武瓊杰 (山西三建集團(tuán)有限公司,山西 長(zhǎng)治 046000)
設(shè)計(jì)感強(qiáng)的建筑,在設(shè)計(jì)階段不僅要注重建筑物的觀賞性,而且還要注意建筑物結(jié)構(gòu)的功能性和環(huán)保性。特別是公共建筑,多數(shù)設(shè)計(jì)是以框架結(jié)構(gòu)結(jié)合剪力墻的設(shè)計(jì)思路為主,體現(xiàn)外墻結(jié)構(gòu)的主要以框架結(jié)構(gòu)為主,這樣不僅便于體現(xiàn)造型的美感,而且相較剪力墻更是降低了施工難度,保證整體施工質(zhì)量。而框架結(jié)構(gòu)中的砌體施工是主體結(jié)構(gòu)中質(zhì)量把控的重點(diǎn),砌體質(zhì)量的好壞直接影響著主體結(jié)構(gòu)的性能,尤其是有造型的主體結(jié)構(gòu),更是給砌體施工帶來(lái)多變性,使得砌體在施工時(shí)產(chǎn)生很大困難。
晉城市丹河新城金村新區(qū)起步教育園區(qū)共享項(xiàng)目(職院范圍)及教育園區(qū)酒店項(xiàng)目設(shè)計(jì)總承包工程的體育綜合樓工程,建設(shè)地點(diǎn)位于晉城市澤州縣丹河新城金村起步園區(qū)。建筑面積44866.72m2,地下一層,地上三層,建筑總高度23.95m。結(jié)構(gòu)類(lèi)型為框架剪力墻結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)形式為筏板+柱下墩,墻下條基。
該工程?hào)|西兩側(cè)體育競(jìng)技比賽場(chǎng)館外立面墻體的主體結(jié)構(gòu)為單排框架梁、柱結(jié)構(gòu),呈井字型布局。每側(cè)的單排框架結(jié)構(gòu)以柱為分跨節(jié)點(diǎn)時(shí)可分為9跨,每跨長(zhǎng)約7m,共計(jì)63m,結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。
圖1 主體結(jié)構(gòu)東側(cè)立面圖
通常一次主體施工結(jié)束后,塔式起重機(jī)這種大型設(shè)備就會(huì)拆除,二次結(jié)構(gòu)及后期裝修工程的材料運(yùn)輸則以大型垂直運(yùn)輸設(shè)備為主。但是一般工程都是完整的墻、梁、板、柱結(jié)構(gòu),同時(shí)具有水平和豎向構(gòu)件,可以通過(guò)安裝垂直運(yùn)輸工具,比如施工電梯、升降機(jī)等,再結(jié)合結(jié)構(gòu)本身的結(jié)構(gòu)板以及手推車(chē)等小型工具實(shí)現(xiàn)材料的水平運(yùn)輸。而這種為了滿足內(nèi)部空間通透性的單排框架結(jié)構(gòu),僅有豎向的梁和柱構(gòu)件,導(dǎo)致這種結(jié)構(gòu)工程無(wú)法進(jìn)行常規(guī)材料的運(yùn)輸。
一般工程外墻施工是以雙排腳手架做外圍護(hù),內(nèi)部以結(jié)構(gòu)樓板加簡(jiǎn)易施工架體為操作平臺(tái)進(jìn)行施工。在單排框架結(jié)構(gòu)中的外墻施工不僅包含砌體工程,還包括二次結(jié)構(gòu)混凝土工程、抹灰工程、涂飾工程。如果按照常規(guī)施工方法,外墻施工的輔助設(shè)施需要重復(fù)搭設(shè),并且需要建立水平方向的操作平臺(tái),這就涉及工程施工成本增加,施工安全系數(shù)增大。
