陳偉潮
摘要:文章介紹了建筑的鋼筋混凝土剪力墻的分類及優(yōu)缺點(diǎn),并以混凝土施工的質(zhì)量控制流程為主線,結(jié)合施工實(shí)例,對混凝土施工中的材料選取、施工控制要素進(jìn)行了分析,供廣大施工人員參考。
關(guān)鍵詞:混凝土剪力墻;施工質(zhì)量;施工材料;施工建筑
中圖分類號:TU974文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2012)22-0092-031概述
目前,我國的高層及超高層建筑的數(shù)量越來越多,而剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑中得到了較為廣泛的應(yīng)用。建筑的結(jié)構(gòu)墻體分為兩類:一是承重墻,它主要承受來自建筑自重的豎向力,一般由砌體或鋼筯混凝土現(xiàn)澆制成;二是剪力墻,剪力墻是用來承受風(fēng)荷載、地震作用力等水平作用力的墻,因此又稱其為抗風(fēng)墻或抗震墻?,F(xiàn)代建筑為了保證剪力墻的強(qiáng)度,較為廣泛地采用了高強(qiáng)混凝土作為結(jié)構(gòu)材料。高強(qiáng)度混凝土剪力墻具有強(qiáng)度高、用料省的優(yōu)點(diǎn),但施工質(zhì)量不易控制,因此,在施工時應(yīng)采取一定的措施保證高強(qiáng)混凝土剪力墻的施工質(zhì)量。
2剪力墻結(jié)構(gòu)的分類及優(yōu)點(diǎn)
剪力墻的種類很多,主要有三種不同的分類方法。根據(jù)所采用的結(jié)構(gòu)材料,可分為配筋砌塊剪力墻、鋼筋砼現(xiàn)澆剪力墻等。按剪力墻的洞口的大小以及數(shù)量可分為整體式剪力墻、框架剪力墻和開有不規(guī)則洞口的剪力墻等。根據(jù)墻體的受力性能的不同,可以將其分為壁式框架、獨(dú)立墻體、連肢剪力墻、整體小開口剪力墻和整截面剪力墻等。
隨著新材料、新技術(shù)及新工藝在建筑施工上的應(yīng)用,人們對現(xiàn)代建筑的空間要求也越來越高,而在板梁結(jié)構(gòu)建筑中,梁體外露是無法避免的,若以吊頂方式遮蔽,則會大大減少層高凈空,給人以壓抑和不舒適感。剪力墻配合樓板的結(jié)構(gòu)體系則能很好地解決這一弊病,增大層間的凈空。除了空間上的優(yōu)勢外,剪力墻結(jié)構(gòu)還具有結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點(diǎn):剪力墻結(jié)構(gòu)具有很好的承載能力,除了承載豎向荷載之外,還可以承載橫向作用力,增加了建筑的整體性,可以提高建筑的建造高度,同時也保證了良好的抗震性能。
剪力墻也有自身的不足之處,如建筑自重大,對上部結(jié)構(gòu)和下部基礎(chǔ)的設(shè)計要求較為嚴(yán)格。同時,剪力墻作為建筑的結(jié)構(gòu)體,其平面布置需一定的間距和形式,并不能完全按照建筑的功能使用進(jìn)行平面布置,因此其建筑靈活性稍差一些,不太適用于大開間的公共建筑等。
3剪力墻施工質(zhì)量工藝流程
現(xiàn)澆混凝土剪力墻的施工流程與其他混凝土構(gòu)件的施工流程類似,都由放線、支模、澆灌混凝土、振搗、養(yǎng)護(hù)、拆模等幾方面組成,但根據(jù)現(xiàn)澆砼剪力墻自身的特點(diǎn),又有不同于一般施工流程的做法,下面對其施工時的質(zhì)量工藝流程作簡要介紹:
(1)放線:利用儀器放出模板的連線和控制線。
(2)焊筋:剪力墻根部的頂模需一定的拉力支撐,施工時采用在剪力墻上預(yù)埋植筋,并與頂模焊接的辦法來完成。應(yīng)注意植筋是打板時預(yù)埋的,嚴(yán)禁與主筋相連。
(3)剔面:在剪力墻與樓板等結(jié)合部分,將已成形的樓板沿剪力墻的邊線切割出3~5mm深的邊線,并在線內(nèi)將其鑿成毛面,以利于混凝土的粘接。
(4)模板準(zhǔn)備:檢查施工時的各種模板,尤其是大模板,要將所有模板均勻地刷涂膠模劑。
(5)模板安裝:剪力墻的模板分為內(nèi)橫墻模板、內(nèi)縱墻模板、外墻內(nèi)側(cè)模板、墻外側(cè)模板等。模板安裝就位后,應(yīng)對模板的安裝垂直度和平整度進(jìn)行復(fù)檢,復(fù)檢合格后,用校正垂直的穿墻螺栓將兩邊的模板鎖緊。
(6)抹漿:由于大模板的根部可能不是很嚴(yán)密,需要在澆灌混凝土前,在其根部抹水泥砂漿,防止?jié)补嗷炷習(xí)r產(chǎn)生漏漿。
