墙体构造柱免支模施工关键技术

成关锋

（广东省第四建筑工程有限公司 广州 510100）

0 引言

目前，国内建筑物内、外墙体多采用蒸压加气混凝土砌块，但是加气混凝土砌块墙体的整体性和稳定性比较低，为了增强墙体的整体性和稳定性，在墙体规定部位设置构造柱［1-4］。构造柱的传统做法是在砌墙时预留马牙槎，扎钢筋笼，支木模，再往模腔内浇筑混凝土［5-7］。这种做法瓦工砌墙时施工繁琐，还需要木工支模，人工和材料都投入较多，成型的构造柱结构尺寸及外观质量比较差，工效较低［8-10］。墙体构造柱免支模施工技术不需要支设模板，能有效解决传统构造柱施工工艺存在的问题，节约成本，缩短工期，使墙体构造柱施工更加快捷，结构更加牢固美观［11］。

1 工程概况

汕尾某项目（见图1），总建筑面积92 422.73 m2，结构形式为框剪结构。工程拟建地下2 层，地上4 栋27层住宅楼组成的住宅区及1栋22层商业楼；±0.000 m标高以下墙体采用200 mm 厚MU20 混凝土实心砖，M10水泥砂浆砌筑。±0.000 m标高以上外墙采用200 mm厚A7.5 蒸压加气混凝土砌块，内墙采用200 mm 厚/100 mm 厚A5.0 蒸压加气混凝土砌块，填充墙砌体工程11 089 m³，墙体构造柱540根，高度为2.4～3.8 m。

图1 汕尾某项目Fig.1 A Project in Shanwei

2 构造柱施工要点

2.1 工艺原理

墙体构造柱免支模施工是利用细石混凝土预制U 形构件，如图2 所示，U 形构件代替传统构造柱的木模板，构造柱钢筋安装完成后，安装U 形构件，同时砌筑加气混凝土砌块，最后浇筑混凝土，预制U 形构件与混凝土一体成型，不需要拆模。

图2 U形构件砌筑示意图Fig.2 Schematic Diagram of U-shaped Masonry

2.2 工艺流程

BIM 技术进行构造柱深化设计→工厂加工制作→成型模壳设置编码→物联网跟踪技术进行安装位置确认和识别→现场装配化施工→验收。

2.3 构造柱深化设计

⑴熟悉建筑图及结构图：了解建筑结构形式、建筑物的外观以及墙体与主体结构的关系，熟悉构造柱的基本设计要求和材料选用要求等。

⑵平面图深化设计：合理深化墙体构造柱每条完成面尺寸，与主体结构、门、窗及其他设施不发生冲突。

⑶立面图深化设计：根据深化后的平面图尺寸，深化立面图尺寸。

⑷节点图深化设计：对建筑物的阴阳角、门窗洞口及其他部位的构造柱形状、尺寸、连接方式进行深化设计，特别对构造柱模壳的装配排版进行深化设计。

⑸立柱图深化设计：根据设计计算书及节点设计，绘制对应的构造柱模壳平面、立面、剖面图。

⑹用BIM 技术建模设计：利用初步设计图纸进行BIM 建模，如图3 所示，根据CAD 图将不同位置、不同形状和不同尺寸的构造柱进行独立区分编码，确保唯一并方便使用，同时将数据导出至EXCEL 表，形成采购制作计划书发送厂家配套。

图3 空腔混凝土模壳设计图Fig.3 Design Drawing of Cavity Concrete Shell

2.4 空腔混凝土模壳生产

⑴空腔混凝土模壳由厂家工业化机器生产，空腔混凝土模壳壁厚20 mm，为了增加强度采用强度等级为C25 细石混凝土，壳壁中铺设19#镀锌钢丝网（网目20 mm×20 mm）。

⑵运用BIM 技术进行构造柱深化设计，每个预制空腔混凝土模壳在工厂生产成型后设置配套的编号，运输至施工现场后运用物联网跟踪技术进行安装位置确认和识别，现场装配化施工验收。

