何小琴,李德兵
(1.上海福達(dá)工程建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司, 上海 200235;2.上海恒基建設(shè)工程項目管理有限公司, 上海 200232)
11G 101—1《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖(現(xiàn)澆混凝土框架、剪力墻、梁、板)》(以下簡稱為《平法圖集》)自頒布實施以來,引起了施工一線人員廣泛的學(xué)用熱潮。對某些問題,大家的認(rèn)識分歧有時很大。筆者摘引了來自現(xiàn)場的一些問題進(jìn)行了分析和討論,希望對讀者有所裨益。
《平法圖集》明確,“混凝土保護(hù)層厚度指最外層鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離”。這是遵循 GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中混凝土保護(hù)層厚度的新規(guī)定對03G 101 作出的相應(yīng)升版。保護(hù)層厚度的調(diào)整,對于施工算量和設(shè)計構(gòu)件截面來說,涉及到計算軟件一系列參數(shù)的調(diào)整。但對于監(jiān)理工程師來說,則只需注意以下兩點:一是保護(hù)層的厚度按板墻和梁柱分為兩類,其值略有加大;二是現(xiàn)場驗收量測保護(hù)層厚度是從“最外層鋼筋外邊緣”量起,工作時稍加注意即可。
《平法圖集》包括:現(xiàn)澆混凝土框架、剪力墻、梁、板部分、現(xiàn)澆混凝土板式樓梯部分和獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)及樁基承臺部分。此外,2011 年 7 月份以來,《平法圖集》還新增了剪力墻邊緣構(gòu)件部分和《G101 系列圖集施工常見問題答疑圖解》。
《平法圖集》第 5 頁指明“本圖集標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造詳圖的主要設(shè)計依據(jù)”為:GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、GB 50011—2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》、JGJ 3—2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》和 GB/T 50105—2010《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》。
設(shè)計規(guī)范雖然不是施工監(jiān)理的直接依據(jù),但是施工與設(shè)計密不可分,施工監(jiān)理人員了解設(shè)計規(guī)范的相關(guān)內(nèi)容,對于更好地理解設(shè)計文件,把握施工的特點、難點和關(guān)鍵點,有效地解決工程施工過程中遇到的實際問題,具有無可替代的重要作用。監(jiān)理工程師可重點了解 GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第 8 章、第 9 章和第 11 章;GB 50011—2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》第 6 章和第 13 章;JGJ 3—2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第 6 章、第 7 章和第 13 章等相關(guān)內(nèi)容。
《平法圖集》第 11 頁柱表中應(yīng)詳細(xì)列出 LZ1 相關(guān)信息。
《平法圖集》第 34 頁中 ①~② 軸間的尺寸應(yīng)為 3 600。
《平法圖集》第 70 頁中剪力墻豎向分布鋼筋錨入連梁構(gòu)造不適用,洞口連梁上面一般并無剪力墻。
