全现浇外墙结构施工工法 ------杨录、李健钢、张麒升、王超、王丽丽 一、前言
全现浇外墙结构施工工法
------杨录、李健钢、张麒升、王超、王丽丽
一、前言
近年来,随着设计、施工技术水平的提高,城市化进程急剧加快,但住宅建筑的外墙长期以来存在着一些问题:如外墙容易空鼓、开裂、脱落,外墙螺杆、窗边处容易发生渗漏,构造柱、后砌墙体、抹灰工序多、效率低,建筑门窗、空调板、阳台反坎、外立面线条多,施工难度大。目前国内住宅项目多数外墙结构做法采用剪力墙结构+加气混凝土砌块填充墙,这种做法已经延用多年。该做法在结构抗渗性能、抗震性能等方面都存在一定的缺陷,。为践行对房屋高品质的追求,全现浇混凝土外墙施工工法应运而生。与砌体相比,混凝土外墙整体性好,不容易发生相对位移;强度高,能承很大重量;耐疲劳,耐冲击振动,不容易产生裂缝等优点。
二、工法特点
2.1在整体性方面:外墙剪力墙结构以钢筋混凝土作为填充墙对结构具有很好的整体性,有利于结构抗震,抵抗振动和爆炸冲击波。
2.2.在结构抗渗性方面:因混凝土本身的密实性具有一定自防水抗渗能力,由于钢筋混凝土和加气混凝土砌体的线胀系数差别很大,采用钢筋混凝土填充墙与外墙结构为同一材料,减少了不同材料的热胀冷缩产生较大差异,这样可以避免两种不同材料产生较大应力,避免了墙体裂缝产生,从而增加了结构的抗渗性能。
2.3.在现场施工管理及进度方面:以钢筋混凝土作为填充墙,外墙一次性浇筑,可实现主体结构、装饰、门窗、二次结构同时穿插作业,这样大大节省了施工周期。
三、使用范围
新建及改、扩建的采用实体现浇混凝土外墙为围护结构的主流住宅项目
四、工艺原理
利用轻型钢支撑系统结构简单、变形小、构件标准化,模块化、连接简单可靠、劳动效率高的特点保证砼成型质量。同时在构造墙体与结构墙体之间设置梁面水平结构拉缝、梁底水平结构拉缝、竖向结构拉缝,使构造墙体不参与结构计算,从而满足建筑设计要求。将飘窗、阳台、窗间墙、墙垛等优化后进行整体一次性现浇,直接将外墙及窗户企口一次成型,利用砼自身抗渗能力减少外墙渗漏隐患,同时免去外墙抹灰找平、砌体砌筑、安装窗户钢副框,直接进行外墙保温、门窗的施工,极大的缩短施工工期。
五、施工工艺
1工艺流程
图纸深化及施工准备→横向拉缝板安装→钢筋绑扎→竖向拉缝板安装→模板安装→轻型钢支撑加固→砼浇筑→模板拆除→插入门窗及保温施工
2施工方法
2.1图纸深化及施工准备
2.1.1原外墙上的阳台隔墙、阳台栏板、窗台墙、外立面竖板、小墙垛等,以上砌体墙改为混凝土。承重墙体与构造墙体(有构造配筋)在浇筑前采用结构拉缝材料做分隔,使承重墙与非承重墙混凝土保持柔性连接。
图-1砌改墙及结构拉缝参考图
图-2外墙及窗户企口优化
图-3外墙及窗户企口优化
同时对模板螺栓孔、背楞、主愣进行优化
图-4墙体加固体系优化图
图-5阴角主楞
图-6主楞
图-7主楞连接件
图-8阳角连接件
图-9阳角紧固件
图-10锥形螺杆
图-11拉缝板分类
图-12拉缝板堆放
竖向拉缝及横向拉缝宽选用根据墙体厚度确定,竖向拉缝长度为底板到梁底的高度,横向长度为砌体结构长度。
2.2水平拉缝板安装
图-13横向拉缝板安装
2.2.1水平拉缝挤塑板要求连贯设置。
2.2.2楼板混凝土基面收面平整,避免混凝土基面凹凸产生渗漏缝隙。
2.2.3室外采用聚氨酯密封耐候胶封闭。
2.2.4采用企口形式时,对楼板水平拉缝位置压槽进行水平度控制,保证企口的防水高差;
2.2.5禁止横向拉缝板在混凝土凝固后安装,在混凝土初凝前安装横向拉缝板,使拉缝板与混凝土粘接密实,未密实区域使用抹平工具推送混凝土填充实;
2.3钢筋绑扎
图-14墙体钢筋绑扎
根据弹好的墙位置线,将墙钢筋按比例调整到位,满足保护层的要求,保证墙体钢筋、垂直,不歪斜、不倾倒、不变位。
外墙原砌筑部分在深化阶段通过设置柔性材料与主体结构脱开、配置构造钢筋方式,调整为钢筋混凝土构造墙体,与主体结构一次浇筑完成,实现外墙全现浇体系的目的。此做法构造墙体厚度及混凝土强度与主体墙体相同,拉结钢筋间距@400锚入相邻主体墙体及连梁内。严禁采用铁钉等固定件穿透或损伤U型止水卡槽,避免影响防水效果。
2.4竖向拉缝板安装
图-15竖向结构拉缝板安装
2.4.1安装模板固定件:模板固定件固定在模板上。
2.4.2安装拉缝板:成品PVC—U型按节点要求安装牢固。
2.4.3拉缝材料安装工人上岗前培训;
2.4.4结构拉缝材料应集中加工,拉缝材料和止水卡槽应固定紧密,尺寸准确;
2.4.5施工过程中采取有效措施确保安装位置准确及牢固,防止结构拉缝材料失效、倾斜。
2.4.6控制好钢筋尺寸及保护层垫块密度,避免钢筋摆动过大造成竖向拉缝板移位。
2.5模板安装
图-16窗户企口压槽
