高层建筑砌体结构中构造柱施工质量管控研究
2023-01-06柴彪
柴彪
(山西二建集团有限公司,山西太原 030000)
砌体结构就是由砂浆和块材建筑而成的柱或者墙,砌体结构具备成本低、取材简单、具有良好的耐久性等特点,所以在高层建筑中使用砌体结构很有必要。而为了提高高层建筑砌体结构的稳定性,可以通过设置构造柱的方法有效保持建筑的稳定性和安全性。高层建筑增加构造柱后可以使砌体的载重能力增强,也不会因为外部因素产生形变,可以保证整个高层建筑的安全和稳定[1]。不过,现实中有很多施工企业在施工过程中对构造柱的重视不到位,建筑材料的质量差、施工过程敷衍、设计有偏差等原因都会导致构造柱的不稳定,给高层建筑带来安全隐患。因此,本文对高层建筑砌体结构中构造柱施工质量管理控制进行分析,有着重要的价值和意义。
1 构造柱的概念和特点
对高层建筑砌体结构中构造柱施工质量管控工作进行分析研究,首先需要明确构造柱的相关概念内容与特点,只有充分了解掌握构造柱的概念与特点,才能够为后续施工质量管理控制工作的开展以及相关研究提供基础帮助与支持。本文将对构造柱的概念与特点进行分析阐述。
1.1 构造柱的概念
构造柱就是指为了提升建筑物整体的安全性和稳定性,可以抗击比较大的震动和压力,防止建筑物倒塌的一种强有力措施。构造柱一般都是设置在墙外边的四个角落、横墙和外部纵墙的交汇处、比较大的洞口旁边、比较大的屋子墙的交汇处等。同时,根据建筑的楼层数不同构造柱的建设方案也不一样,通过调整横截面积和钢筋的等级可以调整构造柱的稳定强度。构造柱是建筑物中重要的结构组成,对于高层建筑而言,其砌体结构中构造柱的质量水平直接影响着高层建筑的稳定性和安全性,一旦构造柱质量出现问题,将会从多方面严重降低高层建筑的施工与使用安全。
1.2 构造柱的特点
构造柱的特点主要有两点,具体如下。
1.2.1 工程标准和要求
与钢筋混凝土和砖砌体具有共同的工艺要求,耐性好,具有良好的耐高温特性,也具有抗低温的特性。工程标准一定要严格,保证工程的整体质量和稳定性。符合工程标准和要求是构造柱最为基本的特点,也是构造柱能够发挥其功能作用的最根本要求,若构造柱不具备满足符合工程标准与要求的特点,构造柱的使用质量就会降低,严重影响到高层建筑的安全性。
1.2.2 严格按照施工顺序进行
一般在高层建筑砌体结构中构造柱的施工顺序一定是严格按照绑牢钢筋、砌起墙砖、支起模、浇灌混凝土的规范。砌墙的时候一定是从底层建起,逐级上升,而且砌成的墙需要有马牙槎。砌起的墙和构造柱中间留有空隙,并且在中间连接钢筋。在建造工艺中受到钢筋混凝土的和砖砌体的影响,如果没有及时处理的话会对建筑的安全性、稳定性带来严重的危害。比如,如果砌起的砖墙凹凸不平,就会导致构造柱在支模的过程中和砖墙之间有间隙导致跑浆问题出现。严格按照施工顺序进行构造柱施工,是保障构造柱质量水平的基础要求之一,若施工过程中未能够依照施工工序开展施工工作,不仅会减弱施工的效果,降低构造柱的施工质量,严重情况下会影响到高层建筑的整体稳定性、可靠性与安全性。
2 影响构造柱质量的原因
对于高层建筑砌体结构而言,其构造柱的质量受到多方面因素的综合影响,若无法良好地控制相关因素,就会降低构造柱的施工质量以及总体性能,从而影响到高层建筑砌体结构的整体性能与安全性。本文将对影响构造柱质量的因素进行分析阐述。
2.1 构造柱设计中存在的问题