《平法圖集》第 11 頁中 15.870~19.470 柱 KZ1 尺寸為750×700;而第 34 頁顯示 15.870~19.470 梁尺寸 KL1、KL2均為 300×700、KL3 為 250×650、KL4、KL5 均為 250×700。按層高 3 600 推算,柱凈高為 2 950 和 2 900,小于 KZ1 長邊尺寸 750 的 4 倍,系為短柱。在一個樓層內(nèi)出現(xiàn)如此之多的大面積短柱,在實際工程中一般來說是不被允許的。
《平法圖集》第 11 頁中規(guī)定,抗震設(shè)計時箍筋對縱筋至少隔一拉一。GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第6.3.9 條明確,柱箍筋至少每隔 1 根縱向鋼筋宜在兩個方向有箍筋或拉筋約束;采用拉筋復(fù)合箍時,拉筋宜緊靠縱向鋼筋并鉤住箍筋。這是為了保證箍筋對核心區(qū)混凝土的約束能力而采取的有效措施,設(shè)計應(yīng)該按此執(zhí)行。當(dāng)然,軸壓比大的柱,要求的箍筋約束程度自然就高,因此具體工程設(shè)計如是隔二拉一而不滿足隔一拉一規(guī)定時,施工也不必過于糾結(jié);也許設(shè)計認(rèn)為該層柱軸壓比較小,已配置的箍筋約束能力已經(jīng)足夠。
一般來說,說明或注解都有告知性與執(zhí)行性之分。如上《平法圖集》第 11 頁箍筋對縱筋至少隔一拉一的注解,對于設(shè)計者來說,可理解為執(zhí)行性說明;而對于施工或監(jiān)理者來說,則可理解為告知性說明。
《平法圖集》第 16 頁“圖 3.2.4 雙向拉筋與梅花雙向拉筋“圖示,一方面設(shè)計圖紙應(yīng)明確注明剪力墻拉筋是“矩形雙向”抑或“梅花雙向”;另一方面如系“梅花雙向”,則其拉筋間距應(yīng)是剪力墻分布筋 4 檔及其以上的偶數(shù)檔間距才能實現(xiàn)。
《平法圖集》第 89 頁明確,懸挑梁第二排縱向鋼筋,在0.75 跨度處下彎至梁底后,再往梁端水平延伸;水平延伸段長度不小于 10 d。這種構(gòu)造不具有普遍適用性。如果第二排縱向鋼筋在 0.75 跨度處下彎至梁底,到梁端的距離不足 10 d的話,極端的情形是已伸出梁端。其實這里第二排縱向鋼筋在 0.75 跨度處截斷更方便施工。
GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第 9.2.4 條要求,鋼筋混凝土懸臂梁鋼筋不應(yīng)在梁的上部截斷。這主要是防止“沿筋劈裂”現(xiàn)象的產(chǎn)生。由于懸臂梁剪力較大且全長承受負(fù)彎矩,“斜彎作用”及“沿筋劈裂”引起的受力狀態(tài)更為不利。規(guī)范要求,由于在作用剪力較大的懸臂梁內(nèi),因梁全長受負(fù)彎矩作用,臨界斜裂縫的傾角明顯較小,因此懸臂梁的負(fù)彎矩縱向受力鋼筋不宜切斷,而應(yīng)按彎矩圖分批下彎,且必須有不少于 2 根上部鋼筋伸至梁端,并向下彎折錨固。然而第二排縱向鋼筋在 0.75 跨度處截斷,則不會產(chǎn)生沿筋劈裂現(xiàn)象,理由是裂縫總是從表面產(chǎn)生的。
《平法圖集》第 53 頁“受拉鋼筋基本錨固長度”表可直接用于工程。該頁左下表是對表列數(shù)值計算的簡單說明;右下表則補充說明在帶肋鋼筋公稱直徑大于 25 等 4 種情形下,則需要對表列數(shù)字進(jìn)行修正。
《平法圖集》第 60 頁給出了柱截面在樓層位置改變時上下柱鋼筋的連接構(gòu)造。△/hb≤1/6 時采用順勢彎折;△/hb>1/6 時則采用上柱鋼筋插入 1.2 LaE。第 5 圖下應(yīng)補注“(△/hb>1/6)”,以與前面的4張圖協(xié)調(diào)統(tǒng)一。施工中為保證柱縱筋位置,澆筑樓層混凝土前,應(yīng)將柱底箍筋綁扎足夠的高度;當(dāng)遇柱縱筋偏位時,能按 1∶6 彎折到正確位置的,可參照該頁節(jié)點做微彎折。注意不得火煨,也不得彎成豆芽狀。
《平法圖集》第 61 頁指出,底層剛性地面上下各加密500。剛性地坪的箍筋加密與嵌固部位的底部箍筋加密范圍重合的部位,不用重復(fù)加密。一般抗震框架柱的箍筋加密區(qū)高度都是大于 500 的。如果小于 500,則需加密至 500 高。至于什么樣的地面可界定為剛性地面,要結(jié)合框架柱截面的剛度大小進(jìn)行比較判定。實際工程中如底層加密區(qū)高度小于500,則應(yīng)咨詢設(shè)計者明確是否為剛性地面。
