钢筋混凝土剪力墙结构施工技术
2013-01-26广东建禾建设集团有限公司广东茂名525000
曾 秋(广东建禾建设集团有限公司,广东 茂名 525000)
剪力墙结构刚度大、整体性好、抗震效果好,因而成为高层建筑使用较为普遍的一种结构型式。但钢筋混凝土剪力墙结构的施工涉及到很多工种和很多环节,如果施工技术质量控制不当,便可能引起墙体徐变变形和裂缝,影响建筑的美观和结构安全。
1 工程概况
某框架剪力墙结构的商住楼,分别由裙楼与两座塔楼组成,建筑面积为61587m2,工程集商务、购物、休闲及住宅为一体,具有楼层多、主体施工周期长、现浇混凝土量大、施工难度大等特点。本文探讨项目钢筋混凝土剪力墙结构的几个方面的施工技术要点。
2 钢筋混凝土剪力墙结构模板工程施工技术要点
传统的剪力墙结构施工时,都是先施工完墙体模板、再对顶板模板进行施工,施工周期较长,并且钢筋工和模板工不能同时施工操作,造成人员闲置,相应地也增加了工程成本,并且容易留下施工质量隐患和施工安全隐患。本工程项目的剪力墙体系对模板工程采用逆序施工,即钢筋工在焊接绑扎墙体钢筋的同时,木工也进行满堂支撑的搭设及梁板模板的安装,待到安装好梁板模板后也施工完墙体钢筋,这时钢筋工可到楼面模板上进行楼面钢筋的绑扎;安装好楼面梁板模板时,也差不多完成墙体钢筋的绑扎,此时木工可以进行墙体模板的安装。完成墙体模板安装和梁板钢筋绑扎并验收合格后,可对梁板和墙体进行混凝土的浇筑。模板施工时应注意以下技术要点。
1)先放线测设轴线,以便定位和校核梁板轴线,不仅要对主轴线、墙边框线进行施测,还应沿纵横向各定出一道轴线控制线,此线通常较轴线偏移50cm或100cm。
2)完成放线之后,模板工在剪力墙根部设置脚箍,以防止剪力墙根部漏浆形成烂根,同时还可以固定剪力墙轴线位置。通过水泥钉将约10cm宽、2cm厚的胶合板板条钉在楼面上,板条沿剪力墙边框线平行外移一段距离,以便墙体模定位准确。墙体钢筋通过在其骨架根部焊接定位筋的办法来进行定位,以提高剪力墙截面尺寸的准确性,定位筋采用Φ12钢筋,定位筋长度同墙体截面尺寸,在距混凝土楼面约10cm处,按照1.5m的间距沿墙体水平方向点焊在墙体主筋上。
3)模板工在进行剪力墙脚箍的设置时,可进行梁板模板满堂支撑的搭设,此时钢筋工可竖向焊接和绑扎剪力墙钢筋。
4)搭设好梁板模板满堂支撑之后,可对梁板底模进行铺设。为防止漏浆,可用侧模夹住底模,梁侧模通过底模下部设加劲方木来进行支托,并且侧模外侧方木包住底模下部加劲方木。梁板模板施工时,仍可绑扎剪力墙钢筋。
5)安装好梁板模板后,及时清理支模和钢筋焊接产生的垃圾,并进行梁板模板和墙体钢筋的验收,梁板模板安装中或结束时,技术人员可通过将轴线引测至模板面,来检查墙头或梁头是否存在偏差,出现偏差及时采取措施进行调整。梁板模板验收合格后,可进行梁板钢筋绑扎,木工进行墙体模板的安装。
6)采用“倒挂法”进行墙体模板的施工,先从墙体和梁板的接头处下挂安装墙体模板,梁板模板控制了墙体模板的上部位置,其下部也受脚箍或定位筋限制,因而无需调整垂直度,板墙、梁墙接头处为“整活”,以防止接头处产生胀模、漏浆等问题。
7)墙体模板安装结束时,也差不多完成了楼面梁板钢筋的绑扎,对其验收合格后,即可浇筑混凝土。
3 钢筋混凝土剪力墙结构钢筋工程施工技术要点
3.1 基础部位柱、墙插筋的安装
1)当基础平板厚度不超过2m,其底部和顶部都配置钢筋网,柱、墙插筋要伸至筏板底部的钢筋网上;当板厚超过2m,基础平板底部与顶部、中间均配置钢筋网时,柱、墙插筋可伸至筏板中部钢筋网上。
2)柱、墙插筋不仅要伸至筏板底部钢筋网上或梁底部纵筋上,同时还应满足竖直长度和弯钩锚固长度的要求。