构造柱设计中存在的问题主要表现为[2]:构造柱的设置太多、构造柱埋的深度不够。具体表现为:高层建筑砌体结构设计中构造柱的数量设置太多,导致数量过多每个柱子之间的间距太窄,不符合建筑安全的规范,抗击地震或者台风的砖墙数量太少。很多高层建筑结构墙体数量严重不足,抗震防风能力太差,这样导致不断增加构造柱来保持安全,这就造成了构造柱旁边的砖砌体过短,使构造柱无法和砖砌体保持联系,无法共同承担风险,给整体的结构体系带来危害,使这种不成熟的结构体系在抗击风险时很不利,给高层建筑的安全带来隐患。综上所述,构造柱的设计对施工质量带来影响。因此,相关设计工作人员必须要对构造柱的设计进行仔细的分析与考量,综合多方面因素条件设置构造柱的数量,确保构造柱数量合理,深度适当。
2.2 构造柱施工中存在的问题
2.2.1 箍筋、拉结筋不规范
构造柱在箍筋、拉结筋作业过程中,施工人员的施工技术水平参差不齐,在箍筋、拉结筋施工中不能较好地按照施工规范进行施工,导致箍筋、拉结筋不稳定,影响构造柱的牢固性。同时,在建筑施工过程中,有部分施工单位为了追求施工进度,实现经济效益最大化,也会出现施工人员箍筋、拉结筋作业不规范的情况,导致建筑工程质量下降,影响建筑使用寿命,导致建筑出现安全隐患[3]。
2.2.2 楼层间构造柱轴线错位
楼层间构造柱轴线的稳定是保证建筑稳定的重要基础,在进行楼层间构造柱浇灌混凝土作业时,施工单位要严格按照施工要求进行构造柱施工,避免因部分技术人员没有认真地调整钢筋骨架,从而影响下层砌筑前放线工作,一旦发生此类问题,就会导致上下两层的构造柱轴线错位,影响建筑安全。
2.2.3 构造柱断条
在建筑施工过程中,构造柱内的箍筋、墙体拉结筋、圈梁钢筋等都会交织杂质一起,而钢筋的排放、绑扎等规范与否,直接影响构造柱是否坚固。在圈梁和构造柱同时浇筑的过程中,由于出现“柱腔”内掉进或卡有砖渣的情况,就会影响构造柱和圈梁浇筑中混凝土的下落,导致构造柱出现“断条”现象。此外,整根构造柱在浇筑过程中,如果出现振捣棒下不去、振捣不均匀等情况,都会造成“断条”出现。
2.2.4 混凝土存在的问题
(1)混凝土接搓不好。在混凝土浇捣前,相关工作人员如果没有对模内的杂物,如木屑、砖块、落地灰等进行清理,也没有用水清洗,无法保证前后两次的混凝土浇灌不能紧密连接,这就会导致构造柱整体性能受到影响[4]。
(2)露筋和麻面。扎支模前,钢筋骨架上如果没有绑扎混凝土保护层垫块,就会导致钢筋保护层厚度不够。同时,有部分钢筋设置不准,就会导致浇灌出现露筋的情况。在混凝土浇捣前,模板和马牙搓砖墙没有进行充分湿润,就导致混凝土中的水分被砖墙或模板吸走,造成混凝土表面出现麻面和酥松的情况,影响美观。
(3)跑浆。造成跑浆的主要原因有:①马牙搓两侧面的砖墙不平整,模板与墙砖之间的缝隙较大。②模板拼缝不严密。
(4)空洞和断层。在混凝土浇捣作业中,如果技术人员盲目采用摇晃钢筋骨架或者敲打模板来代替振捣,就会导致混凝土浇灌出现混凝土不密实、马牙搓内混凝土不到位、砖墙与构造柱结合不紧密等问题,造成在拆模后空洞和断层现象,影响工程后期作业。
综上所述,这些施工中的问题都会影响构造柱的质量,对于设计工作人员以及施工工作人员而言,必须做好构造柱的设计与施工工作,尤其是施工工作人员,必须严格依照构造柱设计方案进行施工建设。
3 解决高层建筑砌体结构中构造柱施工质量的措施