《平法圖集》第 61 頁的“抗震剪力墻上 QZ 縱筋構(gòu)造”。當(dāng)柱與墻重疊 1 層時,其柱縱筋在重疊層是支承在板頂,從施工方便等方面來看,支承在板底更佳;當(dāng)柱縱筋錨固在墻頂部時,其前提條件首先是墻頂有梁,其次是梁高應(yīng)滿足柱縱筋 1.2 laE 的計算長度,最后是柱縱筋宜加注≥1.2 laE 且伸至梁底。
《平法圖集》第 61 頁注寫“QZ 嵌固部位為墻頂面,LZ嵌固部位為梁頂面”。按圖示,這是對該部位箍筋加密區(qū)高度 Hn/3 的規(guī)定。這里的嵌固部位與 GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第 6.1.14 條存在明顯的差異,按 GB 50011—2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》,嵌固部位是對上部結(jié)構(gòu)的嵌固,不存在某跨梁梁頂或某墻肢墻頂為嵌固部位的說法。
當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固部位時,規(guī)范給出了一系列的規(guī)定(GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第 11.1.5 條、第 11.4.2 條、第 11.7.12 條~第 11.7.16 條;JGJ 3—2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第 3.9.5 條、第3.9.6 條、第 3.9.7 條、第 12.2.1 條及 GB 50011—2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》第 6.1.14 條)。這些規(guī)定的目的是為了保證嵌固部位的剛度和強度足夠大,以保證上部結(jié)構(gòu)塔樓底部剪力的可靠傳遞。需要分析的是,無論地下室頂板是否作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位,由于地下室受土體約束的影響,地下室頂板處對上部結(jié)構(gòu)的嵌固作用總是客觀存在的。因此,當(dāng)?shù)叵率翼敯宀蛔鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時,結(jié)構(gòu)設(shè)計中仍應(yīng)考慮地下室頂板處實際存在的嵌固作用,采取相應(yīng)的加強措施。此時,設(shè)計應(yīng)對地面首層柱下端縱筋非連接區(qū)和箍筋加密區(qū)高度等按 GB 50011—2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》第 6.3.9 條做補充說明,以免施工將地面首層柱下端縱筋非連接區(qū)和箍筋加密區(qū)高度按普通樓層的要求而留下安全隱患。
為保證嵌固部位可靠有效,監(jiān)理應(yīng)注意地下室側(cè)壁肥槽回填的質(zhì)量控制。
JGJ 3—2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第 7.2.27條明確,“連梁高度范圍內(nèi)的墻肢水平分布鋼筋,應(yīng)在連梁內(nèi)拉通作為連梁的腰筋”。此時仍按《平法圖集》第 68 頁右上“剪力墻水平鋼筋交錯搭接”圖施工即可。
當(dāng)墻身水平分布鋼筋的直徑、間距和配筋率等不能滿足連梁、暗梁及邊框梁的梁側(cè)面縱向構(gòu)造鋼筋的要求時(相關(guān)規(guī)定值詳見 JGJ 3—2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第7.2.27 條),《平法圖集》第 17 頁明確,“應(yīng)補充注明梁側(cè)面縱筋的具體數(shù)值;注寫時,以大寫字母 N 打頭,接續(xù)注寫直徑與間距。其在支座內(nèi)的錨固要求同連梁中受力鋼筋”。這個要求是高于剪力墻水平鋼筋構(gòu)造規(guī)定的。
