墻體構(gòu)造柱免支模施工關(guān)鍵技術(shù)

成關(guān)鋒

（廣東省第四建筑工程有限公司 廣州 510100）

0 引言

目前，國內(nèi)建筑物內(nèi)、外墻體多采用蒸壓加氣混凝土砌塊，但是加氣混凝土砌塊墻體的整體性和穩(wěn)定性比較低，為了增強墻體的整體性和穩(wěn)定性，在墻體規(guī)定部位設(shè)置構(gòu)造柱［1-4］。構(gòu)造柱的傳統(tǒng)做法是在砌墻時預(yù)留馬牙槎，扎鋼筋籠，支木模，再往模腔內(nèi)澆筑混凝土［5-7］。這種做法瓦工砌墻時施工繁瑣，還需要木工支模，人工和材料都投入較多，成型的構(gòu)造柱結(jié)構(gòu)尺寸及外觀質(zhì)量比較差，工效較低［8-10］。墻體構(gòu)造柱免支模施工技術(shù)不需要支設(shè)模板，能有效解決傳統(tǒng)構(gòu)造柱施工工藝存在的問題，節(jié)約成本，縮短工期，使墻體構(gòu)造柱施工更加快捷，結(jié)構(gòu)更加牢固美觀［11］。

1 工程概況

汕尾某項目（見圖1），總建筑面積92 422.73 m2，結(jié)構(gòu)形式為框剪結(jié)構(gòu)。工程擬建地下2 層，地上4 棟27層住宅樓組成的住宅區(qū)及1棟22層商業(yè)樓；±0.000 m標(biāo)高以下墻體采用200 mm 厚MU20 混凝土實心磚，M10水泥砂漿砌筑。±0.000 m標(biāo)高以上外墻采用200 mm厚A7.5 蒸壓加氣混凝土砌塊，內(nèi)墻采用200 mm 厚/100 mm 厚A5.0 蒸壓加氣混凝土砌塊，填充墻砌體工程11 089 m3，墻體構(gòu)造柱540根，高度為2.4～3.8 m。

圖1 汕尾某項目Fig.1 A Project in Shanwei

2 構(gòu)造柱施工要點

2.1 工藝原理

墻體構(gòu)造柱免支模施工是利用細(xì)石混凝土預(yù)制U 形構(gòu)件，如圖2 所示，U 形構(gòu)件代替?zhèn)鹘y(tǒng)構(gòu)造柱的木模板，構(gòu)造柱鋼筋安裝完成后，安裝U 形構(gòu)件，同時砌筑加氣混凝土砌塊，最后澆筑混凝土，預(yù)制U 形構(gòu)件與混凝土一體成型，不需要拆模。

圖2 U形構(gòu)件砌筑示意圖Fig.2 Schematic Diagram of U-shaped Masonry

2.2 工藝流程

BIM 技術(shù)進行構(gòu)造柱深化設(shè)計→工廠加工制作→成型模殼設(shè)置編碼→物聯(lián)網(wǎng)跟蹤技術(shù)進行安裝位置確認(rèn)和識別→現(xiàn)場裝配化施工→驗收。

2.3 構(gòu)造柱深化設(shè)計

⑴熟悉建筑圖及結(jié)構(gòu)圖：了解建筑結(jié)構(gòu)形式、建筑物的外觀以及墻體與主體結(jié)構(gòu)的關(guān)系，熟悉構(gòu)造柱的基本設(shè)計要求和材料選用要求等。

⑵平面圖深化設(shè)計：合理深化墻體構(gòu)造柱每條完成面尺寸，與主體結(jié)構(gòu)、門、窗及其他設(shè)施不發(fā)生沖突。

⑶立面圖深化設(shè)計：根據(jù)深化后的平面圖尺寸，深化立面圖尺寸。

⑷節(jié)點圖深化設(shè)計：對建筑物的陰陽角、門窗洞口及其他部位的構(gòu)造柱形狀、尺寸、連接方式進行深化設(shè)計，特別對構(gòu)造柱模殼的裝配排版進行深化設(shè)計。

⑸立柱圖深化設(shè)計：根據(jù)設(shè)計計算書及節(jié)點設(shè)計，繪制對應(yīng)的構(gòu)造柱模殼平面、立面、剖面圖。

⑹用BIM 技術(shù)建模設(shè)計：利用初步設(shè)計圖紙進行BIM 建模，如圖3 所示，根據(jù)CAD 圖將不同位置、不同形狀和不同尺寸的構(gòu)造柱進行獨立區(qū)分編碼，確保唯一并方便使用，同時將數(shù)據(jù)導(dǎo)出至EXCEL 表，形成采購制作計劃書發(fā)送廠家配套。

圖3 空腔混凝土模殼設(shè)計圖Fig.3 Design Drawing of Cavity Concrete Shell

2.4 空腔混凝土模殼生產(chǎn)

⑴空腔混凝土模殼由廠家工業(yè)化機器生產(chǎn)，空腔混凝土模殼壁厚20 mm，為了增加強度采用強度等級為C25 細(xì)石混凝土，殼壁中鋪設(shè)19#鍍鋅鋼絲網(wǎng)（網(wǎng)目20 mm×20 mm）。

⑵運用BIM 技術(shù)進行構(gòu)造柱深化設(shè)計，每個預(yù)制空腔混凝土模殼在工廠生產(chǎn)成型后設(shè)置配套的編號，運輸至施工現(xiàn)場后運用物聯(lián)網(wǎng)跟蹤技術(shù)進行安裝位置確認(rèn)和識別，現(xiàn)場裝配化施工驗收。

