王悅,王清江,2
(1 重慶工商職業(yè)學院,重慶 401520;2 石家莊鐵道大學,河北石家莊 050043)
建筑業(yè)正在經(jīng)歷前所未有的轉(zhuǎn)型升級,從建造技術(shù)到建設(shè)管理模式都在發(fā)生著巨大變革[1]。建筑信息模型BIM 技術(shù)的應(yīng)用推動了建筑設(shè)計、施工工藝的轉(zhuǎn)變,EPC 模式的推廣,將施工階段優(yōu)化變更前置到設(shè)計階段,極大地減少了施工變更[2]。傳統(tǒng)濕作業(yè)建造模式,建筑構(gòu)造柱梁與主體結(jié)構(gòu)分次施工,業(yè)內(nèi)稱“二次澆筑”工序,給施工帶來了極大不便,且延長了工期,造成了材料的浪費[3]。綠色施工、縮短工期加快施工均需要改進“二次澆筑”工藝。探索實踐建筑構(gòu)造柱梁與主體框架結(jié)構(gòu)混凝土同步施工方法,雖增加了建筑框架主體結(jié)構(gòu)施工難度,但伴隨著高精度模板的推廣應(yīng)用,該技術(shù)工藝可行且成效明顯。
建筑構(gòu)造柱、梁“二次澆筑”施工技術(shù)指:建筑主體框架結(jié)構(gòu)施工完成后,建筑構(gòu)造柱、構(gòu)造梁、門洞過梁、飄窗等構(gòu)造施工時,在主體框架結(jié)構(gòu)上再次支撐模具,澆筑混凝土施工工藝。
現(xiàn)階段,構(gòu)造柱梁多采取與主體結(jié)構(gòu)框架混凝土分次施工工藝,即先完成房建主體框架結(jié)構(gòu),之后,在主體框架結(jié)構(gòu)上支撐模具,“二次澆筑”框架柱、梁混凝土施工。構(gòu)造柱、梁鋼筋安裝工藝,采取在框架主體施工時在構(gòu)造柱、梁位置對應(yīng)的樓地板、框架柱模板上預(yù)留接茬鋼筋,以便構(gòu)造柱、梁鋼筋的連接[4]?;蚴窃诳蚣苤黧w完成后,施工構(gòu)造柱、梁時,在樓地面及框架柱對應(yīng)位置鉆孔錨固構(gòu)造柱、梁鋼筋。
現(xiàn)有建筑“二次澆筑構(gòu)件”主要包括:建筑構(gòu)造柱、梁、門窗過梁及飄窗等構(gòu)造。構(gòu)造柱、梁“二次澆筑”施工主要影響因素:“二次澆筑”施工時需綁扎構(gòu)造柱、梁鋼筋,安裝構(gòu)造柱梁模板,澆筑構(gòu)造柱梁混凝土,施工時,作業(yè)面窄小,各工序作業(yè)困難,且混凝土澆筑時需單獨攪拌混凝土,因構(gòu)件截面尺寸較小,混凝土用量少,質(zhì)量難以控制。
構(gòu)造柱、梁結(jié)構(gòu)二次施工改為一次施工,即可避免二次施工帶來的材料浪費、污染環(huán)境等問題。要實現(xiàn)一次澆筑施工需要解決的首要問題是:構(gòu)件模板及支撐加固的問題,要求模板既要有一定強度、剛度,又能保證模板的穩(wěn)定性。鋁模等高精度模板的出現(xiàn),可有效解決模板及支撐問題。一次澆筑施工是將主體框架與構(gòu)造柱、梁構(gòu)件同步施工,同步完成主體框架及構(gòu)造柱梁鋼筋綁扎安裝、模板安裝及混凝土澆筑施工。
在建筑主體框架結(jié)構(gòu)施工時,將構(gòu)造柱、梁同步施工,在模板設(shè)計、鋼筋制作安裝及混凝土澆筑施工時,構(gòu)造柱、梁與框架主體結(jié)構(gòu)同步施工。同時為確保構(gòu)造柱、梁施工質(zhì)量,模板與主體框架模具相同,構(gòu)造柱、梁等構(gòu)件模具均采用封閉式形式,以確保澆筑施工時,混凝土不致從構(gòu)造柱、梁處滲漏,造成混凝土不密實等質(zhì)量問題。
構(gòu)造柱、梁構(gòu)件一次澆筑施工方法:
1)構(gòu)造柱施工,構(gòu)造柱與同樓層框架柱同步施工,混凝土澆筑時,混凝土從柱底向上澆筑,構(gòu)造柱模板見圖1,完成后的構(gòu)造柱見圖2。
圖1 構(gòu)造柱模板示意圖
圖2 完成后的構(gòu)造柱
