邢言利
(中國社會科學(xué)院大學(xué),北京 100102)
框架、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)以其大跨度、大開間、平面布置靈活的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢廣泛應(yīng)用于建筑功能綜合性較強的公共建筑中。隨著我國建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,既能符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)又可起裝飾作用的新型材料——JY310裝飾保溫節(jié)能砌塊成為框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)外圍護結(jié)構(gòu)一種新的選擇,但作為一種新型節(jié)能墻體填充及保溫裝飾一體化材料,推廣應(yīng)用過程中僅有施工圖集、規(guī)范作為依據(jù),施工工藝尚不成熟,施工中還存在一些需注意的細節(jié)。本文通過北京某科研附屬用房項目的施工經(jīng)驗積累,結(jié)合JY310裝飾保溫節(jié)能砌塊自身特點,總結(jié)完善JY310裝飾保溫節(jié)能砌塊在框架結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用中的注意事項。
北京某科研附屬用房項目為多功能綜合體工程,位于北京市良鄉(xiāng),建筑面積12 034m2,地下2層,地上6層。首層為食堂,層高4.8m,2層為教室,層高4.2m,3層為辦公室,層高3.6m,4~6層為學(xué)員宿舍,層高3.6m??蚣?剪力墻結(jié)構(gòu),梁截面350mm×600mm,柱截面700mm×700mm,軸間距7.2m。本工程外墻采用JY310裝飾保溫節(jié)能一體化砌塊砌筑,外圍護結(jié)構(gòu)荷載由每層梁、板承擔(dān)。
1)芯柱的施工質(zhì)量保證 本工程主體框架結(jié)構(gòu)施工完畢后進入外圍護及室內(nèi)隔墻等二次結(jié)構(gòu)施工。相較自承重結(jié)構(gòu)體系,因框架梁、板、柱已施工完畢,JY310裝飾保溫節(jié)能一體化砌塊體系中芯柱鋼筋連接方式、連接時間與砌塊砌筑之間存在施工工序矛盾,同時,芯柱混凝土澆筑工藝、混凝土成型質(zhì)量更是JY310裝飾保溫節(jié)能一體化砌塊砌體結(jié)構(gòu)安全的重要保障。
2)保溫構(gòu)造 JY310裝飾保溫節(jié)能一體化砌塊是利用內(nèi)葉混凝土小型砌塊承重性能、中葉優(yōu)質(zhì)自熄型XPS保溫板的良好保溫隔熱性能及外葉劈裂磚裝飾效果三者有機結(jié)合而成,砌塊寬度為(190+70+50)mm。整個外墻中,70mm厚保溫中葉的連續(xù)性及與門窗周邊熱橋控制是能否達到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵。
3)裝飾面成品保護 JY310裝飾保溫節(jié)能一體化砌塊外葉是50mm厚彩色混凝土劈裂磚,具有良好的裝飾質(zhì)感,顏色由設(shè)計院確定,具有永不變色的特點。為此,外圍護結(jié)構(gòu)施工過程中,如何保證裝飾外葉不被污染是在施工前需重點考慮的問題之一。
