云南建筑/本期特稿/YUNNAN ARCHITECTURE/SPECIAL ARTICLES 2024.2
在高层、超高层建筑四处崛起的现代,劲钢混凝土结构柱、梁已成为常态,超厚钢筋混凝土剪力墙夹钢板结构施工也频频亮相,然而超厚的剪力墙且中部设有钢板墙,给已超厚混凝土剪力墙施工增加了较大难度,很难确保剪力墙混凝土施工质量满足设计所需要求。如何控制好劲钢混凝土超厚剪力墙夹钢板施工质量和施工安全,是建筑行业的飞速发展需要解决的一重点、难点,也是跨域式发展中超厚钢筋混凝土钢板剪力墙施工技术研究方向。
剪力墙 超厚 内设钢板 模板加固 安全
现代高层、超高层建设工程的需求,从以往普通剪力墙的应用,到现在800mm 、900mm 、1000mm 及以上的超厚钢筋混凝土剪力墙,以及内夹设钢板墙的结构伴随而生。然而钢筋混凝土墙剪力墙中部设有钢板墙,钢板墙上所预留孔洞常无法满足钢筋混凝土施工要求,对此给剪力墙钢筋安装、剪切模板施工及混凝土浇筑带来了诸多问题,如何确保内设钢板超厚钢筋混凝土剪力墙施工质量及安全。下面以1100mm 厚并内设钢板剪力墙混凝土施工为代表,从剪力墙混凝土模板施工准备到剪力墙对拉螺杆的施工,再到剪力墙混凝土模板的拼装和混凝土浇筑等施工,较好地把控好内设钢板超厚钢筋混凝土剪力墙施工的质量。1 施工前准备及要求
2)所有材料已经进场,准备充足,确材料规格、型号及质量符合相关规定及要求。3)所进场施工机械、设备需持有出场合格证或经检验、年检等合格,机械、设使用、操作须设置专人负责,涉及到的机械、设备,其操作人员必须持对应操作上岗证,且上岗在有效期内。4) 所用操作工人必须经培训、入场教育合格,并进行相应的技术交底和安全交底,符合上岗条件。特设工种必须满足持对应的资格证并在有效区内,并完成专业岗前培训、交底方可上岗。5)对进场的新胶合模板进行包边、防火、防腐等处理。6)在对剪力墙、墙施工前,需弹好楼层的控制墙、轴线,模板定位及检查线、标高,模板底部采用砂浆找平层施工已完成。7)封模前检查墙、柱内的预埋件及水电预埋管线是否完成,墙、柱钢筋保护层定位卡或垫块是否安放牢固完成。2 模板对拉螺杆施工
在剪力墙模板体系中,若模板对拉螺杆定位选取不当,或选取对拉接点处焊接不够牢固,都会直接影响剪力墙混凝土施工质量,造成成型混凝土爆模,严重则在施工中因爆模造成模板支撑架体垮塌而带来不可估量的安全事故。故结合模架结构体系,选取合适的对拉螺杆形式及对拉杆定位孔,是确保剪力墙混凝土施工质量及安全的保障。2.1 对拉螺杆位置的确定
由于有内置钢板的存在,且钢板上可作对拉螺杆孔的拉筋预留孔有限,使得每一根对拉螺杆的位置都较难固定,即对拉螺杆的布置不能够像普通剪力墙一样随意。对拉螺杆布置时既要保证模板的受力要求,又要考虑能穿过内置钢板上的拉筋预留孔。所以,在模板体系施工前先通过计算确定对拉螺杆间距,结合钢结构加工图纸上拉筋预留孔的布置情况,选择对拉螺杆孔的位置并加工成图,在剪力墙钢筋施工前根据计算结果将对拉螺杆位置在钢板上用油漆标示出来,在绑扎钢筋时有意识将此位置留出。图1 无拉筋形式的对拉螺杆
2.2 对拉螺杆的加工