上文对高层建筑砌体结构中构造柱施工质量的影响因素进行了分析与阐述,这些影响因素会从不同方面降低构造柱的质量水平,从而降低高层建筑砌体结构的可靠性与稳定性,降低高层建筑的安全性。对于高层建筑砌体结构而言,保证和提高构造柱施工质量十分关键且重要,构造柱施工质量不仅影响到高层建筑的抗震性能,也影响高层建筑的整体稳定性。对于上述高层建筑砌体结构中构造柱质量存在的问题,必须要进行处理,本文将对解决高层建筑砌体结构中构造柱施工质量的措施进行阐述与总结。
3.1 构造柱的防震设计
高层建筑的防震能力与房屋的整体高度有直接联系,构造柱的设置也与房屋的高度有紧密联系。我国建筑及使用要求规定:①设计人员需要根据地震载荷作用下建筑结构容易受到破坏和受力较为复杂的位置进行构造柱设计。②在能够充分发挥构造柱与砖墙共同作用的位置进行构造柱设置。③构造柱个数的设计方面,需要多考虑平面的“点”,设置一个“小”断面的构造柱,这种方法的成本比较低,而且要比设置大断面构造柱合理。在构造柱和梁圈之间加强连接,这样墙体可以在梁圈和构造柱的作用下形成框体,增强抗震能力[5]。
3.2 正确的设置构造柱钢筋骨架位置
在建筑施工过程中,对钢筋骨架的控制可以从3 个方面进行。
3.2.1 砌墙阶段
通常情况下,嵌入墙体中的构造柱在施工过程中,优先采用砌纵横墙,并在构造柱设置的文字留出“柱腔”,之后在“柱腔”内浇筑混凝土,形成后便是构造柱。在砌筑的过程中,施工人员需要定时或不定时对马牙搓的垂直角度进行检查,确定其能够符合建筑施工要求。一旦马牙搓将钢筋骨架推向一边,就会发生位移现象。同时,构造柱的钢筋骨架在施工中会存在一定的刚度不足情况,施工人员稍有不慎就会导致其向一边偏移。因此,在具体施工过程中,施工人员需要根据墙体情况逐渐进行增高,通过拉结筋来固定构造柱[5]。
3.2.2 混凝土浇筑阶段
首先,在建筑职工过程中,构造柱的柱墙较小,在混凝土浇筑作业中也是有一定难度。部分施工人员为了浇筑,还将钢筋推一边然后进行浇筑,这就导致钢筋偏移的情况出现。为了避免钢筋偏移情况出现,施工单位需要强化施工人员工作意识,避免各工种作业对建筑主体的破坏,同时采用正确规范的施工监管机制,确保施工的稳定顺利开展。其次,在混凝土浇灌过程中,施工单位需要安排专门的管理人员对混凝土浇灌进行监督,确保构造柱模板在支好后能够在中心位置标在圈梁的模板上,如果施工人员发现钢筋位置出现偏移,需要及时对其进行修正,确保施工质量和建筑安全。
3.2.3 正确进行钢筋骨架绑扎
构造柱的纵向拉筋应分柱段施工面分段扎绑,施工人员还保证扎绑点牢固可靠,避免在后续施工中出现钢筋骨架错位或滑移等情况。具体的要求如下:竖向搭接头长度z 不能为固定的35d,施工人员要根据现行的建筑规范和钢筋接头率来计算具体的数值,构造柱箍筋应保证在圈梁上下不均小于1/6 层高或者45cm 高度以内,箍筋的兼具不能够超过10cm。根据现行的抗震规范,其中要求钢筋必须是拉结网片,不能随意丢掉焊接短筋,使用人员应该严格按照要求进行随砌随访,保证放入的每个位置都能够固定在密实的砂浆水平灰缝中[6]。此外,构造柱的钢筋位置应确保在圈梁纵筋内侧,从而保证构造柱纵筋上下贯通。
3.3 按照规定设置钢筋的搭接长度
为了保证建筑施工的顺利开展,施工单位需要按照规定设置钢筋的搭接长度。其中:①竖直方向的钢筋搭接长度需要达到3m,而且也要与圈梁一起连接绑牢。②保持好箍筋之间的间距,并且在保护层位置也要绑牢垫块,用来控制钢筋混凝土。③构造柱的设置应该是统一标准的,而且也应该将其锚固到标准的圈梁或者是大框架之中,其中锚固需要达到32 倍钢筋的长度。根据以上的施工要求,严格按照施工要求钢筋搭接,从而保证构造柱的施工质量能够符合建筑施工标准,保证建筑竣工后的安全性。