芯柱是指在砌塊內(nèi)部空腔中插入豎向鋼筋并澆灌混凝土后形成的砌體內(nèi)部的鋼筋混凝土小柱(不插入鋼筋的稱為素混凝土芯柱)。芯柱與水平系梁、4水平鋼筋網(wǎng)片共同作用,使外墻成為一個整體。在豎直方向上芯柱插筋上下貫通,穿過圈梁內(nèi)側(cè)鋼筋,在水平方向上系梁、水平鋼筋網(wǎng)片與柱、墻連接。通過芯柱、系梁及水平鋼筋網(wǎng)片將墻體與主體結(jié)構(gòu)有效連接。為此,砌體芯柱主要作用不是承擔(dān)豎向承載,而是提高房屋結(jié)構(gòu)延性,加強房屋整體性。
JY310裝飾保溫節(jié)能一體化砌塊施工依據(jù)是GB/T 8239—2014《普通混凝土小型砌塊》、JGJ/T 14-2011《混凝土小型空心砌塊建筑技術(shù)規(guī)程》、JC861-2000《混凝土砌塊(磚)砌體用灌孔混凝土》、JC 860—2008《混凝土小型空心砌塊和混凝土磚砌筑砂漿》、GB 50203—2011《砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》等規(guī)范。對于芯柱施工工藝,僅有《混凝土小型空心砌塊建筑技術(shù)規(guī)程》明確了“芯柱沿房屋高度方向應(yīng)貫通,當(dāng)采用裝配式混凝土樓蓋時,應(yīng)貫穿樓板。芯柱鋼筋應(yīng)采用帶肋鋼筋,并從每層墻、柱頂向下穿入小砌塊孔洞,通過清掃口與從圈梁或連系梁伸出的豎向插筋綁扎搭接。芯柱混凝土應(yīng)按連續(xù)澆灌、分層搗實的原則進行操作,直澆至離該芯柱最上一皮小砌塊頂面50mm止,不得留施工縫。振搗時,宜選用微型行星式高頻振動棒。”《混凝土小型空心砌塊建筑技術(shù)規(guī)程》條文釋疑解釋“連續(xù)澆筑”的目的是使芯柱混凝土有較好的整體性,“直澆至離該芯柱最上一皮小砌塊頂面50mm止”,目的是使每層圈梁的底部與所有芯柱交接處均形成凹凸形暗鍵,以增強房屋的抗震能力。上述規(guī)定主要針對多層砌體結(jié)構(gòu),而且未考慮系梁的澆筑時點,為此對于框架結(jié)構(gòu)填充墻具有借鑒作用。
經(jīng)對市場上多個類似工程芯柱施工工藝調(diào)研后發(fā)現(xiàn),對于《混凝土小型空心砌塊建筑技術(shù)規(guī)程》中“不得留施工縫”的規(guī)定普遍執(zhí)行得不理想。砌塊生產(chǎn)廠出示的參考工藝顯示,芯柱混凝土澆筑一般采用邊砌筑邊澆筑及墻體砌筑完畢后整體澆筑2種方式。第1種方式一般砌筑一步架子后就插筋澆筑,優(yōu)點是施工方便,缺點是不滿足《混凝土小型空心砌塊建筑技術(shù)規(guī)程》中“不得留施工縫”的規(guī)定,而且鋼筋接頭多,浪費鋼筋;第2種方式操作過程中往往在墻體中部留清掃塊,插筋分成2段,從該位置分別向上、向下插,此種方式也不能保證插筋在芯柱中不斷開,不能滿足《混凝土小型空心砌塊建筑技術(shù)規(guī)程》中“從每層墻、柱頂向下穿入”的要求。對于本項目如何編制芯柱澆筑工藝需要具體分析。