《平法圖集》在第 68 頁“轉(zhuǎn)角墻”和第 88 頁“折梁”中明確,陽角兩側(cè)鋼筋均應(yīng)保證連續(xù)通過,陰角則應(yīng)分別錨固。這是對轉(zhuǎn)折構(gòu)件普遍適用的原則。
《平法圖集》第 70 頁“剪力墻豎向分布鋼筋錨入連梁構(gòu)造”為新增節(jié)點。常規(guī)的工程立面上樓層連梁上下均應(yīng)為洞口,且上下各層的洞口豎向?qū)R。圖示中連梁上新增剪力墻,具體特殊的設(shè)計個例應(yīng)慎重選用。
JGJ 3—2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第 7.1.1條第 3 款明確要求,門窗洞口宜上下對齊、成列布置,形成明確的墻肢和連梁;宜避免造成墻肢寬度相差懸殊的洞口設(shè)置;抗震設(shè)計時,一、二、三級剪力墻的底部加強部位不宜采用上下洞口不對齊的錯洞墻,全高均不宜采用洞口局部重疊的疊合錯洞墻。
《平法圖集》第 73 頁“剪力墻約束邊緣構(gòu)件縱筋構(gòu)造”為新增節(jié)點。GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第6.4.5 條第 2 款要求,底層墻肢截面的軸壓比大于規(guī)定值的一、二、三級抗震墻;部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震墻,應(yīng)在底部加強部位及相鄰的上一層設(shè)置約束邊緣構(gòu)件;在以上的其他部位可設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件。由此可見,約束邊緣構(gòu)件僅限于在底部加強部位及相鄰的上一層才設(shè)置。直接在剪力墻的上一層設(shè)置約束邊緣構(gòu)件,是頗為特殊的極個別具體工程設(shè)計中才會出現(xiàn)。
《平法圖集》第 77 頁“地下室外墻水平鋼筋構(gòu)造圖”名下的“l(fā)nx 為相鄰水平跨的較大凈跨值”,與圖示不符。圖形中 lnx 為中線間的尺寸,“Hn 為本層層高”中的 Hn 通常為層間凈高代號;跨水平騰空的梁板跨越支座的距離,通常稱為跨度;豎直的地下室外墻不跨越任何物件,墻身圍成房間,一般用開間、進(jìn)深來度量。墻本身更多的是用墻高、墻長和墻寬等描述;很少用跨度。
《平法圖集》第 75 頁明確,當(dāng)連梁 LL 上部縱筋計算面積大于邊框梁 BKL 或暗梁 AL 時,邊框梁 BKL 或暗梁 AL正常設(shè)置;同時,將連梁 LL 上部縱筋計算面積大于邊框梁BKL 或暗梁 AL 的部分,另外實配“上部附加縱筋”,與邊框梁 BKL 或暗梁 AL 鋼筋籠一起綁扎安裝。這是《平法圖集》給出的新的構(gòu)造做法。從科學(xué)用鋼的角度來看是合理的,但在實際工程中,需要設(shè)計予以明確給出上部附加縱筋的牌號、直徑及根數(shù)等;否則,施工不可直接操作。
《平法圖集》第 76 頁明確,在連梁內(nèi)配置交叉斜筋、對角斜筋、對角暗撐確實存在配筋復(fù)雜、施工困難的情況時,可將其按豎向分成雙連梁或多連梁。這種僅配置縱筋和箍筋的做法,施工也就方便多了。當(dāng)然,具體工程中應(yīng)提請設(shè)計形成變更文件。
GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第 6.4.7 條:跨高比較小的高連梁可設(shè)水平縫形成雙連梁、多連梁,或采取其他加強受剪承載力的構(gòu)造。在頂層連梁的縱向鋼筋伸入墻體的錨固長度范圍內(nèi),應(yīng)設(shè)箍筋。
《平法圖集》第 79 頁“梁下部縱筋在節(jié)點外搭接”,是新增的構(gòu)造節(jié)點。此做法有利于改善中柱節(jié)點區(qū)內(nèi)鋼筋過密的現(xiàn)象。應(yīng)注意搭接接頭的百分率應(yīng)控制在 50% 以內(nèi)。同時,該圖名下注明的“梁下部鋼筋不能在柱內(nèi)錨固時,可在節(jié)點外搭接”,可理解為在柱內(nèi)錨固仍然是大多數(shù)情況下的優(yōu)選做法。