2.5 構(gòu)造柱免支模施工工藝

2.5.1 施工工藝流程

測量放線→構(gòu)造柱鋼筋綁扎→模殼隨同砌體同時砌筑粘結(jié)→澆灌混凝土→驗收。

2.5.2 構(gòu)造柱設(shè)置要求

⑴當(dāng)填充墻砌體長度超過5 m 或墻長大于2 倍層高時，墻頂與梁宜有拉連措施，墻體中部應(yīng)加設(shè)構(gòu)造柱，墻端部沒有混凝土墻柱時，應(yīng)在墻端部設(shè)置構(gòu)造柱。

⑵構(gòu)造柱的豎筋采用4○12，箍筋采用○8@200 mm，其柱腳及柱頂在主體結(jié)構(gòu)中預(yù)埋4φ12 豎筋，該豎筋伸出主體結(jié)構(gòu)面500 mm。

⑶施工時需模殼隨同砌體同時砌筑粘結(jié)，沿墻高每隔600 mm設(shè)2○8水平拉結(jié)鋼筋埋入墻1 000 mm并從模殼間水平灰縫通過，應(yīng)保證鋼筋被砂漿或灌漿包裹。

2.5.3 構(gòu)造柱鋼筋安裝

⑴應(yīng)精確測量構(gòu)造柱位置，測放構(gòu)造柱縱筋位置。

⑵構(gòu)造柱縱筋采用植筋法，鉆孔深度60 mm，植筋前，先用吹風(fēng)筒將孔內(nèi)的灰塵吹干凈，隨后灌滿膠液和環(huán)氧樹脂液，然后將縱筋插入，豎向鋼筋植好后，靜待1～2 h，開始綁扎箍筋。

2.5.4 構(gòu)造柱模殼裝配施工

⑴模殼進入現(xiàn)場后應(yīng)按編碼、規(guī)格分類堆放整齊，堆放高度不應(yīng)大于1.8 m，應(yīng)有防潮濕，防雨措施。

⑵運用物聯(lián)網(wǎng)跟蹤技術(shù)對構(gòu)造柱模殼配套的安裝位置進行跟蹤確認(rèn)和識別，確保每一塊模殼都能搬運至設(shè)計圖紙指定的位置進行精準(zhǔn)裝配施工。

⑶按預(yù)制空腔混凝土模殼編碼圖，如圖4所示。

圖4 模殼編碼圖Fig.4 Coding Diagram of Mold Shell （mm）

⑷模殼開口方向插入構(gòu)造柱包裹鋼筋與墻體砌塊一同逐塊砌筑，墻體砌塊與模殼每一皮要砌成60 mm馬牙槎，模殼間水平灰縫及與墻體砌塊相連的豎向灰縫應(yīng)飽滿，粘結(jié)時需用加水量16%（重量比）的配合比攪拌的高強聚合物砂漿連接，隨砌隨清除模殼的毛邊，并將灰縫中擠出的砂漿刮凈，如圖5所示。

圖5 模殼安裝砌筑Fig.5 Mold Shell Installation Masonry

⑸構(gòu)造柱模殼頂端留置一個洞口供混凝土進料澆灌收口。

2.5.5 構(gòu)造柱澆筑施工

⑴構(gòu)造柱采用混凝土強度等級為C25 細(xì)石（微膨脹），塌落度180～200。

⑵澆筑前，應(yīng)先注入適量與構(gòu)造柱混凝土成分相同的去石砂漿濕潤殼壁。

⑶澆筑前，可在模殼外側(cè)壁適當(dāng)加設(shè)簡易支撐，確保模殼不產(chǎn)生移位現(xiàn)象。

⑷模殼隨同墻體砌塊砌筑高度宜不大于1.2 m后待粘結(jié)砂漿終凝先澆筑構(gòu)造柱混凝土，之后再砌筑上部模殼與墻體砌塊，保證混凝土密實性。

⑸振搗時，振搗棒應(yīng)避免直接觸碰模殼，嚴(yán)禁通過模殼傳振。

⑹每澆筑400～500 mm 高度采用小型手提式混凝土振動棒振搗一次，保證混凝土密實性。

3 質(zhì)量控制

⑴在構(gòu)造柱施工前由技術(shù)人員認(rèn)真審圖，明確施工中的各項做法和細(xì)部節(jié)點處理方法，在技術(shù)交底中重點突出細(xì)部施工工藝，并嚴(yán)格按照其執(zhí)行，以保證工程質(zhì)量。

⑵ 混凝土模殼混凝土強度等級C25，塌落度180～200。

⑶混凝土模殼結(jié)構(gòu)尺寸偏差控制在±5 mm。

⑷構(gòu)造柱砌筑安裝時，水平及豎向灰縫飽滿度控制在90%以上，寬度控制在8～12 mm。

⑸構(gòu)造柱軸線位移偏差控制在10 mm 以內(nèi)，垂直度控制在每層5 mm以內(nèi)。

4 結(jié)語

墻體構(gòu)造柱免支模施工技術(shù)與傳統(tǒng)的構(gòu)造柱施工工藝相比，利用預(yù)制混凝土腔模代替木模板，腔模與構(gòu)造柱混凝土澆筑一體成型，提高了墻體構(gòu)造柱的整體質(zhì)量，減少了建筑垃圾的產(chǎn)生，同時減少了建筑施工的人力、周轉(zhuǎn)性材料的投入，降低了施工成本。另外通過預(yù)制空腔混凝土模殼與BIM 技術(shù)結(jié)合，簡化了設(shè)計、制作、裝配難度，對于降低勞動強度，加快施工進度，提高工程質(zhì)量和降低工程成本具有良好的效果，為保證砌體填充墻施工質(zhì)量提供了有力保障。