垂直運(yùn)輸工具除大型塔式起重機(jī)外,還可以采用不用型號(hào)的汽車(chē)吊,由于工程尚在主體階段,工程施工采取的是平行施工作業(yè),主體結(jié)構(gòu)內(nèi)不允許進(jìn)行堆載,以免加大主體結(jié)構(gòu)的荷載。如果選用汽車(chē)吊,單排框架結(jié)構(gòu)外側(cè)因場(chǎng)地限制一般無(wú)法滿足汽車(chē)吊起重臂的起吊,這樣便只能在單排框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)一層樓板上進(jìn)行吊運(yùn),由此增加的動(dòng)荷載是施工所不允許的。
(1)在垂直運(yùn)輸機(jī)械的選擇上,考慮到場(chǎng)地承載能力的限制,且有交叉作業(yè)的安全隱患,需要選擇一種自重輕便、無(wú)須懸臂的機(jī)械進(jìn)行上下垂直運(yùn)輸。而小型剪叉式升降機(jī)無(wú)曲臂,只是在上下高度范圍內(nèi)進(jìn)行上下升、降,升降臺(tái)起升后有較高的穩(wěn)定性,同時(shí)升降平臺(tái)設(shè)有金屬防護(hù)欄桿,在具有穩(wěn)定性的同時(shí)兼具了安全性。加之填充墻砌體的加氣混凝土砌塊材料輕,使得其高空作業(yè)效率更高、更安全。
(2)單單只有垂直運(yùn)輸設(shè)備是無(wú)法滿足這種豎向施工而無(wú)水平支撐的大跨度操作的施工需求。鑒于此種情況,需要能與剪叉式升降機(jī)能很好過(guò)渡、銜接的一種上下可以移動(dòng)的操作平臺(tái),夾鉗型懸掛吊籃是一種能夠替代傳統(tǒng)腳手架的高空施工設(shè)備,無(wú)須配重塊,適用于這種豎向無(wú)水平支撐的框架結(jié)構(gòu),而且吊籃操作靈活,移位容易,方便實(shí)用,安全可靠。
(1)以本工程為例,每跨長(zhǎng)度約7m,采取跨中設(shè)置吊籃,框架柱附近設(shè)置剪叉式升降機(jī),剪叉式升降機(jī)與施工吊籃現(xiàn)場(chǎng)站位采取隔一出一的方式進(jìn)行布置,如圖2所示。偶數(shù)跨布置施工吊籃,負(fù)責(zé)二次結(jié)構(gòu)工程施工;奇數(shù)跨采用剪叉式升降機(jī),負(fù)責(zé)材料及小型工具的運(yùn)輸。
圖2 機(jī)械站位平面布置圖
(2)填充墻砌體工程施工時(shí)采取由下向上、由中間向兩邊的施工順序,如圖3所示。每一施工段基本由兩臺(tái)吊籃配合一臺(tái)剪叉式升降機(jī)進(jìn)行操作,在地面將所需材料放入剪叉式升降機(jī)中,運(yùn)輸至施工作業(yè)層,操作人員在施工吊籃中通過(guò)搬運(yùn)所需材料進(jìn)行分項(xiàng)操作。
圖3 砌筑順序示意圖
場(chǎng)地平整施工前,施工技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)外側(cè)單排框架的位置選定設(shè)備的大小,確定平整場(chǎng)地的范圍。在場(chǎng)地平整前,應(yīng)先了解清楚場(chǎng)地土質(zhì)情況,由于此種類(lèi)型結(jié)構(gòu)的場(chǎng)地一般處于±0.000 以上,所以場(chǎng)地平整無(wú)需向下開(kāi)挖、換填、壓實(shí),可以在施工時(shí)將覆蓋的綠網(wǎng)揭開(kāi),土方施工宜選擇在無(wú)風(fēng)的時(shí)間進(jìn)行,然后進(jìn)行表面拉線找平,凡超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)高程的地方,及時(shí)依線鏟平,凡低于標(biāo)準(zhǔn)高程的地方,應(yīng)補(bǔ)土夯實(shí)。
4.2.1 安裝夾鉗型支架