2.5 构造柱免支模施工工艺

2.5.1 施工工艺流程

测量放线→构造柱钢筋绑扎→模壳随同砌体同时砌筑粘结→浇灌混凝土→验收。

2.5.2 构造柱设置要求

⑴当填充墙砌体长度超过5 m 或墙长大于2 倍层高时，墙顶与梁宜有拉连措施，墙体中部应加设构造柱，墙端部没有混凝土墙柱时，应在墙端部设置构造柱。

⑵构造柱的竖筋采用4○12，箍筋采用○8@200 mm，其柱脚及柱顶在主体结构中预埋4φ12 竖筋，该竖筋伸出主体结构面500 mm。

⑶施工时需模壳随同砌体同时砌筑粘结，沿墙高每隔600 mm设2○8水平拉结钢筋埋入墙1 000 mm并从模壳间水平灰缝通过，应保证钢筋被砂浆或灌浆包裹。

2.5.3 构造柱钢筋安装

⑴应精确测量构造柱位置，测放构造柱纵筋位置。

⑵构造柱纵筋采用植筋法，钻孔深度60 mm，植筋前，先用吹风筒将孔内的灰尘吹干净，随后灌满胶液和环氧树脂液，然后将纵筋插入，竖向钢筋植好后，静待1～2 h，开始绑扎箍筋。

2.5.4 构造柱模壳装配施工

⑴模壳进入现场后应按编码、规格分类堆放整齐，堆放高度不应大于1.8 m，应有防潮湿，防雨措施。

⑵运用物联网跟踪技术对构造柱模壳配套的安装位置进行跟踪确认和识别，确保每一块模壳都能搬运至设计图纸指定的位置进行精准装配施工。

⑶按预制空腔混凝土模壳编码图，如图4所示。

图4 模壳编码图Fig.4 Coding Diagram of Mold Shell （mm）

⑷模壳开口方向插入构造柱包裹钢筋与墙体砌块一同逐块砌筑，墙体砌块与模壳每一皮要砌成60 mm马牙槎，模壳间水平灰缝及与墙体砌块相连的竖向灰缝应饱满，粘结时需用加水量16%（重量比）的配合比搅拌的高强聚合物砂浆连接，随砌随清除模壳的毛边，并将灰缝中挤出的砂浆刮净，如图5所示。

图5 模壳安装砌筑Fig.5 Mold Shell Installation Masonry

⑸构造柱模壳顶端留置一个洞口供混凝土进料浇灌收口。

2.5.5 构造柱浇筑施工

⑴构造柱采用混凝土强度等级为C25 细石（微膨胀），塌落度180～200。

⑵浇筑前，应先注入适量与构造柱混凝土成分相同的去石砂浆湿润壳壁。

⑶浇筑前，可在模壳外侧壁适当加设简易支撑，确保模壳不产生移位现象。

⑷模壳随同墙体砌块砌筑高度宜不大于1.2 m后待粘结砂浆终凝先浇筑构造柱混凝土，之后再砌筑上部模壳与墙体砌块，保证混凝土密实性。

⑸振捣时，振捣棒应避免直接触碰模壳，严禁通过模壳传振。

⑹每浇筑400～500 mm 高度采用小型手提式混凝土振动棒振捣一次，保证混凝土密实性。

3 质量控制

⑴在构造柱施工前由技术人员认真审图，明确施工中的各项做法和细部节点处理方法，在技术交底中重点突出细部施工工艺，并严格按照其执行，以保证工程质量。

⑵ 混凝土模壳混凝土强度等级C25，塌落度180～200。

⑶混凝土模壳结构尺寸偏差控制在±5 mm。

⑷构造柱砌筑安装时，水平及竖向灰缝饱满度控制在90%以上，宽度控制在8～12 mm。

⑸构造柱轴线位移偏差控制在10 mm 以内，垂直度控制在每层5 mm以内。

4 结语

墙体构造柱免支模施工技术与传统的构造柱施工工艺相比，利用预制混凝土腔模代替木模板，腔模与构造柱混凝土浇筑一体成型，提高了墙体构造柱的整体质量，减少了建筑垃圾的产生，同时减少了建筑施工的人力、周转性材料的投入，降低了施工成本。另外通过预制空腔混凝土模壳与BIM 技术结合，简化了设计、制作、装配难度，对于降低劳动强度，加快施工进度，提高工程质量和降低工程成本具有良好的效果，为保证砌体填充墙施工质量提供了有力保障。