(7)澆灌混凝土與振搗:用混凝土泵將規(guī)定標(biāo)號的混凝土打入模板中,在灌砼時,要注意加強(qiáng)混凝土的震搗,防止墻體內(nèi)的空氣產(chǎn)生空泡造成日后的墻體裂紋。
(8)養(yǎng)護(hù):剪力墻體常用的養(yǎng)護(hù)方法有濕養(yǎng)護(hù)和蒸汽養(yǎng)護(hù)方法等,這與其他混凝土構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)方法較為類似。
(9)拆模:當(dāng)砼的強(qiáng)度達(dá)到1.2MPa時,可以拆模。對于大模板拆除應(yīng)小心,嚴(yán)禁用大力敲擊,造成墻體裂縫。對于墻體的陽角要加強(qiáng)保護(hù),防止損壞。
4施工材料的選用
高強(qiáng)度混凝土剪力墻所選用的材料主要成分與普通混凝土構(gòu)件相類似,但也其自己的不同點(diǎn),主要體現(xiàn)在所用的水泥、減水劑和摻合料等方面。
(1)一般混凝土構(gòu)件所選用的混凝土標(biāo)號為C30等級,但高強(qiáng)度混凝土所選用的標(biāo)號一般為C60~C70,其水膠比比普通混凝土的水膠比要低,一般規(guī)定值宜低于0.36,實(shí)際選用時,一般要達(dá)到0.30的水膠比,因此,在混凝土的生產(chǎn)過程中須加入一定量的高效減水劑,以保證拌和物在低用水量時的流動度。
(2)適用于高強(qiáng)度混凝土的水泥類型有硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等,在選擇水泥時,應(yīng)注意到高效減水劑與所選水泥的相容性,避免兩類物質(zhì)產(chǎn)生互斥作用,影響使用效果。混凝土剪力墻施工過程中常用的硅酸鹽水泥有快硬硅酸鹽水泥、高強(qiáng)度硅酸鹽水泥、快硬無收縮硅酸鹽水泥,硫鋁酸鹽水泥主要用于高強(qiáng)度混凝土的修補(bǔ)。
(3)高效減水劑。高強(qiáng)度混凝土的水膠比較低,在配制時應(yīng)加入減水劑。常用的減水劑有荼磺酸鹽甲醛縮合物,其減水效果與荼環(huán)上的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)系,其分為低濃和高濃兩種類型,由于高強(qiáng)度混凝土的減水劑需求量較大,應(yīng)選用高濃度產(chǎn)品。
(4)礦物摻合料。礦物摻合料與水泥混合,被水化后能改善混凝土的微觀結(jié)構(gòu),使之密化,起到加強(qiáng)混凝土的耐久性和強(qiáng)度的作用。常用的摻合料有硅粉和磨細(xì)高爐礦渣。硅粉摻合物所起的作用是早強(qiáng),但其對后期強(qiáng)度的增長作用較小,而且硅粉的價格較為昂貴,不但增加了材料的費(fèi)用,也會增大混合料的粘聚性,不便于混凝土的攪拌和澆注。高爐礦渣的活性比較高,其能改善混凝土的凝膠顆粒級配,使之更為密實(shí)。
5施工工藝
5.1澆筑
澆筑時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)問題:
5.1.1澆筑料應(yīng)盡量一次到位,避免混凝土料的堆積,施工中應(yīng)加強(qiáng)對料斗的控制。
5.1.2混凝土澆筑時盡量采用薄層澆筑法,避免厚層澆筑或大塊澆筑,減少產(chǎn)生混凝土離析的可能。一般薄層澆筑的厚度不宜超過30cm,以免層內(nèi)的空氣無法逸出,影響質(zhì)量。
5.1.3在震搗速度允許的情況下,盡量加快澆筑的速度,一般為15m3/h左右。澆筑與震搗應(yīng)協(xié)調(diào)一致。
5.1.4澆筑時應(yīng)控制好溫度,避免高溫對混凝土的初凝產(chǎn)生影響。施工時一般采取加蓋遮蔭、灑水降溫、篷布覆蓋等措施,必要時需加冰決或制冷措施,降低混凝土澆筑時的入模溫度。
一般夏季入模溫度不超過32℃,冬季不超過5℃,并且保證澆筑前后的溫差不超過25℃。
5.2震搗
常用的混凝土震搗器有兩種:一種是附著式,一種是插入式。插入式震搗棒比較適用于配筋稀、截面大的混凝土構(gòu)件的制作,不太適用于截面較窄的剪力墻,所以剪力墻施工時,盡量選用附著式震搗裝置。附著式震搗器的布置間距應(yīng)控制在3mm以內(nèi),在角落或交匯處常設(shè)置雙排震搗器或使震搗器呈梅花狀布置。震搗作業(yè)時應(yīng)用手摸一下模板,感受一下震搗作業(yè)的均勻性,避免局部出現(xiàn)過強(qiáng)或過弱的情況,以免影響質(zhì)量。
5.3養(yǎng)護(hù)
