袁延波
鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量通病控制探析
袁延波
(山東華邦建設(shè)集團有限公司,山東 濰坊 262500)
當前建筑行業(yè)中十分常見的一種結(jié)構(gòu)形式就是鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)具有良好的承載性、安全性,在高層建筑結(jié)構(gòu)體系中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。為了進一步提升鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量,應(yīng)當加強實踐經(jīng)驗總結(jié),明確鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的施工特點和工藝流程,加強重點工程質(zhì)量控制,對常見質(zhì)量問題采取有效的控制辦法。鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)可以有效改善連接部位的穩(wěn)定性,能夠提升建筑的整體安全性和耐久性,同時有助于改善建筑的外觀。當前鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)施工中仍然存在一定的不足,需要工作人員高效落實施工工藝技術(shù),提升施工質(zhì)量。
建筑工程;鋼筋混凝土剪力墻;質(zhì)量控制
目前高層建筑工程建設(shè)施工中,鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)是一種具有較高經(jīng)濟性的形式,其原材料主要包括鋼筋和混凝土,都是市場上非常容易獲取的價格相對不高的材料,可以達到節(jié)約成本的目的。相比于傳統(tǒng)的承重墻施工方式,鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)能夠節(jié)省大量的空間,可以提升建筑的抗震性能,提高建筑穩(wěn)定性。
隨著建筑物高度不斷增加其自重產(chǎn)生的水平荷載也會越來越大,如果沒有科學(xué)合理地控制好水平荷載那么很可能會發(fā)生側(cè)移現(xiàn)象。
高層建筑承重能力、荷載產(chǎn)生的軸力、彎矩等方面的聯(lián)系緊密,同時水平荷載隨著高度的增加而升高。相比于低層建筑,高層建筑物的承重能力、荷載都會進一步提高,其標準數(shù)值也有嚴格要求。在判斷高層建筑結(jié)構(gòu)性能時可以充分借鑒水平荷載承載能力情況。
通過實踐經(jīng)驗可知,必須要科學(xué)地處理建筑物豎向自重產(chǎn)生的荷載才能避免軸向發(fā)生變形甚至梁彎矩?zé)o法正常使用的嚴重問題。此外,建筑豎向自重還會制約其他構(gòu)件的側(cè)移情況,對高層建筑物的質(zhì)量產(chǎn)生嚴重影響,甚至威脅到高層建筑物的安全性。
如果發(fā)生地震必然會影響高層建筑,如果地震較為強烈還可能威脅建筑的整體安全性。建筑整體受到地震作用會發(fā)生形變,所以,在建設(shè)高層建筑時要注意對建筑抗變形能力、承受能力方面提高重視,將建筑整體承載能力提高,避免受到地震影響發(fā)生較大形變。為此在設(shè)計鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)過程中需要將建筑的延展性適當增強。
鋼筋混凝土剪力墻施工類似于其他混凝土構(gòu)件,需要按照如下工藝流程展開施工作業(yè):
第一,放線。用水平儀等測量設(shè)備做好控制線、連接線的測量和標注。
第二,焊筋。施工中通過預(yù)埋植筋將剪力墻根部頂模焊接用于支撐拉力,注意預(yù)埋過程中嚴禁連接主筋。
第三,剔面。按照3-5mm深的標準沿著剪力墻邊線切割已成型樓板的邊線,通過鑿毛處理為后續(xù)粘結(jié)混凝土提供便捷。
第四,準備模板。加強模板檢查準備并且用膠膜劑均勻地涂刷在所有模板上保證后續(xù)混凝土施工表面質(zhì)量。
第五,安裝模板。內(nèi)橫墻模板、內(nèi)縱墻模板、外墻內(nèi)側(cè)模板、墻外側(cè)模板等都是鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)中需要安裝的模板。在安裝模板后需要復(fù)檢模板的安裝垂直度和平整度,復(fù)檢合格后將穿墻螺栓校正垂直,并且鎖緊兩側(cè)的模板。