2)構(gòu)造梁施工,構(gòu)造梁按規(guī)范設(shè)置,構(gòu)造梁兩端與柱連接。構(gòu)造梁模板采用水平封閉式模具,為確?;炷翝仓|(zhì)量,在模具頂面設(shè)置多個啟閉式窗口,用于澆筑混凝土?;炷翝仓r,先將與構(gòu)造梁相連接的柱混凝土澆筑到構(gòu)造梁高度,梁兩端混凝土由柱內(nèi)灌入,梁中部混凝土由預(yù)留啟閉窗口澆筑。構(gòu)造柱梁混凝土澆筑完成后,關(guān)閉梁頂面窗口,繼續(xù)澆筑柱等豎向構(gòu)件混凝土。
3)飄窗施工,飄窗一般由窗臺板、窗墻板及窗底板組成。施工時,飄窗模板采用封閉式模具,為便于澆筑混凝土,在窗臺板模具上預(yù)留啟閉窗口。飄窗模具見圖3,飄窗模板安裝圖見圖4。
圖3 飄窗模板示意圖
圖4 飄窗模板安裝圖
4)門過梁施工,為確保門過梁與主體結(jié)構(gòu)一次完成,在施工圖設(shè)計時,將門過梁與框架梁板同步設(shè)計,使過梁連接在框架梁上,成為一個整體構(gòu)件。在模具設(shè)計、安裝時,將過梁模具與框架梁模具同步設(shè)計,同步安裝。在混凝土澆筑時,同步完成混凝土澆筑。拆模后的門過梁見圖5。
圖5 拆模后的門過梁
建筑構(gòu)造柱梁與主體一次澆筑施工工藝流程見圖6。
圖6 建筑構(gòu)造柱梁與主體一次澆筑施工工藝流程圖
4.3.1 施工準備
1)人員配備
施工人員應(yīng)進行職業(yè)安全、技術(shù)知識和操作技能培訓,取得相應(yīng)職業(yè)技術(shù)能力和執(zhí)業(yè)資格證書。
2)測量放線
在樓地面上測放出框架柱、構(gòu)造柱的中心線及外輪廓線,并在基面上測放出梁、板豎向支撐立桿位置,用于安裝框架柱、構(gòu)件柱模板及安裝腳手支撐架。
3)模板、材料準備
模板設(shè)計,并按模板設(shè)計圖準備模板,鋼筋等材料進場,檢驗合格后備用。
4.3.2 柱、飄窗鋼筋綁扎
鋼筋在加工廠制作,運至現(xiàn)場綁扎安裝。
4.3.3 柱、飄窗模板安裝
柱、飄窗模板可采用高精度鋁模板或普通鋼模、木模等。
4.3.4 腳手架安裝
待柱模板安裝完成后,安裝梁、板豎向支撐腳手架。
4.3.5 構(gòu)造梁施工
構(gòu)造梁模板與豎向腳手架配合安裝,為確?;炷翝仓r,新澆筑的混凝土不致從構(gòu)造梁模板中涌出,構(gòu)造梁模板采用四面封閉式模板。
4.3.6 框架梁、門過梁及樓板模板安裝
框架梁、門過梁及樓板模板可采用高精度鋁模板或普通鋼模、木模等,門過梁模板與框架梁模板一體化設(shè)計,同步安裝。
4.3.7 混凝土澆筑
主體框架柱、梁、板與二次構(gòu)造柱、梁、過梁等構(gòu)件同步澆筑混凝土,混凝土澆筑順序:先從框架柱、構(gòu)造柱等豎向構(gòu)件底部澆筑,逐步向上,飄窗、廚衛(wèi)間反坎混凝土同步澆筑;澆筑到構(gòu)造梁時,先澆筑構(gòu)造梁混凝土;之后,繼續(xù)向上,澆筑框架梁、板混凝土,門過梁與框架梁同步澆筑混凝土。
4.3.8 拆模養(yǎng)護
當澆筑完成的混凝土達到拆模強度時,拆除模板。飄窗及構(gòu)造梁模板拆除時,混凝土強度應(yīng)達到100%設(shè)計強度。
該技術(shù)在重慶萬科理想城工程中推廣應(yīng)用,項目總建筑面積為43159.17 m2,由5 棟高層建筑組成,最大層數(shù)22 層,為住宅工程,工程結(jié)構(gòu)形式為框架、剪力墻結(jié)構(gòu)。該技術(shù)應(yīng)用效果較好,既減少了建筑垃圾,節(jié)約了能耗,實現(xiàn)了綠色施工,同時加快了施工進度,取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
我國經(jīng)濟已由高速發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)變,各行業(yè)都在提升發(fā)展質(zhì)量上下功夫,建筑工程粗放式管理和高能耗建造模式更需要創(chuàng)新發(fā)展,以技術(shù)進步提升工程質(zhì)量。建筑構(gòu)造柱梁與主體一次澆筑技術(shù)減少了建筑垃圾,降低了建筑能耗,也減少了建筑施工對周邊環(huán)境的影響,實現(xiàn)了綠色、低碳建造,提升了濕作業(yè)施工模式技術(shù)水平,確保了建筑施工質(zhì)量,具有較大的推廣和借鑒價值。