全现浇外窗洞口开裂绿色施工技术研究

2023-11-22张润鹏

中国建筑装饰装修 2023年21期

关键词：铝模外窗加强筋

张润鹏

绿色施工是建筑业可持续发展的关键环节，是建筑企业发展的必然选择。通过应用全现浇外窗洞口开裂绿色施工技术能够有效规避施工资源浪费及环境污染现象，在确保施工安全及质量的前提下，尽量降低工程施工成本，推动工程项目建设实现可持续发展。

1 工程概况

某工程项目位于广西壮族自治区南宁市，占地面积为6921.59 m2，包含1 层地下室、8 栋高层，总建筑面积为141870.59 m2。该项目的高层住宅外窗洞口较多，且需一次成型。

2 铝模全现浇结构的施工工艺概述

2.1 铝膜全现浇结构工艺原理

高层建筑施工中，铝模全现浇结构施工是通过改善混凝土结构、砌体结构、抹灰等相关工序，结合结构墙柱、梁板、门过梁、门垛、墙压槽、滴水线及外窗洞口等结构一次成型，尽量减少二次结构施工程序，降低材料基体产生裂缝的概率[1]。铝模全现浇结构在外墙施工中的应用，能够充分发挥混凝土结构的优势，有效预防窗边及外墙渗漏问题，实现部分结构与主体结构的同步施工，优化作业流程。但是，在工艺应用过程中，由于会受很多因素影响，在外窗洞口会出现不同形式的开裂问题。

2.2 需要解决的问题

为有效提高施工效率和质量，本项目施工中引入铝模全现浇混凝土外墙技术，但是在施工中也会出现全现浇外墙洞口开裂现象，如图1 所示。

图1 全现浇外墙洞口开裂现象（来源：作者自摄）

全现浇外窗洞口开裂现象的产生，会导致建筑在后续运行中出现明显的渗漏现象，当渗漏比较严重时，还会影响结构安全，给业主正常生活带来不便。洞口开裂现象后期维修需要耗费大量的人力、物力、财力，造成较大的经济损失[2]。在当前建筑技术研究和应用中，采用不同的技术手段虽然能够尽量规避开裂问题，但是由于问题产生原因较为复杂，单纯采用某一种技术措施，很难有效解决这方面的问题。

2.3 阴角出现裂缝的原因

阴角出现裂缝的原因如下：第1，表层与内部温差较大；第2，混凝土材料配合比不当；第3，混凝土浇筑速度过快，浇筑频繁，流动性较差，沉降不足；第4，模板工艺不规范，拆除支模后在外窗洞口角部位置会出现裂纹现象；第5，养护作业不到位，养护方法不当，也会出现裂缝现象。

2.4 裂缝控制的基本思路

本工程项目施工中，为有效控制外窗洞口开裂现象，并尽量减少非环保材料的应用，降低施工中的水资源和电力能源消耗，提出一种在角部设置加强筋的技术方案。加强筋摆放位置如图2 所示。

图2 加强筋摆放位置（来源：作者自绘）

3 全现浇外窗洞口开裂绿色施工技术

3.1 混凝土材料措施

混凝土浇筑作业中，所选用的骨料级配较差，骨料偏细，原材料中含有很多杂质，都会导致裂缝现象发生。因此，在浇筑作业前需要做好材料试验，优化配合比。在本项目施工中，利用青石骨料替代强度较小的粗骨料，降低砂石材料的含泥量和粉粒含量，合理调整水灰比，有效提升混凝土早期强度，达到良好的预防开裂效果。同时，在浇筑作业中，为使混凝土搅拌车筒体保持正常转动，严禁在混凝土中随意加水，确保混凝土性能与设计方案要求相符，有效规避裂缝现象发生。