《平法圖集》第 85 頁右下圖明確,抗震框架梁 KL、WKL 盡端為梁時,該端可不設(shè)置箍筋加密區(qū)。這是貫徹執(zhí)行JGJ 3—2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第 6.1.8 條的規(guī)定,梁端箍筋不考慮按抗震要求加密,僅需滿足抗剪強度的要求。
需要說明的是,《平法圖集》給出的 6 種梁并無次梁的名稱。事實上,主梁、次梁是一個相對的概念,次梁是相對于主梁而言的,需要看其支承關(guān)系而定;或曰主梁、一級次梁、二級次梁。設(shè)置三級次梁的情況較為少見,如《平法圖集》第 34 頁軸、軸、⑤軸、⑥軸圍成的平面內(nèi),L3 支承在 KL5 上,KL5 為主梁、L3 為次梁;L4 支承在 L3 上,此時 L3 為主梁、L4 為次梁。此即主次梁的相對性。
《平法圖集》第 86 頁,將非框架梁端支座上部縱筋,分為鉸接和充分利用鋼筋的抗拉強度兩種情況;前者的錨固長度 0.35 lab,后者錨固長度 0.6 lab。這是新增的說法。設(shè)計圖紙應(yīng)明確具體圖紙中的非框架梁選用的是哪一種;否則施工無法正確理解和實施。當(dāng)“充分利用鋼筋的抗拉強度”時,要求梁上部縱筋錨固長度直線段≥0.6 lab。工程實際中,錨固端的寬度不能滿足 0.4 lab 的也很常見,要有≥0.6 lab 的空間則幾乎不大可能;更何況一級抗震等級的框架梁彎錨直線段0.4 laE 也不過僅 0.46 lab,非框架梁的構(gòu)造要求超過一級抗震等級的框架梁用料,顯然不合常理。
《平法圖集》第 87 頁明確:當(dāng)梁寬小于 350 mm 時,拉筋直徑為 6 mm;梁寬大于 350 mm 時,拉筋直徑為 8 mm。具體工程設(shè)計時,應(yīng)考慮拉筋與箍筋縱筋的相匹配度。如某工程 KL3 縱筋直徑 28,箍筋直徑 12,截面尺寸是 400×800。這時,拉筋采用直徑 8 mm,顯然與縱筋和箍筋不相匹配,即所謂不是同一層級的系統(tǒng)水平。
《平法圖集》第 90 頁圖示“第 2 排鋼筋按 1/3 凈跨截斷”。這個構(gòu)造是有問題的。梁定義為受變構(gòu)件;而框支梁的受力特征為偏心受拉,其實質(zhì)為由框支柱支起的剪力墻下邊緣部位的偏心受拉加強構(gòu)造。兩端錨固、中間斷開一段長度的鋼筋在受拉構(gòu)件中不起作用。因此,框支梁內(nèi)配置的縱向鋼筋應(yīng)全長貫通而不應(yīng)截斷。
《平法圖集》第 92 頁等均已注明,板筋分布筋間距起步為 1/2 間距;另一方向的布筋應(yīng)扣除保護(hù)層后,按設(shè)計間距滿布。
《平法圖集》第 95 頁,該構(gòu)造要求板厚≥150 mm 時,板的無支承端采用 U 形封邊或 2L 形套封。該構(gòu)造是遵循 GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第 9.2.1 條規(guī)定:混凝土板的厚度不小于 150 mm 時,對板的無支承邊的端部,宜設(shè)置 U 形構(gòu)造鋼筋并與板頂、板底的鋼筋搭接,搭接長度不宜小于 U 形構(gòu)造鋼筋直徑的 15 倍且不宜小于 200 mm;也可采用板面、板底鋼筋分別下、向上彎折搭接的形式。
上述話題,均來自筆者在工程項目管理實踐中自身讀圖或與一線技術(shù)管理人員的學(xué)用探討。文中盡量遵循規(guī)范、規(guī)定給出全面的分析與討論。實踐證明,這樣的分析和討論具有良好的針對性和實用性,能夠有助于更加深刻地理解和運用《平法圖集》,減少歧義,指導(dǎo)現(xiàn)場施工操作和工程質(zhì)量驗收。
[1]陳青來.平法國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計 11G 101—1原創(chuàng)解讀[M].南京:江蘇科學(xué)技術(shù)出版社,2014.
[2]朱炳寅.建筑抗震設(shè)計規(guī)范應(yīng)用與分析GB 50010—2010[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011.
[3]唐才均.平法鋼筋看圖、下料與施工排布一本通[M]. 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2014.