1)08BJ2-8《混凝土小型空心砌塊建筑構(gòu)造》圖集明確規(guī)定在外墻轉(zhuǎn)角處、樓梯間四角、丁字墻、內(nèi)外墻交接處、門窗兩側(cè)、伸縮縫兩側(cè)處設(shè)置芯柱,1~2層及頂層芯柱間距不超過1.2m,其他樓層不超過2.4m。本工程設(shè)計說明明確芯柱間距不超過2.0m,插筋為1根14,搭接長度為45d即630mm。插筋上下貫通,穿過圈梁內(nèi)側(cè)鋼筋。頂部錨入屋蓋圈梁(有女兒墻者伸至女兒墻頂),向下錨入基礎(chǔ)。15BJZ121《JY-1保溫砌塊》圖集明確需在窗臺高度設(shè)1道通長190mm×190mm水平系梁,墻高較高時,水平系梁中距≤2.0m。本工程外窗高度1.8m,寬度大于1.5m,層高在3.6~4.8m。為滿足圖集要求,需在窗上下分別設(shè)1道水平系梁。為此,每層每根芯柱均要與2根水平系梁相交。經(jīng)測算,層高3.6m時,第2道系梁下表面與框架梁底面之間距離分別為300mm,可滿足《混凝土小型空心砌塊建筑技術(shù)規(guī)程》中“從上插筋”以及“不得留施工縫”澆筑的規(guī)定。但考慮到框架梁底甩筋長度大于630mm,為此芯柱在第2道系梁下表面以下2皮砌塊應(yīng)選用清掃口塊,門窗洞口兩側(cè)選用洞口塊。當(dāng)層高為4.2m及4.8m時,可在第2道系梁澆筑完畢后繼續(xù)砌筑,直到離梁底600mm時再進行插筋。剩余3皮砌塊在芯柱部位采用清掃塊,方便鋼筋的嵌入及下一步芯柱混凝土的澆筑。2道系梁在澆筑時需在芯柱位置預(yù)留不小于120mm×120mm孔洞。
2)芯柱根部砌筑2皮清掃口塊,系梁上第1皮砌塊對應(yīng)芯柱位置,采用清掃口塊,梁底對應(yīng)芯柱位置砌筑3皮清掃口塊。清掃口塊周邊毛刺敲掉,以滿足鋼筋綁扎、散落砂漿清掃、芯柱截面準(zhǔn)確要求及芯柱混凝土澆筑。
3)為方便芯柱澆筑時封閉清掃口,可在清掃口塊砌筑時上下分別預(yù)埋1道U形4拉結(jié)鋼筋,用于固定清掃口封堵板。采用12mm厚竹編板定制成清掃口封堵板及梁下芯柱澆筑口定制漏斗形模板。在該模板與墻體接觸部位貼密封條,防止芯柱混凝土澆筑時漏漿。
4)芯柱混凝土采用Cb20預(yù)拌細石混凝土,坍落度200mm±20mm?;炷琳駬v選用ZN-25行星式高頻振動棒。
5)根據(jù)設(shè)計圖紙及各部位尺寸繪制排塊圖,確定芯柱位置、水平系梁標(biāo)高及梁、柱外托件標(biāo)高??蚣芙Y(jié)構(gòu)驗收合格后,對結(jié)構(gòu)尺寸進行校核,通過調(diào)整灰縫尺寸調(diào)整誤差。按調(diào)整后的排塊圖位置安裝托件及植入預(yù)甩芯柱鋼筋,辦理隱檢預(yù)檢手續(xù)。
為此,本工程外墻工藝流程為:墻體放線→芯柱生根(植筋,結(jié)構(gòu)外預(yù)留大于630mm)→砌塊排列→拌制砂漿→立皮數(shù)桿→砌塊就位→安裝托件→砌筑、灌縫→劃縫(摳縫)→窗下系梁支模(保溫層及裝飾層固定)→窗下系梁混凝土灌混凝土(芯柱位置預(yù)留不小于120mm×120mm孔洞)→窗間墻砌筑、灌縫→劃縫(摳縫)→窗上系梁支模(保溫層及裝飾層固定)→窗上系梁混凝土灌混凝土(芯柱位置預(yù)留不小于120mm×120mm孔洞)→砌筑、灌縫→劃縫(摳縫)→芯柱插筋(與梁底剩余3皮砌塊時)→砌筑、灌縫→劃縫(摳縫)→芯柱清掃口封堵、灌混凝土→外墻防水溜縫→驗收。
《混凝土小型空心砌塊建筑構(gòu)造》《JY-1保溫砌塊》等圖集中給出門窗周邊節(jié)點做法,為有效控制該節(jié)點的熱橋,在本工程中采取如下做法。