3)结合基础顶面以上竖向分布钢筋连接方式要求来确定柱、墙插筋甩出长度,应满足弯钩长度且要大于或等于150mm,下端部应支承在梁纵筋或筏板筋上。墙插筋在基础底板内设置两道或以上的间距不超过50cm的水平分布筋和拉筋,它们的规格应与基础顶面以上水平分布筋和拉筋一致。柱插筋在基础内应设置两道或以上间距不超过50cm的矩形封闭箍筋,并且其几何尺寸应与基础顶面以上箍筋一致。
3.2 主体部位剪力墙钢筋安装
1)墙柱。剪力墙的墙柱主要包括端柱、暗柱、扶壁柱等。剪力墙的约束边缘构件,适用于有一、二级抗震等级要求的底部加强区。约束边缘构件沿墙长度范围内,除暗柱和端柱外,其余部位的竖向分布筋与墙体竖向分布筋相同。柱箍筋弯钩叠合部位应沿柱纵筋周围旋转设置,弯钩成135°,并且拉筋同时要拉住纵筋与箍筋。为保证墙柱纵向钢筋的连接可靠,可采用机械连接或电渣压力焊连接。当剪力墙墙柱纵向钢筋采用搭接连接时,须按照箍筋间距不超过5倍直径且不超过100mm的间距在柱纵向钢筋搭接长度范围内对箍筋进行加密。
2)墙身。剪力墙墙体钢筋的安装 ,首先应确保钢筋的直径、规格、搭接、锚固长度正确,此外在安装过程中还应控制好钢筋网格的间距及保护层厚度。可通过“内撑”、“外拉”的方法来控制保护层厚度,内撑采用“水平梯子筋”、“垂直梯子筋”来控制竖向分布筋和水平分布筋间的间距,拉筋紧靠竖向、水平分布筋,并且向内拉紧约束,弯钩平直段应为10d且不小于75mm,两弯钩应成135°,采用梅花形布置方法,绑扎牢固。水平分布筋要伸至墙体端部,而不能只伸至暗柱满足锚固长度,应伸至暗柱端部第一根纵筋内侧。外角部位外侧水平分布筋应连续通过角柱,不可在外角部位进行搭接,而应在角部端柱、暗柱以外部位进行搭接。
3)墙梁。两连梁中间为小墙肢时,可连通配制它们的纵筋,连梁纵筋进支座时应放置在柱墙纵筋内侧,且锚固长度应不小于60cm。楼层连梁箍筋从支座外5cm处开始设置,屋顶层连梁进支座锚固长度部位离洞口10cm处起步,也必须设置间距为15cm的箍筋,箍筋同连梁箍筋。当某墙身在楼层处设有暗梁或边框梁时,梁纵筋端部应弯15d的弯钩并伸至墙身端部,当暗梁遇有连梁时可与连梁纵筋搭接,在剪力墙墙身部位应通长设置箍筋,在墙柱部位可不设箍筋,在暗梁、边框梁部位的剪力墙竖向钢筋须连续穿越通过。
3.3 钢筋位置的控制。
钢筋位置对构件承载能力影响大,并且剪力墙中的钢筋数量大、规格多、不容易控制。在绑扎墙体钢筋过程中除了设竖直、水平梯子筋构造措施外,还应在浇筑混凝土后根据钢筋与模板相对位置关系进行复位。特别是混凝土浇筑工程中,由于工作人员的活动,会对顶板钢筋的位置产生较大影响,所以应重点注意控制这个部位的钢筋。因混凝土的浇筑较快,施工管理人员应及时要求钢筋工认真修复。对于楼梯休息平台、阳台及施工缝部位,不仅要架设马道成品保护,还应在楼梯间休息平台和阳台设通长马凳,施工缝外侧底部临时垫通长Ф14或Ф16,保证底部钢筋的保护层厚度,钢筋中间架相应厚度的通长木方保证上层钢筋做位置等设施;布料机放置时采取根据钢筋间距保护层厚度、直径等刻成凹槽的木方垫放等保护钢筋位置的措施。浇筑完毕后仍要督促钢筋工,对内墙竖向钢筋拉线复位。
4 剪力墙结构混凝土工程施工技术要点
本项目剪力墙混凝土工程的施工,着重做好以下几个方面的工作,避免剪力墙出现干缩裂缝。
1)严格控制原材料质量及混凝土配合比。通常浇筑混凝土过程中,因水泥的水化放出大量的热,由此引起收缩和干缩裂缝。本工程通过采用中粗砂,可使每立方米的混凝土月减少5~35 kg的水泥用量和20~25kg的用水量,这样有利于降低水化热,从而减小收缩。石子应尽量采用洁净的硬质岩石,必要时还应人工进行级配优化,控制含泥量及风化石含量。当发现现场砂石含泥量较高时须以清水冲洗干净后再用。为改善混凝土的和易性,提高其流动性和抗离析性能,可适当地添加一些外加剂,以使混凝土满足泵送要求,并且达到减少拌和用水量和节约水泥的目的。水泥宜采用高强度水泥,并且适当的掺加粉煤灰等材料,减少水泥用量,降低水化热,并提高混凝土的可泵送性和抗离析能力。