1)无拉筋作用的对拉螺杆,此类对拉杆的加工主要考虑两边模板的定位及钢板剪力墙处的定位,确保剪力墙结构不因模板加固过紧而被减小结构截面尺寸。依据结构截面尺寸,计算好螺杆一面定位卡位置,先做螺杆一端及钢板墙处的定位卡施焊。当螺杆穿过钢板墙且定位卡顶紧钢板初步固定后,及时进行另一半剪力墙模板定位放线,同时在对拉螺杆上投出定位点并标记,施焊一端模板加固定位卡,该定位卡用来确定模板位置,并先做此面剪力墙模板的收紧加固。因钢板墙设计孔无法满足模板对拉加固所需要求,同时虽钢板墙上设有拉接筋孔,但根据施工要求,拉筋两端需设135° 弯钩,带弯钩的拉筋无法穿过拉筋预留孔,使施工进度较大程度减慢,同时增加了施工难度。为满足模板加固需要的同时解决剪力墙钢筋的拉接要求,将部分拉筋或箍筋与对拉螺杆合二为一。图2 拉筋式的对拉螺杆
在上述对拉螺杆定位卡施焊的同时,剪力墙两边在对拉螺杆上同时加焊拉筋弯钩头,为保证工程质量,弯钩尺寸及焊接质量均应满足相关规范规定。通过采用对拉螺杆与拉筋合二为一的方式,既解决了对拉螺杆无孔可穿的问题,又解决了拉筋无法穿孔的问题,一举多得,一劳永逸。3 模板安装
3.1 模板测量定位
1)根据平面控制网线,在板(包括底板)上放出每片剪力墙平面控制轴线和外测控制,以便对模板拼装和校正。2) 依据楼板(底板) 上所放的剪力墙的轴线、外测控线,放出模板加固对拉螺杆上的另一端定位卡点,并做好标记,以便随后进行施焊。3)做好标高测量工作:依据设计楼层标高的要求,采用水准仪把建筑物楼层水平标高直接引测到模板安装位置。4)找平工作:为防止模板底部漏浆,对楼地面不平整的部位应事先采用1:3水泥砂浆沿模板底边线抹找平,同时保证模板位置正确即可。3.2 模板支设
1)焊接好拉筋弯钩及对拉螺杆定位卡,钢筋施工完毕,隐检验收合格后便可进行封模作业。2)支模前,对剪力墙下脚混凝土面凿毛并认真清理干净底部的废碴和杂物,避免上下剪力墙造成分段,接缝不密实,确保墙与墙、墙与板位置处新老混凝土有效粘接。3)支模前,若模板面上粘有混凝土硬块、渣子等,支模前必须清理干净,并满面涂刷均匀的脱模剂(禁止使用废机油做脱模剂),所涂刷的脱模剂不得有沾污钢筋或底部原混凝土地面。4) 封闭模前,必须进行钢筋隐蔽并达到合格。禁止钢筋有偏移、错位、搭接不服要求而直接封模。5)模板支设首先需解决的是模板开设对拉螺杆孔的问题,由于钢板墙上拉筋预留孔的位置横向不平,但竖向在一条线上,以后每层的预留位置基本对应,所以第一次开设的对拉螺杆位置显得尤为重要,针对钢板墙留设的拉筋(箍筋)孔位置,合理选择螺杆穿孔位置,避免模板重复开孔,加快超厚剪力墙模板的施工进度,同时提高了模板的可周转使用次数,有效降低施工成本。6)由于剪力墙较厚,为确保内设钢板钢筋混凝土剪力墙的施工质量及安全,墙模板宜采用20mm 厚胶合模板,竖向背楞(内楞) 采用Φ 48钢管,其间距200mm 。横向背楞(外楞)采用2Φ48钢管,其间距450mm 。为确保对拉螺杆能顺利穿过钢板墙,结合钢板墙上对拉孔径及施工安全,加固的对拉螺杆可采用不小于A14钢筋,螺杆横向间距600mm ,纵向间距450mm ,加固方法如图3所示。图3 内设钢板剪力墙模板加固断面
7)当采用对拉螺杆加固剪力墙混凝土模板满足不了计算要求时,需采取斜撑或对撑方式参与计算直至安全复核计算通过。图4 剪力墙斜撑、对撑加固
4 混凝土浇筑
各项操作均是为最后的混凝土浇筑做准备,因剪力墙内部设有钢板墙,计划好混凝土的浇筑顺序尤为重要,控制好混凝土浇筑成型质量,是确保剪力墙混凝土施工质量的最后一道重要工序。1) 模板拼装加固完成后对模板内进行清扫,各项工序完成后,对模板内浇水湿润,之后便可进行混凝土浇筑。2)浇筑混凝土时剪力墙内钢板两侧采用两台混凝土泵同时浇筑,根据对拉螺杆中部有定位卡的设置方位,对钢板墙无定位卡一侧先浇筑混凝土,其浇筑高度控制在500mm以内,紧随开始浇筑另外一侧混凝土,控制好钢板两侧混凝土浇筑速度的同时保证钢板左右两侧浇筑高度差保持在500mm。采用这种内外高差的浇筑方法,可以保持钢板墙无定位卡一侧的模板所受混凝土侧压力比另一侧大,模板整体有向钢板墙无定位卡一侧偏移的趋势,由于对拉螺杆中部焊有定位卡,使模板相对钢板是固定的,模板不会向钢板墙无定位卡一侧发生整体的偏移。图5 钢板剪力墙混凝土两侧浇筑砼高差