1)在窗上下系梁及門上系梁對應(yīng)門、窗框?qū)挾攘?0mm深企口,填充與砌塊中葉材質(zhì)相同的保溫材料,保溫材料與310砌塊中葉有效對接。
2)門窗洞兩側(cè)砌塊相鄰的2個孔都灌實,形成每側(cè)2個芯柱,其中與門窗框連接的芯柱靠門窗框側(cè)預(yù)埋70mm厚與砌塊中葉材質(zhì)相同的保溫材料,并保證該保溫材料與砌塊中葉有效連接。
3)采用包鋁塑板的方式做外窗臺,以防止砂漿窗臺出現(xiàn)龜裂、漏水現(xiàn)象。
墻面污染原因主要有施工散落砂漿污染、砌筑砂漿太稀導(dǎo)致砌塊周邊污染、灰縫砌筑不飽滿導(dǎo)致澆筑芯柱、系梁時漏漿污染等情況。為此,主要控制措施如下。
1)本工程采用預(yù)拌砂漿,通過試調(diào)并嚴(yán)格控制稠度在60mm左右,分層度在20mm。
2)砌筑時水平灰縫鋪漿長度不得超過800mm,并采用頂砌法砌筑,灰縫飽滿、密實,灰縫厚度10mm±2mm。當(dāng)灰縫達到“指紋硬化”時進行劃縫(摳縫),劃縫深8~10mm,劃縫時對缺灰的灰縫塞嵌砂漿,以保證外墻劃縫后的砂漿飽和度大于90%。
3)砌體完成后外墻飾面用防水砂漿二次溜縫,對小于要求的灰縫拉線(彈線)并采用云石割機切邊修縫,使縫寬均勻、灰縫平直、深度8~10mm。溜縫前對墻面噴水濕潤,待表面風(fēng)干無明水后采用專用干硬防水砂漿勾縫劑溜縫。勾成圓弧縫且灰縫密實壓光,保持平直均勻,凹進3~5mm深。
4)在系梁支模時用塑料薄膜對外墻進行包裹,避免系梁澆筑時漏漿污染。
5)在砌筑完一步架后應(yīng)對墻面用塑料薄膜進行包裹以避免施工散落砂漿污染。
6)對污染處使用1∶30的草(鹽)酸溶液清洗,2人配合,其中1人用噴壺或噴霧器噴拌合均勻的酸溶液洗墻面,1人用水管沖洗。在清洗過程中應(yīng)分層次清洗,先洗局部污染嚴(yán)重的,再洗污染一般的。選擇面積不應(yīng)太大(1m2左右最佳),每遍清洗速度要快,快噴酸、快沖水逐次進行。
根據(jù)上述思路,施工單位編制詳盡的施工方案。通過樣板墻砌筑的方式進行技術(shù)交底,使操作工人熟悉技術(shù)要點及注意事項。用3個月時間完成地上6層裝飾保溫節(jié)能一體化砌塊的砌筑。在通過用錘擊法對芯柱全數(shù)檢驗密實無空鼓的基礎(chǔ)上,每層隨機抽取3根芯柱采取鑿開外壁的方法進行觀察,發(fā)現(xiàn)芯柱與砌塊結(jié)合緊密,柱體表面光滑無氣泡。施工過程中未出現(xiàn)大面積墻面污染現(xiàn)象。項目外墻無色差,觀感質(zhì)量較佳。
在現(xiàn)行節(jié)能、消防標(biāo)準(zhǔn)下,框架、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)外墻材料的選擇是建設(shè)單位考慮的重點。相較幕墻、外墻涂料等通常做法,裝飾保溫節(jié)能一體化砌塊在安全性、耐久性及經(jīng)濟性上性價比較高。為確保施工精度,建議在施工圖設(shè)計階段由設(shè)計院進行深化設(shè)計,如增加外墻排磚圖、外墻墻身大樣圖、外窗節(jié)點圖等。在豎直方向上明確結(jié)構(gòu)梁、板、系梁標(biāo)高與砌塊外葉、窗臺之間的位置關(guān)系,在水平方向上明確柱、門、窗、芯柱位置關(guān)系。這樣可在結(jié)構(gòu)施工過程中預(yù)埋芯柱錨固筋、裝飾外葉承托件等,也可實現(xiàn)芯柱混凝土灌注口的預(yù)留。