5.3.1高強(qiáng)度混凝土的養(yǎng)護(hù)最應(yīng)該注意的問題是保證其內(nèi)部的降溫。由于澆筑時保證了入模的溫度較低,而澆筑完以后混凝土的內(nèi)外部溫度會逐漸增大,可以通過在模板外包裹塑料布或棚布,減少內(nèi)外溫度的措施來提高混凝土的養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度。除此之外,還可以通入少量的蒸汽和頂面灑水來加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)措施。
5.3.2混凝土養(yǎng)護(hù)時如用蒸汽等措施的話,應(yīng)注意其溫度的變化速率不要過大,一般升溫的速率不要超過15℃/h,預(yù)防升溫過快,混凝土的體積發(fā)生膨脹產(chǎn)生裂縫。一般來說,高強(qiáng)度混凝土的恒溫硬化溫度要高于普通混凝土,其值為70℃左右,而且根據(jù)水泥與摻料的不同,其恒溫溫度也不一樣?;钚栽礁叩?,恒溫溫度一般越高。另外,拆模降溫時,也要注意溫度降低速率不要過快。冬季施工時,尤其要注意避免混凝土產(chǎn)生沿預(yù)埋管道方向的裂紋,不要大量澆冷水,以免局部收縮過快,產(chǎn)生裂紋。
5.3.3由于較大的水灰比和摻入了大量的減水劑,高強(qiáng)度混凝土在養(yǎng)護(hù)時要注意其水化的程度,否則會引起后期的強(qiáng)度下降和結(jié)構(gòu)開裂。混凝土的施工一般要避開火熱的天氣,可在早、晚的時候施工,施工完畢后要在8小時內(nèi)加以覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù),澆水養(yǎng)護(hù)時日一般不少于14天。
5.4溫控
高強(qiáng)度混凝土養(yǎng)護(hù)時的溫度控制是關(guān)鍵,因?yàn)楦邚?qiáng)度混凝土較為密實(shí),熱量不容易排散,澆筑完的混凝土可以布置一些測溫點(diǎn),以精確控制其溫度變化。測溫點(diǎn)一般布置在混凝土的表面、中間和應(yīng)力集中的部位,測溫頻率一般為1次/2h,并在整個測溫過程中做好記錄。在拆模前一定要等到其內(nèi)部溫度降至50℃左右以后再拆模,拆模后應(yīng)灑溫水保濕。
6工程實(shí)例分析
某高層建筑項(xiàng)目為地上六層、地下兩層,混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),剪力墻采用C50高強(qiáng)混凝土,墻內(nèi)配筋較密。施時季節(jié)為8月份,天氣較為炎熱,室外溫度為40℃左右。由于溫度較高,對高強(qiáng)混凝土的施工影響較大,施工時以優(yōu)選配料、優(yōu)化施工工藝、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等措施,有效地提高了高強(qiáng)度混凝土剪力墻的施工質(zhì)量,收到了良好的效果。
(1)高強(qiáng)度混凝土的配料選擇為快硬硅酸鹽水泥,并輔以高爐粉煤灰,加高濃減水劑。
(2)由于夏季天氣較為炎熱,施工選擇在夜間。為了保證一次性淺筑完畢,配以兩臺砼泵車同時進(jìn)行,出料時保證料口與澆筑作業(yè)面的高度不高于15cm,避免骨料離析。震搗時用附著式震搗器,采用梅花型布置,多臺震搗器同時作業(yè),保證內(nèi)部不留空氣。插入式震搗棒用于內(nèi)部局部的震搗,保證快
插慢拔、直上直下,盡量避免震搗棒碰到鋼筋。
(3)淺筑完成后在混凝土的表面及內(nèi)部均安置測溫點(diǎn),派專人進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)期為15天,溫度每2h記錄一次,并繪制溫度曲線圖,保證溫度變化緩慢。
采用以上養(yǎng)護(hù)措施后,剪力墻的施工質(zhì)量優(yōu)良,各項(xiàng)檢測均滿足要求,得到業(yè)主與監(jiān)理單位的一致認(rèn)可。
7結(jié)語
混凝土剪力墻技術(shù)目前在建筑行業(yè)應(yīng)用很普遍,做好其施工質(zhì)量的控制,不僅有利于保證工程的質(zhì)量,也推動了建筑行業(yè)施工水平和整體素質(zhì)的提高,廣大施工人員應(yīng)加強(qiáng)學(xué)習(xí),提高自己的專業(yè)技術(shù)水平,才能做好本職工作,完成高質(zhì)量的工程。
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