第六,抹漿。大模板難以嚴密地貼合好基礎(chǔ)所以在澆筑混凝土前需要用水泥砂漿涂抹填充好根部,避免澆筑混凝土?xí)r發(fā)生漏漿問題。
第七,混凝土澆筑、振搗。連續(xù)、均勻地灌注混凝土并且做好振搗作業(yè),將混凝土內(nèi)部空氣完全排放出來,避免存在氣泡、孔洞。
第八,混凝土養(yǎng)護。濕養(yǎng)護和蒸汽養(yǎng)護方法是當前剪力墻常用的養(yǎng)護方法,這種方法類似于其他混凝土構(gòu)件的養(yǎng)護。
第八,拆模。拆模前需要檢查混凝土結(jié)構(gòu)的強度,當強度達到1.2MPa時可以小心地拆除非承重模板,然后拆除承重模板。在拆除過程中需要注意保護好墻體陽角避免損壞。
某高層建筑采用的是C50高強混凝土現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),內(nèi)部有著較密的配筋。在施工時當?shù)卣毖谉岬南募?,室外局部溫度高達40℃。在該工程施工中,重點對混凝土澆筑工藝進行了控制,最終取得了良好的效果。工程具體施工技術(shù)如下:
采用硅酸鹽水泥+高爐粉煤灰+高濃減水劑配置高強度混凝土。在配置混凝土階段進行了試驗檢測,明確混凝土材料能夠達到C50高強混凝土參數(shù)要求。
由于當?shù)靥幱谘谉岬南募緸榱私档蜏囟攘芽p選擇在較為涼爽的夜間施工。為了保證連續(xù)性、一次性澆筑配備兩臺混凝土泵送車,按照<15cm的標準控制出料口和澆筑作業(yè)面高度。采用附著式振搗器進行混凝土振搗,布置形式為梅花形。為了避免內(nèi)部存在氣泡采用多臺振搗器同時工作的方式。
在澆筑過程中重點從如下方面進行控制:
第一,保證一次到位澆筑材料避免堆積混凝土材料,施工中控制好料斗高度。
第二,采用薄層澆筑方法避免體積澆筑內(nèi)部產(chǎn)生較大水化熱影響內(nèi)外溫差,同時降低離析問題發(fā)生的概率。按照<30cm的標準控制每層混凝土澆筑厚度,避免無法及時排出空氣內(nèi)部形成氣泡。
第三,在條件允許的情況下盡量將澆筑速度加快,工程按照每小時15立方米的速度澆筑混凝土,邊澆筑邊振搗。
第四,為了避免高溫影響混凝土的初凝做好溫度控制,施工中采用了覆蓋篷布、灑水降溫、冷卻原材料攪拌用水的方式將入?;炷翜囟冉档汀O募救肽囟瓤刂圃?2℃以內(nèi),并且按照<25℃的標準控制混凝土澆筑前后的溫差。
附著式振搗器和插入式振搗器是當前常用的兩種混凝土振搗設(shè)備。在配筋稀、截面大的混凝土構(gòu)件的制作中適合采用入式震搗棒,在截面較窄的剪力墻中適合采用附著式振搗器。該工程采用附著式振搗器。按照<3m的間距布置附著式振搗器,按照梅花狀布置振搗器。在振搗過程中工作人員要觸摸下模板明確振搗是否足夠均勻,避免出現(xiàn)過振、漏振等問題。
第一,注意將內(nèi)部溫度降低?;炷翝仓?nèi)部會產(chǎn)生水化熱,內(nèi)部降溫是高強度混凝土養(yǎng)護最需要關(guān)注的問題。在攪拌混凝土前,可以將攪拌用水冷卻,或者內(nèi)部埋設(shè)水管利用循環(huán)水降溫。此外,為了將內(nèi)外溫差進行有效控制,可以用塑料布或棚布包裹外模板,將內(nèi)外溫差降低。此外,如果外界溫度較高可以采用灑水降溫養(yǎng)護。
第二,如果采用蒸汽措施進行混凝土養(yǎng)護需要注意避免溫度變化過大,通常要將升溫速率控制在15℃/h以內(nèi),避免升溫過高發(fā)生膨脹裂縫[1]。通常情況下,高強度混凝土比普通混凝土的恒溫硬化溫度要高,大約在70℃,而且恒溫溫度會隨著水泥和摻料不同而存在一定差異。恒溫溫度隨著活性增高而升高。此外,在降溫拆模階段需要注意控制降溫速率,冬季主要做好預(yù)埋管道造成的裂紋預(yù)防和控制。
第三,加強水化程度控制避免發(fā)生混凝土裂縫?;炷敛牧现行枰獡郊舆m量減水劑,在養(yǎng)護階段需要注意水化程度控制,避免結(jié)構(gòu)開裂。通常在早晚天氣較為涼爽的階段施工。在施工完成后8小時以內(nèi)灑水保濕,至少養(yǎng)護14天。
第四,溫度監(jiān)控。在養(yǎng)護階段需要加強關(guān)注高強度混凝土的溫度?;炷劣兄^為密實的內(nèi)部結(jié)構(gòu),很難高效排放出內(nèi)部熱量,可以將測溫裝置安裝于混凝土結(jié)構(gòu)表面,由專人對溫度變化進行隨時觀測和記錄。通常按照每兩小時測量一次的方式進行檢測,并且記錄好整個測溫過程[2]。在拆模前,需要監(jiān)測混凝土結(jié)構(gòu)溫度,當溫度在50℃左右并且混凝土強度達標后可以拆除模板,并且繼續(xù)混凝土保濕養(yǎng)護。工作人員可以進行溫度曲線繪制,明確溫度變化趨勢。
