砌筑抗震藏式墙在西藏地区建筑工程中的应用
2020-06-16陶昌军杨宏军张小龙陶双平杨峰辉
陶昌军 杨宏军 张小龙 陶双平 杨峰辉
中建一局集团第五建筑有限公司 100024 北京
在西藏非物质文化遗产博物馆项目中,为解决传统藏式墙出现的问题,采用了抗震藏式墙的砌筑工艺进行砌筑[1-3]。这样砌筑的墙体,一方面增强了抗震性能,另一方面可以减小墙体厚度、增加墙体高度,同时,改善了传统做法的不足,大大提高了施工效率,增大有效使用空间,节约施工成本。
图1 藏式墙砌筑完成效果
1 工程概况
西藏非物质文化遗产博物馆项目坐落于西藏拉萨市慈觉林文化旅游创意园东侧,总占地面积40 000.13 m²、建筑面积7 999.35 m²,其中藏式墙体总长848 m,均采用抗震藏式墙体的砌筑方法(图1)。
本项目通过应用抗震藏式墙体的砌筑工法,取得了非常显著的施工效果,同时也提高了工作效率,节省了大量的工程成本。
2 传统藏式墙体与抗震藏式墙体砌筑方法的优劣
就目前西藏地区藏式墙砌筑工法而言,墙体砌筑均采用传统砌筑工艺,即在墙体砌筑过程中仅依靠“一丁一顺”砌筑方式作为抗震措施,在砌筑过程中抗震措施的设置较随意,工艺不规范。为增强传统藏式墙体的抗震性能,在传统工艺中工匠均会加厚墙体以及降低墙体高度,从而导致藏式墙体厚而且矮。若想要砌筑较高的墙体,则必须加大墙体厚度,例如布达拉宫深入岩层的墙基最厚可达15 m(图2)。
图2 布达拉宫围墙普遍较厚
本工程应用抗震藏式墙体的砌筑工艺,大大改善了传统墙体做法的不足。抗震藏式墙体是在传统的藏式墙体砌筑的基础上,采取添加构造柱、“一丁一顺”砌筑、用钢筋混凝土替代常规泥土压顶、增加变形缝等措施来增强墙体的抗震性能。构造柱可以提高墙体的抗剪承载能力10%~30%,提高的比例能约束墙体开裂,避免出现墙体裂缝。在构造柱与钢筋混凝土压顶共同作用下,可以把墙体分割包围。遇墙体开裂时,能约束裂缝在墙体的承受范围内,使其不致于进一步扩展。在墙体中增加钢筋混凝土结构的作用:使墙体形成整体,增强墙体抗震性能;避免墙体在遇到地震时产生裂缝,增加墙体强度。
3 抗震藏式墙体施工工艺流程及操作要点
3.1 施工工艺流程
作业准备→地基与基础施工→构造柱绑扎→墙体砌筑→压顶木方安装→压顶塞缝→混凝土压顶施工→涂料施工→检查验收
3.2 施工操作要点
3.2.1 地基与基础施工
1)场地平整后需压实,基础混凝土垫层厚不小于100 mm,采用C25预拌混凝土浇筑。
2)地梁基础高度不低于400 mm,宽度视墙体宽度而定,一般为400 mm。采用C30预拌混凝土浇筑。纵筋为4φ18 mm、4φ16 mm;箍筋为φ8 mm@200 mm。具体配筋如图3所示。
图3 地梁基础配筋
3.2.2 构造柱设置
1)构造柱纵筋为4φ 1 2 m m,箍筋为φ 8 m m @200 mm。植筋深度为150 mm。
2)墙端头必须设有构造柱,墙体中构造柱间距设置为3 000 mm,且伸出墙体300 mm。
3)为不破坏藏式墙体的整体美观性,构造柱不宜浇筑至与墙体等宽,应比墙体稍窄,一般为300 mm,拆模后在外侧粘贴片石至墙体宽度(图4)。
图4 构造柱处墙体砌筑示意
4)在需要安装转经筒的墙体上,构造柱应相应地改为钢柱形式。
3.2.3 墙体砌筑
1)墙体采用200 mm×200 mm×400 mm毛石砌筑,毛石之间粘贴一层25 mm×100 mm×50 mm、20 mm×100 mm×30 mm小石块,砌筑时采用“一丁一顺”的方法(图5~图7)。
图5 墙体砌筑立面示意
图6 墙体砌筑平面示意
2)砌筑垂直度偏差不超过10 mm;在满足“一丁一顺”的前提下,尽可能将比较平整的大面朝外砌筑。
3.2.4 墙体压顶安装制作
1)墙体压顶通长筋应与构造柱连接,通长筋之间用横向钢筋连接。
图7 墙体砌筑剖面示意
2)压顶木方采取防腐、阻燃措施。
3)压顶制作安装时应注意平直,不得有弯曲。
4)压顶混凝土采用C15细石混凝土,待混凝土强度达到要求并拆模后再进行抹灰(图8),使其平直顺滑(混凝土压顶也可用厚50 mm花岗岩石板代替)。
图8 墙体压顶做法
5)为防止黑色片石割伤人员,应在其旁增加护栏,墙体防护栏杆应平直顺滑。
3.2.5 墙体整体质量效果
墙体砌筑不仅要注意其质量,还要注意其美观性(图9)。在砌筑过程中应严格按照步骤实施。
图9 墙体立面示意
4 质量控制
1)采用铺浆法砌筑,砂浆应饱满,叠砌面的粘灰面积应大于80%。
2)墙体每天的砌筑高度不得大于1.2 m。
3)墙体勾缝时,应符合下列规定:
① 勾平缝时,应将灰缝嵌塞密实,缝面应与石面相平,并应把缝面压光。
② 勾凸缝时,应先用第1层砂浆将灰缝处补平,待初凝后,再抹第2层砂浆,压实后,应将其捋成宽度为40 mm的凸缝。
③ 勾凹缝时,应将灰缝嵌塞密实,缝面宜比石面深10 mm,并把缝面压平溜光。
4)墙体的灰缝应饱满密实,表面灰缝厚度不宜大于40 mm,石块间不得有相互接触现象。石块间较大的空隙应先填塞砂浆,后用碎石块嵌实。
5)砌筑时,不应出现通缝、干缝、空缝和孔洞等缺陷,以避免影响施工质量。
5 效益分析
5.1 社会效益
本工程采用抗震藏式墙的砌筑方法,一方面使墙体的抗震性能大幅度增强,安全性也随之增加;另一方面减小了墙体厚度,节约了空间。
5.2 经济效益
本工程采用此藏式墙体砌筑方法,在砌筑相同抗震等级的墙体时可大大减小墙体厚度,节省材料及人工运费。综上:以高2 m、长10 m的墙体为例,抗震藏式墙相较于传统藏式墙体,共节省人工、材料费约4 348.80元。该项目共有藏式墙体848 m,均采用抗震藏式墙施工工法。相较于传统的藏式墙体砌筑方法,每米可节约成本217.50元,共节约184 440.00元。
6 结语
抗震藏式墙在西藏非物质文化遗产博物馆项目中的成功应用,为抗震藏式墙在西藏地区建筑工程中的推广应用奠定了基础,同时为高原地区创新技术的应用提供了有价值的参考。