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,并以混凝土施工的質(zhì)量控制流程為主線,結合施工實例,對混凝土施工中的材料選取、施工控制要素進行了分析,供廣大施工人員參考。
關鍵詞: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文獻標識碼: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,而剪力墻結構在高層建筑中得到了較為廣泛的應用。建筑的結構墻體分為兩類: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荷載、地震作用力等水平作用力的墻,因此又稱其為抗風墻或抗震墻。現(xiàn)代建筑為了保證剪力墻的強度,較為廣泛地采用了高強混凝土作為結構材料。高強度混凝土剪力墻具有強度高、用料省的優(yōu)點,但施工質(zhì)量不易控制,因此,在施工時應采取一定的措施保證高強混凝土剪力墻的施工質(zhì)量。
2剪力墻結構的分類及優(yōu)點
剪力墻的種類很多,主要有三種不同的分類方法。根據(jù)所采用的結構材料,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、新技術及新工藝在建筑施工上的應用,人們對現(xiàn)代建筑的空間要求也越來越高,而在板梁結構建筑中,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構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,剪力墻結構還具有結構上的優(yōu)點:剪力墻結構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,對上部結構和下部基礎的設計要求較為嚴格。同時,剪力墻作為建筑的結構體,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件的施工流程類似,都由放線、支模、澆灌混凝土、振搗、養(yǎng)護、拆模等幾方面組成,但根據(jù)現(xiàn)澆砼剪力墻自身的特點,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埋植筋,并與頂模焊接的辦法來完成。應注意植筋是打板時預埋的,嚴禁與主筋相連。
(3)剔面:在剪力墻與樓板等結合部分,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)側模板、墻外側模板等。模板安裝就位后,應對模板的安裝垂直度和平整度進行復檢,復檢合格后,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)定標號的混凝土打入模板中,在灌砼時,要注意加強混凝土的震搗,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:剪力墻體常用的養(yǎng)護方法有濕養(yǎng)護和蒸汽養(yǎng)護方法等,這與其他混凝土構件的養(yǎng)護方法較為類似。
(9)拆模:當砼的強度達到1.2MPa時,可以拆模。對于大模板拆除應小心,嚴禁用大力敲擊,造成墻體裂縫。對于墻體的陽角要加強保護,防止損壞。
4施工材料的選用
高強度混凝土剪力墻所選用的材料主要成分與普通混凝土構件相類似,但也其自己的不同點,主要體現(xiàn)在所用的水泥、減水劑和摻合料等方面。
(1)一般混凝土構件所選用的混凝土標號為C30等級,但高強度混凝土所選用的標號一般為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,實際選用時,一般要達到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?;炷良袅κ┕み^程中常用的硅酸鹽水泥有快硬硅酸鹽水泥、高強度硅酸鹽水泥、快硬無收縮硅酸鹽水泥,硫鋁酸鹽水泥主要用于高強度混凝土的修補。
(3)高效減水劑。高強度混凝土的水膠比較低,在配制時應加入減水劑。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)上的分子結構有關系,其分為低濃和高濃兩種類型,由于高強度混凝土的減水劑需求量較大,應選用高濃度產(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構,使之密化,起到加強混凝土的耐久性和強度的作用。常用的摻合料有硅粉和磨細高爐礦渣。硅粉摻合物所起的作用是早強,但其對后期強度的增長作用較小,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。
5施工工藝
5.1澆筑
澆筑時應注意以下幾點問題:
5.1.1澆筑料應盡量一次到位,避免混凝土料的堆積,施工中應加強對料斗的控制。
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。澆筑與震搗應協(xié)調(diào)一致。
5.1.4澆筑時應控制好溫度,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控制在3mm以內(nèi),在角落或交匯處常設置雙排震搗器或使震搗器呈梅花狀布置。震搗作業(yè)時應用手摸一下模板,感受一下震搗作業(yè)的均勻性,避免局部出現(xiàn)過強或過弱的情況,以免影響質(zhì)量。
5.3養(yǎng)護
5.3.1高強度混凝土的養(yǎng)護最應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)護強度。除此之外,還可以通入少量的蒸汽和頂面灑水來加強養(yǎng)護措施。
5.3.2混凝土養(yǎng)護時如用蒸汽等措施的話,應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?;钚栽礁叩模銣販囟纫话阍礁?。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,高強度混凝土在養(yǎng)護時要注意其水化的程度,否則會引起后期的強度下降和結構開裂?;炷恋氖┕ひ话阋荛_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,澆水養(yǎng)護時日一般不少于14天。
5.4溫控
高強度混凝土養(yǎng)護時的溫度控制是關鍵,因為高強度混凝土較為密實,熱量不容易排散,澆筑完的混凝土可以布置一些測溫點,以精確控制其溫度變化。測溫點一般布置在混凝土的表面、中間和應力集中的部位,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,拆模后應灑溫水保濕。
6工程實例分析
某高層建筑項目為地上六層、地下兩層,混凝土剪力墻結構,剪力墻采用C50高強混凝土,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、加強養(yǎng)護等措施,有效地提高了高強度混凝土剪力墻的施工質(zhì)量,收到了良好的效果。
(1)高強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,派專人進行灑水養(yǎng)護,養(yǎng)護期為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)護措施后,剪力墻的施工質(zhì)量優(yōu)良,各項檢測均滿足要求,得到業(yè)主與監(jiān)理單位的一致認可。
7結語
混凝土剪力墻技術目前在建筑行業(yè)應用很普遍,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,廣大施工人員應加強學習,提高自己的專業(yè)技術水平,才能做好本職工作,完成高質(zhì)量的工程。
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