(1)先將夾鉗型支架前端固定架放到梁上,再將后固定架套入到前固定架方管中,調(diào)整好后固定架位置。如需要,中間可墊入方木,然后用擰緊螺栓頂緊。
(2)安裝加強(qiáng)鋼絲繩,使其從前梁吊耳處穿過(guò),并繞經(jīng)到上支架滑輪,最后固定在后梁吊耳的螺旋扣上,調(diào)節(jié)螺旋扣的螺桿,使加強(qiáng)鋼絲繩繃緊,并在安全鋼絲繩適當(dāng)處安裝上限位塊。
(3)檢查上述各部件安裝是否正確,后固定架螺栓是否擰緊,然后將工作鋼絲繩、安全鋼絲繩從端部放下,此過(guò)程中注意鋼絲繩的纏繞現(xiàn)象。拆卸移動(dòng)時(shí),按照相反步驟操作即可。
(4)通道用的端口必須增設(shè)封口橫桿。
4.2.2 安裝懸掛結(jié)構(gòu)
(1)根據(jù)平臺(tái)長(zhǎng)度,將組片底板并排平放。然后裝上兩側(cè)護(hù)欄,并用螺栓將其與底板連接處固定好,其中,較低的護(hù)欄放于工作面一側(cè)。最后將側(cè)護(hù)欄安裝在平臺(tái)兩側(cè),安裝時(shí)注意使安全鎖支架朝向平臺(tái)外側(cè),并用螺栓連接緊固,保證整個(gè)平臺(tái)框架平直穩(wěn)固。
(2)將提升機(jī)安裝在平臺(tái)兩側(cè)側(cè)護(hù)欄上,并用螺栓連接固定好。安全鎖安裝在側(cè)護(hù)纜的安全鎖安裝板上,用螺栓緊固,安裝時(shí)注意安全鎖滾輪應(yīng)朝平臺(tái)內(nèi)側(cè)。擰下安全鎖上的六角螺母,將提升機(jī)的上限位行程開(kāi)關(guān)安裝在該處。
(3)將電氣箱掛在懸吊平臺(tái)較高護(hù)纜的中間位置處,將電動(dòng)機(jī)插頭、手握開(kāi)關(guān)插頭分別插入電氣箱下部相應(yīng)的插座內(nèi),下限位行程開(kāi)關(guān)安裝在提升機(jī)側(cè)纜下部的安裝板上。各航空插頭分別插入電氣箱下面對(duì)應(yīng)的插座內(nèi),所有航空插頭在接插過(guò)程中必須對(duì)準(zhǔn)槽口,保證插接到位,以防止虛接損壞。確認(rèn)無(wú)誤后方可連接電源。
4.3.1 大跨度跨中協(xié)同要點(diǎn)
由于本案例每跨的長(zhǎng)度基本在7m 以上,跨度大,施展空間足,跨中部分基本在懸掛吊籃的長(zhǎng)度范圍內(nèi),可以充分完成。根據(jù)總體施工順序,由中間向兩端、由下而上并且按照一定的施工順序進(jìn)行施工,操作中材料的拿取采取就近原則。
4.3.2 框架柱周?chē)鷧f(xié)同要點(diǎn)
對(duì)于框架柱兩端部分的砌筑工程,由于所在的區(qū)域?yàn)閼覓斓趸@與剪叉式升降機(jī)相銜接區(qū)域,施工存在很多不便利的因素,對(duì)于此種情況,宜將原來(lái)的施工主要操作平臺(tái)懸掛吊籃改為剪叉式升降機(jī),由移動(dòng)更便利的剪叉式升降機(jī)完成此部位的砌筑工程。采取將吊籃尺寸縮短一截底板,使得吊籃整體長(zhǎng)度減小,給剪叉式升降機(jī)留出充足的空間,以便很好地進(jìn)行前后左右的微調(diào)。
4.4.1 利用BIM技術(shù)深化砌體工程
(1)通過(guò)運(yùn)用BIM技術(shù),采用三維建模軟件建立土建模型,并對(duì)非整磚進(jìn)行編號(hào),以便于在后續(xù)的施工部署中無(wú)縫對(duì)接機(jī)械班組的材料運(yùn)輸。
(2)根據(jù)已建好的模型,對(duì)加氣混凝土砌塊進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì),根據(jù)不同排布方案,從施工成本、施工角度、砌體觀感三個(gè)維度進(jìn)行充分討論,最終確定出填充墻排版方案。