該工程通過采取如上控制措施,建設(shè)的剪力墻結(jié)構(gòu)有著優(yōu)良的質(zhì)量,各項指標能夠達到標準規(guī)范要求。
5.1.1側(cè)模質(zhì)量
在高層建筑中通常設(shè)置伸縮縫、沉降縫、防震縫等變形縫來預(yù)防外力作用下建筑結(jié)構(gòu)開裂、變形等情況。變形縫具有較小的平面尺寸,滿足建筑結(jié)構(gòu)美觀性要求,要統(tǒng)一設(shè)置豎向變形縫。此外,可以采用變形縫兩側(cè)同時施工的方式加速施工速度[3]。混凝土剪力墻變形縫兩側(cè)模板工程如果施工不當很可能對建筑美觀性、質(zhì)量產(chǎn)生不良影響,為此,需要采取如下質(zhì)量控制措施:
第一,預(yù)制模板。兩側(cè)采用錯縫拼接的方式,采用雙層模板。
第二,加固模板。螺栓雙向緊固螺桿規(guī)格為900mm長φ14,兩根鋼筋規(guī)格為φ22,將兩者并排焊接,形成剛性支撐、花籃式對拉螺栓。2φ10鋼筋并排焊接承托鋼筋達到加固樓面的效果[4]。 第三,拆除模板。在拆除模板時要先拆除對拉螺栓,然后將封頭模板和變形縫內(nèi)墻身模板拆除,最后將墻身模板拆除。
5.1.2模板變形
相比于梁柱構(gòu)件,剪力墻構(gòu)件有著較大的截面尺寸,如果支設(shè)過程中沒有嚴格控制施工質(zhì)量那么會導(dǎo)致發(fā)生脹模問題。該問題較為突出的是剪力墻底部模板。脹模會增大構(gòu)件截面尺寸,對墻體美觀性產(chǎn)生影響并且對施工進度產(chǎn)生影響,甚至發(fā)生質(zhì)量安全隱患,需要人工處理脹模問題[5]。為了避免模板變形可以采取如下預(yù)防措施:
第一,在設(shè)計階段充分考慮模板和墻體混凝土之外的荷載,尤其是注意模板側(cè)壓力在混凝土澆筑、振搗階段時的情況,注意將平面外剛度提高。
第二,按照相關(guān)規(guī)范要求組合好鋼模板連接件,并且按照規(guī)范要求設(shè)置好對拉螺栓數(shù)量、規(guī)格和間距。
第三,設(shè)置上部撐頭確保澆筑過程中墻體上表面寬度能夠達標。
第四,做好混凝土澆筑和振搗過程控制避免對模板產(chǎn)生不良影響。
第五,及時澆筑混凝土避免木模板或組合膠木板長期暴露發(fā)生變形。
鋼筋外露是典型的質(zhì)量問題,導(dǎo)致鋼筋外露主要是因為墻體內(nèi)部鋼筋保護層厚度不足。具體原因包括:第一,沒有用墊塊處理鋼筋下部導(dǎo)致鋼筋和模板之間的間距過小。第二,墻體尺寸小但是有著較為密集的鋼筋,導(dǎo)致鋼筋上卡住石子鋼筋周圍無法填充滿砂漿[6]。第三,混凝土振搗不實、配比不當。第四,過早澆水濕潤模板或者過早脫模。
為了預(yù)防出現(xiàn)鋼筋外露問題可以采用如下控制措施:
第一,正確安裝鋼筋和模板,將保護層厚度適當增加。
第二,在混凝土和易性保證的前提下將石子粒徑盡量降低。
第三,合理設(shè)置墊塊。
第四,加強施工過程控制,做好脫模時間控制。
豎向裂縫是混凝土工程中常見的質(zhì)量病害,這主要是由于溫度控制不當或者收縮嚴重造成的。為了預(yù)防出現(xiàn)豎向裂縫,可以采取如下控制措施:
第一,嚴格控制混凝土配比,避免隨意改變配比方式。
第二,加強養(yǎng)護剪力墻,降低混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差。
第三,在強度達標后方可拆除模板,并且將養(yǎng)護時間延長。
第四,及時處理出現(xiàn)的裂縫避免裂縫擴大。
當前高層建筑已經(jīng)成為現(xiàn)代城市主要建筑類型,其防震性能良好,可以提升高層建筑安全性和穩(wěn)定性。當前鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)施工中仍然存在諸多質(zhì)量問題,需要進一步改進優(yōu)化,提升施工質(zhì)量,加強施工過程管控,為居民創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)的生活工作條件。
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袁延波(1977.9- ),男,漢,籍貫:山東青州,職稱:助理工程師,學(xué)歷:大專,單位:山東華邦建設(shè)集團有限公司,研究方向:建設(shè)工程施工技術(shù)。
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