3)钢板剪力墙混凝土要分左右两侧同时、同向浇筑,具体浇筑顺序如图6,即每层混凝土浇筑时先浇筑钢板墙无定位卡的一侧,再浇筑钢板墙有定位卡的一侧。图6 钢板剪力墙两侧混凝土浇筑顺序
4)为保证所浇筑的混凝土振捣质量达到设计及规范要求,在振捣过程中振捣棒每次插入混凝土的深度控制必须确保插入下至下一层混凝土面50mm 为宜。振动中严格遵行快插慢拔,振捣排气,振捣密实的混凝土振动规定要求。5)针对洞口过梁、墙梁交接处的钢筋较为密集,选用用30型小振动棒均匀振捣。6) 振捣时间控制在20秒左右为宜,主要以混凝土表面出现浮浆,排气泡少许出现,混凝土面不再下沉为止。7)振捣时禁止振动棒触及模板、钢筋、对拉杆,预埋管件等;浇筑时,应设钢筋、模板值班专人,随时对钢筋有无位移、模板有无变形、紧固件是否发生异响、松动、螺杆断裂或螺帽爆开等现象发生,从而来确保混凝土浇筑质量及施工的安全。8)依据设计楼层或楼地面的标高,剪力墙混凝土浇筑时的标高控制以投测到墙体钢筋或标高定位杆上的标高线为依据。5 模板的拆除
5.1 拆除原则
一般情况下,应确保墙、柱、梁等部位棱角完整不受损且混凝土强度不得低于1.2MPa 以上方可拆除方可进行拆模,拆模时严禁用力过大重击重敲,强撬。5.2 拆模顺序
清除粘挂于模板外杂物→对拉螺杆螺母松动→蝴蝶扣拆除→外龙骨拆除→内龙骨拆除→模板拆除及清理→模板转运。5.3 拆模要求
拆模前应上报拆模申请表单,并做好需拆除部位的混凝土强度复核及结构安全分析,若在拆除过程会造成结构安全隐患,严禁对相应部位模板拆除或产生过大振动力而造成结构损伤。为确保施工安全,模板拆除时必须严格遵照先支后拆,后支先拆,先拆纵墙模板后拆横墙模板,先拆外墙模板后拆内墙模板的模板拆除顺序及要求。拆模时应使用撬棍等工具做到轻撬、轻拆、轻放,严禁使用过重、过大锤进行重击拆除。大模板拆除时,应提前做好拆模规划及模板吊运、堆码要求,为确保模板堆码平整整齐、安全,在模板吊运前必须进行模板面的清理干净,吊运墙严格检查吊点是否满足吊运要求。在模板拆除及转运过程中应注意成品保护,及时做好墙、柱、梁、楼梯等部位棱角保护,从而确保混凝土成型外观质量。6 结束语
内设钢板超厚钢筋混凝土剪力墙施工中,通过剪力墙对拉螺杆的改进、设计。做好进场模板、木枋、钢管、扣件等材料质量的合格管控,在剪力墙的混凝土浇筑、振捣施工中严格按照各项操作规程要求,认真组织施工。以提高施工效率,节约材料,短钢筋头的废物利用,成品质量有保证为目标的情况下,使内设钢板超厚钢筋混凝土剪力墙施工的模板施工、混凝土浇筑、振捣以及模板拆除等施工质量、安全操作等得到了较好的控制,剪力墙施工进度得到保障,在经济效益方面也较为显著。
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【作者信息】
邱文斌,云南工程建设总承包股份有限公司,高级工程师
孙林涵,云南工程建设总承包股份有限公司,经济师
刘登雄,云南工程建设总承包股份有限公司,工程师
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