4.4.2 材料運(yùn)輸
由于這種結(jié)構(gòu)在高空作業(yè)時(shí),是由一臺(tái)吊籃與兩臺(tái)剪叉式升降機(jī)進(jìn)行配合施工的,且二次倒運(yùn)存在很大困難,所以材料在運(yùn)輸前就要根據(jù)砌塊的編號(hào)、施工部位進(jìn)行分類(lèi)運(yùn)輸,以方便操作人員在砌筑時(shí)拿取施工材料。剪叉式升降機(jī)一般安裝在框架柱前側(cè),每跨所需材料一分為二均勻地放置在升降機(jī)上,升降機(jī)與夾鉗型懸掛吊籃保持200mm 的安全距離,以免發(fā)生碰撞。
4.4.3 墻體拉結(jié)筋施工要點(diǎn)
(1)砌體填充墻應(yīng)沿框架柱全高每隔500mm設(shè)置2根直徑6mm的拉筋,拉筋沿填充墻通常設(shè)置。
(2)根據(jù)標(biāo)出拉結(jié)筋鋼筋的位置,用沖擊鉆鉆孔,鉆頭直徑應(yīng)大于鋼筋直徑2mm,鉆孔深度不小于100mm且大于10d。
(3)鉆孔后用吹風(fēng)機(jī)吹除孔內(nèi)碎屑、粉塵,再用水將孔內(nèi)沖洗干凈,等待不少于24h干燥。
(4)將已配好的膠體集中放置,將鋼筋蘸膠后慢慢插入孔內(nèi),并旋轉(zhuǎn)360°左右。在20℃~40℃之間,所植鋼筋的固化時(shí)間不少于24h,嚴(yán)禁在此期間內(nèi)擾動(dòng)所植鋼筋。
4.4.4 墻體施工要點(diǎn)
(1)蒸壓加氣混凝土砌塊在砌筑前不澆水,但在砌筑過(guò)程中應(yīng)隨砌隨用噴壺將砂漿接觸面澆水濕潤(rùn),蒸壓加氣混凝土塊的相對(duì)含水率應(yīng)控制在40%~50%。砌筑時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制灰縫,砂漿應(yīng)飽滿,灰縫飽滿度采用百格網(wǎng)進(jìn)行檢測(cè),水平灰縫和豎向灰縫的飽滿度不小于90%?;铱p應(yīng)橫平豎直,采用水泥砂漿時(shí),水平和豎向灰縫的厚度不應(yīng)超過(guò)15mm,灰縫勾縫宜取深度為3mm~5mm。
(2)砌筑填充墻時(shí)應(yīng)錯(cuò)縫搭砌,蒸壓加氣混凝土砌塊搭砌長(zhǎng)度不應(yīng)小于砌塊長(zhǎng)度的1/3。砌塊砌筑時(shí)應(yīng)隨砌隨吊,砌一皮、校正一皮,皮皮拉線控制砌體標(biāo)高和墻面平整度。墻體的垂直度用吊線和尺進(jìn)行測(cè)量,應(yīng)控制在10mm的偏差范圍內(nèi);墻體的平整度應(yīng)用靠尺和楔形尺進(jìn)行測(cè)量,應(yīng)控制在8mm的偏差范圍內(nèi)。
(3)填充墻加氣混凝土砌塊砌至梁底部約200mm±10mm范圍時(shí),宜用小實(shí)心磚以45°~60°進(jìn)行斜砌并將其擠緊,梁底頂砌必須在14d后再砌筑,砂漿必須飽滿。
(4)切鋸砌塊應(yīng)使用專用工具,不得用斧或瓦刀任意砍劈。蒸壓加氣混凝土砌塊墻每日砌筑高度不宜超過(guò)1.5m或一步腳手架高度,但在停砌后,最高一皮磚因其自重太輕而容易造成與砂漿的膠結(jié)不充分而產(chǎn)生裂縫,應(yīng)在停砌時(shí)最高一皮磚上以一皮浮磚壓頂,第二天繼續(xù)砌筑時(shí)再將其取走。
砌體結(jié)構(gòu)工程作為建筑的重要組成部分,除了完美的設(shè)計(jì)與精湛的施工技藝外,離不開(kāi)施工中各種策劃,特別是施工中遇到的特殊構(gòu)造,必須要在足夠安全、穩(wěn)定的操作空間內(nèi),才能將設(shè)計(jì)與施工完美地展現(xiàn),保證砌體的施工質(zhì)量。