趙前
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我國建筑行業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展,得到快速的崛起,從多層到高層再到超高層,施工技術(shù)也在同步更新,技術(shù)的不斷突破也帶來更多的新技術(shù)、新工藝進一步促進建筑業(yè)的發(fā)展。
目前國內(nèi)住宅項目外墻結(jié)構(gòu)多數(shù)采用剪力墻填充加氣混凝土砌塊的形式,該工程做法建筑外墻出現(xiàn)開裂、滲漏等現(xiàn)象一直是困擾建筑施工的一項技術(shù)難題,由于混凝土(含砂漿)與砌筑墻體的熱膨脹系數(shù)不同,易在混凝土與砌筑墻體之間、外墻砌筑與外墻墻面砂漿之間產(chǎn)生收縮裂縫,外墻易發(fā)生開裂滲漏等質(zhì)量通病。特別是溫差大、潮濕多雨的南方地區(qū)尤為明顯。但隨著鋁模施工技術(shù)的大力發(fā)展,免抹灰、干作業(yè)等先進的施工工藝得到快速發(fā)展,針對建筑外墻開裂、滲漏等一系列質(zhì)量通病,采用全現(xiàn)澆混凝土外墻結(jié)構(gòu)配合鋁模技術(shù)能較好的解決這一施工技術(shù)難題。本文主要介紹新型全砼外墻結(jié)構(gòu)配合鋁模技術(shù)在實際工程中應用。
本文介紹的工程案例,為一未來社區(qū)開放式小區(qū)??偨ㄖ娣e19 萬方,地下3 層地上22 層,原設(shè)計外墻采用砂加氣混凝土砌塊作為填充墻結(jié)構(gòu),外配滿堂腳手架施工工藝。施工過程中為減少交叉工序,提高施工效率,外墻利用鋁模深化設(shè)計從結(jié)構(gòu)上“砌改墻”實現(xiàn)全砼外墻,一次現(xiàn)澆成型,大大加快施工進度,提高外墻成品質(zhì)量。同時考慮到不同地震烈度區(qū)對結(jié)構(gòu)的影響,結(jié)合本工程設(shè)計要求抗震設(shè)防烈度的前提下,對外墻設(shè)置結(jié)構(gòu)拉縫。如今,住宅項目采用全砼外墻與爬架、鋁模施工相結(jié)合的體系已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢[1]。
本文涉及建筑外墻結(jié)構(gòu)由砂加氣混凝土砌塊深化為全砼外墻,與主體同步施工,應用鋁模技術(shù),將二次砌筑外墻用砼同主體一起整澆。全現(xiàn)澆混凝土外墻結(jié)構(gòu)剛度大,地震力大,可能超過8米長墻,不符合抗震概念及規(guī)范要求[2]。通過優(yōu)化在連接處采用柔性連接(即結(jié)構(gòu)拉縫),以滿足抗震設(shè)計要求,簡化工序,提升效率。
本工程通過設(shè)置結(jié)構(gòu)豎向和水平拉縫,將外墻外墻鋼筋混凝土墻體與主體結(jié)構(gòu)一次整澆,達到外墻全現(xiàn)澆的效果。但在砌體墻優(yōu)化為混凝土墻增加了樓體自重,經(jīng)設(shè)計核算后,出具了深化方案,在混凝土墻內(nèi)填充120mm 厚的XPS 擠塑板[3],擠塑板兩側(cè)配置φ8@400 不錨入主體豎向鋼筋和φ6@200 端部錨入主體水平鋼筋的鋼筋網(wǎng)片(外墻荷載取7.1kN/m,空心率應不小于0.45)。此做法全現(xiàn)澆墻體混凝土強度與主體結(jié)構(gòu)相同。
深化后的“砌改墻”結(jié)構(gòu)如下圖1 所示:
圖1 全砼新型外墻構(gòu)造詳圖
根據(jù)深化設(shè)計詳圖外墻體內(nèi)外側(cè)為混凝土結(jié)構(gòu),中間夾保溫擠塑板(XPS)見下圖2 構(gòu)造。既能滿足節(jié)能環(huán)保的要求,同時減少外墻保溫層年久脫落的風險和后期維保成本。
圖2 夾心保溫擠塑板(XPS)
其中,在熱橋部位也進行了細部處理,采用如下構(gòu)造(圖3),避免熱橋現(xiàn)象的產(chǎn)生給外墻結(jié)構(gòu)造成不利影響。
圖3 全砼外墻熱橋構(gòu)造