2)严格控制水灰比。有的工程中为了解决泵送困难、钢筋较密不易振捣密实等问题,而在施工时在混凝土中随意加水来提高其流动性,这种做法会严重影响混凝土的浇筑质量,工程中可改进采用电脑计量、自动上料加水,并在施工过程中加强检查,确保混凝土的水灰比保持稳定。
3)混凝土的浇筑。根据工程特点和施工条件,墙内混凝土同所在楼层的梁柱墙一样为一次性浇筑。浇筑时型钢柱内混凝土表面不得有杂物和积水,先浇筑一层100~200mm厚与混凝土强度等级相同的水泥砂浆,以防止自由下落的混凝土粗骨料产生弹跳,影响接头质量。由于模板内型钢柱与柱筋、梁筋相交叉,空隙较小且分散,所以每次分层下料的高度不应超过500mm,用长插入式高频振动器振捣,且垂直点振,不得平拉,在充分振捣密实后,再逐步分层浇筑至顶。
4)加强混凝土振捣管理。浇筑后的混凝土在初凝前,可进行二次振捣,以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部产生的水分和空隙,提高混凝土与钢筋的握裹力,达到提高混凝土强度,防止混凝土墙体出现裂缝的目的。在底部第一分层振捣时振捣棒应伸至根部,以免砂浆和后浇混凝土振捣不均匀形成明显的分界线。
5)延迟拆模时间,加强混凝土养护。施工中应尽量晚拆模板,如果为了提高模板周转利用的效率,也应在浇筑混凝土3d后拆模,拆除模板后应及时全面覆盖塑料薄膜或挂草帘等,并且进行洒水保湿养护,避免混凝土的水分蒸发过快,混凝土在养护期间应始终保持湿润。养护所采用的水应控制其温度不宜与混凝土表面的温差超过15℃,如果在炎热的夏季,自来水的温度可能会与混凝土表面的温差较大,此时可利用蓄水池中的水来进行养护。
6)为减小剪力墙的收缩裂缝,在混凝土中加入微膨胀剂,自行补偿混凝土的部分收缩,以降低收缩应力。
5 门窗洞口处的施工技术要点
剪力墙结构施工中,经常能看到一些不规则形状的门窗洞口。造成这种现象一方面与混凝土浇筑工艺有关,还有一个原因是大模内置门窗模刚性不够所导致。如有的工程中尽管在门窗模板上采用横撑、三角斜撑及角部附加定型钢板护角,但仍然出现了月亮形、平行四边形门窗洞口,这种现象大多是因门窗洞口处的混凝土浇筑顺序不合理导致的,有的施工人员为浇筑的方便,先对一侧浇筑完毕后再浇筑另一侧,没有对两侧进行同时分层浇筑,这样导致模板所受混凝土侧压力过大而产生变形。剪力墙结构的门窗洞口处还容易出现另外一个质量问题,窗口下混凝土呈反抛物线形,混凝土浇筑不满,且窗根部烂根,出现这种问题主要原因是内模未设排气孔,两侧混凝土未同时振捣或浇筑过程不连续,间隔时间过长,先浇筑混凝土因气温高、失水,散落在钢筋上石子和少量水泥浆凝结,阻止后浇混凝土的进入,所以在浇筑该部位混凝土时,一定要注意上述问题,且需要有经验木工敲击窗下模板,判断混凝土虚实及时调整。
6 结语
高层建筑的钢筋混凝土剪力墙结构施工的工作量大、涉及工种较多、技术要求较高、施工成本高,因而在每个环节都应加强技术控制,特别是应针对工程中容易出现的质量问题加强质量控制,施工过程中积极引进和采用国内外先进的设备材料、施工工艺和技术方法,确保工程质量,提高施工效率,降低施工成本。
[1]郑臻华,刘润.框架剪力墙结构施工技术与质量控制[J].中国新技术新产品,2009(10).
[2]李建峰等.钢筋混凝土剪力墙结构裂缝分析与预防[J].长安大学学报(建筑与环境科学版),2003,20(02).
[3]杨立胜,董燕囡.现浇剪力墙结构体系模板工程逆序施工技术[J].安徽建筑,2009(2).
[4]徐荣.某多层建筑框架剪力墙结构施工方案[J].中国新技术新产品,2010(5).
[5]李桂茹,刘传银.高层剪力墙结构设计及施工涉及的几个问题[J].山西建筑,2010,36(12).