3.4 设置正确的马牙槎
在具体的马牙搓施工过程中,施工人员可以利用牙槎来进行砌墙,施工原则为:先退后进,相隔5 或6 个砖选择进或退,而且槽的深度应该大于65mm。且每一个马牙槎的齿高大概为36cm(6 个砖的高度),齿的深度应该大于7cm。如果齿的深度达到18cm 的时候,它的上一个口,应该进行一次推进6cm,然后继续进12cm,让马牙槎上面的混凝土可以严实[7]。正确的马牙搓设置,能够保证构造柱后期施工的质量水平,也是保证工程能够顺利进行的基础。
3.5 仔细灌浇混凝土
混凝土浇灌开始前,要严格按照混凝土配合比搅拌工艺要求,其中粗骨料粒径应保证在2cm 以下,坍塌的落度需要保持在4~6cm,施工人员切忌在施工中不能用砂料充当石子对混凝土进行拌合,并且需要留设同条件的试块,确保混凝土符合使用要求。
在清扫、打湿之后,首先要铺设15cm 的水泥砂浆,之后将混凝土浇灌到上面,并且在浇灌时需要一次性浇灌完毕,保证每根构造柱与梁圈是同时进行浇灌的,这样可以保证构造柱的质量达标。
3.6 认真清扫、打湿
为了避免构造柱浇筑中出现“空腔”的情况,在构造柱的具体浇灌过程中,需要在构造柱的底部每个位置都留有可以清洁的口,这样可以方便在进行浇灌之前对构造柱底部的垃圾、废砖、石块等杂物进行清理[8]。每次浇灌新的构造柱之前,施工人员都需要把就之前与其他构造柱连接的位置进进行沙土、石子的清理工作,也可以用水来擦拭、冲洗,打扫完毕之后利用调整好和配置好的混凝土达标的水泥砂浆,铺设在旧的混凝土表面,铺设的厚度大约为2~3cm,以此为基础确保新的混凝土和旧的混凝土能有效地结合,保证质量。
3.7 设置专人负责振捣操作
施工单位在进行构造柱浇灌过程中,需要安排专门的人对构造柱的浇灌情况进行记录和观察,利用振捣棒进行工作,工作时振捣的深度不能超过200cm,振捣时坚决要避免震动墙体、钢筋,防止整体发生晃动[9],这样可以有效避免浇灌过程中出现过振、浇筑不到位等问题。如果施工人员发现浇筑过程中出现相应问题,需要及时上报给相关领导,并及时处理问题,保证施工的顺利开展,同时,也避免了建筑材料的浪费和构造柱质量降低等问题的出现,从根本上保证建筑施工进度的有序稳定开展,保证建筑竣工后的建筑安全和使用寿命。
4 结语
建筑是百年大计,建筑的质量和施工水平高低不仅会影响建筑的经济效益,更直接关系到建筑后期使用中的安全性。保证建筑质量和安全性,施工单位和使用人员需要高度重视构造柱的施工质量,这是每个施工单位和施工人员需要承担的责任。在构造柱的具体施工过程中,施工人员需要严格按照相关施工标准进行施工,加强构造柱施工管理,严格进行构造柱施工操作规范,避免因施工不规范引起的构造柱质量问题,提高建筑质量和安全水平。在具体的施工过程中,最好进行建筑防震设计,确保建筑总体的安全水平提升;明确钢筋骨架位置,保证钢筋骨架不会出现偏移;按照规定设置钢筋的搭接长度、设置正确的马牙槎,以此来保证构造柱的质量符合标准;仔细灌浇混凝土,确保混凝土质量符合施工标准;认真进行清扫、打湿工作,保证新混凝土和旧混凝土有效结合,保证建筑质量;设置专人负责振捣造成,避免建筑材料浪费,影响构造柱质量,影响建筑施工整体进度。总而言之,为了保证建筑的施工质量和建筑的安全水平,施工人员需要提高构造柱施工技术水平,从根本上保证工程顺利开展。