采用鋁模板作為全砼外墻的支護體系,鋁模板主要由模板系?統(tǒng)(鋁型材或鋁板材)、支撐系統(tǒng)、緊固系統(tǒng)、附件系統(tǒng)構(gòu)成。下圖4為鋁模板施工現(xiàn)場拼裝。
圖4 鋁模體系
鋁模板各模塊可以在多個項目中循環(huán)利用,其主要優(yōu)點包括:施工周期短、重復使用次數(shù)多,平均使用成本低、施工方便、效率高、穩(wěn)定性好、承載力高、拼縫少、精度高,拆模后混凝土表面效果好、免抹灰、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點。下表1 是鋁模與其他傳統(tǒng)模板的經(jīng)濟指標的比較。
表1 各類模板系統(tǒng)性價比
通過以上對比,對于多棟相同高層的建筑,鋁模在經(jīng)濟方面表現(xiàn)出較大的優(yōu)勢。同時,在本工程中不管是在經(jīng)濟還是生產(chǎn)效率方面都將體現(xiàn)出鋁模較高的性價比[4]。
據(jù)初步估算采用全混凝土外墻體系單方造價增加約22 元/㎡,但大大提高工作效率,在工期方面節(jié)約8%左右,得以提前交付使用。
通過采用高精度鋁合金模板、爬架(爬架是全現(xiàn)澆外墻最優(yōu)的配套工藝)、外墻全現(xiàn)澆等施工技術(shù),實現(xiàn)混凝土外墻免抹灰以及土建,裝修穿插施工,縮短建造工期。
全現(xiàn)澆外墻,充分利用了鋁模施工優(yōu)勢,實現(xiàn)外墻一次澆筑成型,杜絕了外墻裂縫滲漏等質(zhì)量通病,而且減少交叉工序(砌筑、抹灰、貼磚等濕作業(yè)),節(jié)約工期,提高效率,因此受到行業(yè)的廣泛推崇。但是,外墻全現(xiàn)澆混凝土體系有一個弊病是抗震等級低導致開裂,可以通過結(jié)構(gòu)拉縫解決這一關(guān)鍵技術(shù)問題[5]。
結(jié)構(gòu)拉縫型材通常采用PVC-U 型材。結(jié)構(gòu)拉縫的分類及應用:
拉縫類型 使用位置 拉縫板圖例豎向拉縫 混凝土構(gòu)造墻與剪力墻(或結(jié)構(gòu)柱等)交界線images/BZ_129_862_1815_1106_1948.png水平拉縫 混凝土構(gòu)造墻與結(jié)構(gòu)梁底的交界線,混凝土構(gòu)造墻images/BZ_129_862_1971_1106_2103.png
結(jié)構(gòu)拉縫技術(shù)就是在構(gòu)造混凝土墻體與剪力墻的豎向或橫向接縫部位,填充柔性材料,將二者間接軟性連接,達到在既不影響剪力墻的剛度,又能減少結(jié)構(gòu)裂縫,實現(xiàn)抗震和外墻一次澆筑完成的目的[6-7]。對墻體結(jié)構(gòu)的抗震、抗裂起到了很好的防護作用。
本文通過對結(jié)構(gòu)外墻的深化及鋁模施工技術(shù)的探討,采用鋁合金模板,爬架,外墻全現(xiàn)澆等施工技術(shù),實現(xiàn)混凝土外墻免抹灰以及土建,裝修穿插施工,縮短建造工期。同時,結(jié)構(gòu)拉縫施工技術(shù)在鋁膜全現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)墻體系中也取得了顯著的效果,該應用對大力發(fā)展鋁膜全現(xiàn)澆混凝土墻結(jié)構(gòu)體系提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。
根據(jù)測算采用鋁模技術(shù)全混凝土外墻體系每平方米的綜合成本增加有限,卻大大提高施工效率,縮短工期,減少人工成本,尤其對于超高層住宅,由于自身結(jié)構(gòu)剛度的需要,結(jié)構(gòu)布置形式基本為全混凝土外墻。由此可見,在高層住宅標準層中采用全現(xiàn)澆混凝土墻體,可有效的縮短施工周期,降低成本投入,是住宅產(chǎn)品從標準化向工業(yè)化邁進的必經(jīng)過程,對于推進住宅全周期的精細化設(shè)計也起到了積極作用,同時低碳、環(huán)保新型外墻及鋁模體系將會是建筑業(yè)的發(fā)展趨勢,并逐漸的被應用和推廣。