两层焊接连接的方式，不仅符合当前钢材供货的规格，而且体现了“节材”的原则。
2.6 纵向钢筋的直径不应大于25mm，这是因为异形柱肢厚有限。当纵向钢筋直径大于25mm时，会造成钢筋与混凝土之间的粘结强度不足，并造成节点核心区钢筋设置的困难；但也不应小于14mm。钢筋直径小于14mm时，在相同的箍筋间距下，由于s/d增大使柱延性下降。
2.7 由于异形柱构件受力钢筋对混凝土保护层有较高的要求，因此较高强度等级的混凝土由于具有较好的密实性，在严格执行规程第7.0.9条异形柱截面不允许出现负偏差的规定时，对于一类环境下混凝土强度等级不低于C40的异形柱构件，其保护层的厚度最小厚度允许减少5mm。
2.8 异形柱混凝土粗骨料宜采用碎石，其最大颗粒粒径不宜大于30mm，并应符合《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及试验方法》JGJ53的有关规定。应注意对碎石中碱含量的控制，避免碱－集料反应引起的裂缝，影响混凝土结构的耐久性和安全性。
2.9 要求每层异形柱混凝土连续浇筑、分层振捣，且不得在净高范围内设置施工缝；框架节点核心区的混凝土应振捣密实，并应采用相交构件混凝土强度等级的最高值。施工、监理人员要充分了解上述要求对保证异形柱施工质量的重要性。
2.10 由于异形柱结构构件的肢厚较薄，寒冷季节施工时应特别注意加强混凝土的养护。冬季施工应符合国家现行标准《建筑工程冬期施工规程》JGJ 104的规定。异形柱结构在寒流袭击下抵抗混凝土急剧的收缩变形能力较矩形柱要弱，因此需要注意在施工过程中防止混凝土冷缩的可靠措施。
2.11 与普通框架柱结构相比，异形柱框架结构在轴线位置、层间垂直度、表面平整等尺寸允许偏差上更为严格，在截面尺寸偏差上不允许负偏差。这是由于偏差所导致的质量问题涉及到纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度、框架梁与异形柱连接的可靠性、异形柱框架核心区构造的合理性，因此规程特别要求施工单位在制订施工方案时应针对异形柱结构的特点，提出专门的施工技术方案并严格执行。
2.12 其他要求：
（1）规程条文6.1.2规定异形柱结构的混凝土强度等级不应低于C25，亦不应高于C50。这主要是考虑到C50以上等级的混凝土在力学性能、本构关系等方面与一般强度混凝土有着较大的差异。高于C50时，异形柱的结构性能、计算方法、构造措施等尚缺少深入的研究，因此尚未纳入规程的采用范围；
（2）墙体材料关系到结构体系计算结果和影响建筑抗震性状，因此不得随意更改和超越设计要求；
（3）异形柱肢体及节点核心区尺寸较小，柱肢损坏对结构的安全影响较大。水、电、燃气等管道和线缆安装时，不应损伤或削弱异形柱截面。
以上要求虽然看似琐碎，但因涉及到异形柱构件的安全性、可靠性，因此不可忽视。
3． 混凝土异形柱施工质量控制点
混凝土异形柱结构是最近十多年在全国各地蓬勃发展的一种经济型结构体系，受到广大用户和房地产开发商的欢迎。同时在实践中也取得较好的效益。
据有关信息报道，南宁市某小区等六个项目，采用混凝土异形柱结构住宅的建筑面积达21.34万m2。与普通钢筋混凝土框架结构相比，异形柱框架结构住宅的每m2造价降低了31.27元，有效使用面积增加2.8%，取得了较好的经济效益。
但异形柱特殊的截面形状和受力性状，使得施工质量控制成为整个工程质量的决定性因素。因此，除应按照现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2002执行外，还应与设计单位密切配合，针对异形柱结构的特点，结合施工技术装备及施工工艺，对结构方案、构造处理等全面考虑，严格按图施工，以保证异形柱结构的施工质量。为此，工程监理应特别关注：
（1）针对异形柱结构的特点，对模板、混凝土用粗骨料、钢筋和钢筋的连接等应提出控制施工质量的严格要求；
（2）针对混凝土异形柱结构节点核心区较小，且钢筋密集，混凝土不易浇注等特点，在施工中应制定相应的质量控制措施；
（3）考虑异形柱截面尺寸较小，表面系数较大的特点，应制定整个施工过程中可靠的养护措施；制定寒冷季节施工的有效的养护措施以及防止寒潮袭击时混凝土急剧收缩的可靠措施；
（4）用于10～15层小高层住宅时，底部异形柱往往需要较高强度等级的混凝土，而较高强度等级的混凝土存在较大坍落度、高水灰比和高收缩性。同时因混凝土的商品化及泵送、免振等工艺的推广，混凝土体积稳定性变差，收缩加大。反映在楼板因收缩和温度变化而引起裂缝现象突出，须在混凝土施工中作为养护工艺的质量控制点；
（5）异形柱结构施工，须严格保证纵向受力钢筋的保护层厚度，保证截面尺寸只出现正偏差，不允许出现负偏差。
参 考 文 献
1．《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006
2．《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204－2002
3．《建设工程监理规范》GB50319-2000
4．《钢筋混凝土异形柱结构技术规程》DG/TJ08-009-2002 J10208-2002
5．《全国民用建筑工程设计技术措施结构》（2003年版）
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