3.2 铝模工艺措施

当拆模方式不正确时，混凝土表面会出现游离水分并形成细小水泡，导致拆模后出现气孔或麻面现象[3]。本工程项目施工中，为尽量控制外窗洞口开裂现象，主要从以下3 个方面入手做好铝模工艺优化：第1，合理确定模板拆除时间点，尽量确保拆模时混凝土温度与环境温度保持接近；第2，装模前清理铝模表面，应及时清理拆模后混凝土表面存在的残渣；第3，选择润滑度较高、质量较好的脱模剂，优化成膜工艺，确保浇筑作业中铝模与混凝土接触界面的气泡能够顺利地排出[4]。

本工程项目施工中，针对外窗洞口位置出现的开裂现象，优化边梁模板工艺，在边梁外侧使用大号固定螺栓进行加固，底部增加斜向支撑，并且边梁处增设一道背楞卡具[5]。边梁模板构造如图3 所示。

图3 边梁模板构造（来源：作者自绘）

3.3 增设斜向加强筋

增设斜向加强筋能够有效提升外窗阴角部位的抗裂变形能力，且施工工序较为简单，施工成本较低，能够达到较好的绿色施工成效[6]。但是在具体实施过程中，需要注意以下安装要求：第1，在钢筋隐蔽验收时，需做好加强筋的专项验收；第2，将加强筋置于竖向钢筋内侧，确保钢筋骨架尺寸符合设计要求；第3，施工过程中需要将加强筋与竖向钢筋交接处绑紧，避免在后续施工中出现偏移的现象；第4，每条加强筋需设置3 条或以上的拉钩，同时勾住竖向钢筋，确保整体受力性能达到要求。斜向加强筋施工效果如图4 所示。

图4 斜向加强筋施工效果（来源：作者自摄）

本工程项目施工中，为更好地验证斜向加强筋施工效果，利用有限元模型进行分析[7]。分析结果显示：在窗角混凝土左下角、右上角等部位，相对无加强筋情况，应力水平分别下降1.5%和1.6%，右上角纵筋和箍筋等部位的应力也有不同程度下降；增加角部加强筋能够有效延缓不均匀沉降现象的发生，以此有效控制窗角位置的应力集中现象，避免开裂现象；随着钢筋直径的增加，应力集中的改善效果也比较好，但是在增加至一定程度时，改善效果的影响逐渐变小[8]。

3.4 现场施工措施

在施工作业中，为有效避免外窗洞口开裂现象，还需要做好现场施工措施优化，尽量规避工艺应用不当造成的混凝土性能不足等问题[9]。第1，在窗下填充墙浇筑作业中，除一侧混凝土采用刚性连接外，在其余交接部位都改为柔性连接，在合适位置设置引导缝，避免由于混凝土强度变化导致的裂缝现象。第2，在浇筑作业中严格控制分层下料厚度，严格依照规范要求做好密实振捣。第3，在窗台部位无法直接使用振捣棒进行作业的情形，可以采用在模板外侧振动方式进行振捣，确保振捣密实度。第4，施工中确保钢筋位置准确，精准确定钢筋位置参数，确保位置误差控制在要求范围内（图5）。第5，加强浮浆管理，避免浮浆在窗台表面堆积。

图5 精准确定钢筋位置参数（来源：作者自摄）

3.5 养护管理措施

养护作业管理对外窗洞口开裂现象控制效果有直接影响，在施工中通常在混凝土终凝后立即拆除墙模，但是在混凝土表面湿度较大情形下，如没有采取合适的养护措施，会导致混凝土表面失水过快而出现干缩裂缝现象[10]。由于铝模拆除时间通常早于木模，在早期养护中难以通过模板面浇水对混凝土表面进行湿润养护，因此也会导致裂缝现象发生。所以，在早期养护作业中，应当由专人负责，根据表面干度特征做好表面洒水养护，确保表面保持较好的湿润状态。在具体项目养护作业中，还应根据气候条件适当延长养护时间，提高混凝土结构的稳定性。拆模作业完成后，避免在构件上堆放其他设备或材料，避免人为踩踏现象。针对已经出现的裂缝现象，应采取有效措施进行修补。