2.5.1主体结构每层垂直度的检测加密控制,保证总体精度。墙体垂直度、平整度按照5mm抹灰标准控制,外墙上下层模板预埋锥形螺杆,防止错台、涨模。
2.5.2全现浇混凝土外墙系统配模组合方式的注意点:窗侧企口、外墙水电压槽、窗台防水企口构造位置模板线条一次压出成型;
2.5.3所有系统配模模板的底口必须采用整体面抄平后再安装,在弹线后用薄木板整体垫平并封堵。所有系统配模模板,墙柱模板必须在标高、垂直度调整到位后再进行梁板模施工,墙板模底部采用木板封堵。
2.6轻型钢支撑加固
图-17轻型钢支撑外墙加固
轻型钢支撑有传统钢支撑承载力大、高度调节方便、支设简单、周转次多、砼成型好的优点。同时轻型钢支撑重量更轻,仅为传统钢支撑的二分之一,劳务效率更高。
图-18门窗洞口加固
门窗洞口采用定型化锁具加固,洞口成型偏差小,不需抹灰,基本达到清水砼效果。
图-19底部角钢
外墙内侧底部角钢提供支点,既可调节墙面模板底部水平度,又可防止墙底漏浆、烂根。
图-20预埋锥形螺杆
外墙外侧顶部预埋锥形螺杆,底部利用预埋好的锥形螺杆加固,防止接茬错台、漏浆。
2.7砼浇筑
图-21砼浇筑
混凝土浇筑时,应两边同时浇筑,避免单边浇筑时侧压力过大使拉缝板移位。楼地面采用二次压光,保证墙体根部平整。
2.8砼成型效果
图-22外墙一次浇筑成型
图-23窗户企口压槽
图-24窗户穿插作业
外墙窗户企口一次成型,可提前进行穿插作业。窗户连接方式采内置螺栓,无钢副框直接安装,直接将窗户放置于砼窗口上,窗框四周用发泡剂封闭。
六、质量控制
6.1控制标准:
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015
6.1.1模板侧向主、次龙骨厚薄不均,表面不平,使用方法不当。
控制措施:
(1)主龙骨与次龙骨接触面、次龙骨与主龙骨接触面及次龙骨与面板接触面应上刨,确保其表面平整、厚度一致。
(2)主、次龙骨截面长边方向应垂直于结构受力方向(即截面立向受力)。
6.1.2穿墙螺杆与梁主筋重叠。
控制措施:模板穿墙螺杆位置设计时,应避开梁主筋设置,在100范围内调整。
6.1.3墙根部、接缝处、螺栓孔等部位漏浆。
控制措施:
(1)模板根部应设置锥形螺杆。
(2)模板接缝处应设海绵条。
(3)合理设置顶模棍、托模钢筋,以及钢筋工程的梯子筋。
(4)墙模穿墙螺杆、阴阳角模螺栓、及其它配件上齐,并紧固到位。
6.1.4墙体模板连接处错台。
控制措施:
(1)拼接模板附近(模内)应合理设置顶模棍。
(2)穿墙螺杆距模板端部不宜过大。
(3)墙体大模板设置子母口,并保证尺寸吻合、准确,模板安装时拼接严密。
6.1.5门窗洞口模移位、变形。
控制措施:
(1)门窗洞口模连接方式、内支撑设置应合理。
(2)门窗洞口模与大模连为一体或加设侧向钢筋(不得与结构主筋焊接)支撑。
(3)混凝土浇筑时,应均匀下料,两侧对称浇筑、振捣。
6.1.6楼梯间、电梯间、楼层端部层间接槎模板漏浆、错台,不平直。
控制措施:
(1)严格控制墙、柱等竖向构件与楼层结构接触部位表面(顶面)垂直度(平整度)。
(2)侧模应下跨墙、柱等竖向构件宜50~100mm,模板与竖向构件混凝土表面(顶面下5mm)设置海绵条。
(3)按模板设计要求设置卡具或侧向支撑,原则上,模板侧向紧固卡具长度应不小于模板高度的2倍。
(4)拉线控制模板顶面平直度。
6.2管理措施:
6.2.1、严格落实质量保证体系:
(1)严格落实自检、互检、交接检三检制度并做好记录。
(2)工长必须严格管理作业现场,站好第一班岗把好过程控制关,填写每日完工检查验收表和跟班作业记录。
(3)所有资料必须每日报生产经理处检查落实情况,生产经理负责核实情况。
6.2.2、联合检查验收制度:
(1)技术负责人会同施工员、技术员、工长、班组长联合验收。
(2)对联合验收的结果核定优良等级,奖优、罚次,每次验收完成立即执行。
6.2.3、明确职责流程:
(1)施工作业前技术部技术负责人必须进行技术交底并做好记录。
(2)工长在施工过程中旁站跟踪。
(3)施工完成作业班组自检合格交接给后续施工班组必须有工长监督签字,防止后续扯皮推诿,工长验收签字后视为该工序完成。
6.2.4、施工部位挂牌、实名制制度
在现场施工部位挂“施工部位挂牌”,牌中注明施工部位、工序名称、施工要求、检查标准、操作者等,以保证出现问题可以追查到底。
6.2.5、落实集团公司管理“50效应”管理法则。
七、安全控制措施
7.1管理措施:
7.1.1、落实安全责任制:
建立健全安全生产责任制度,完善安全生产条件,确保安全生产。做好安全生产工作,预防伤亡事故和职业病害的发生,关系着企业每个员工的切身利益和千家万户的幸福安康,关系着安全企业生产全的顺利进行和经济效益的稳步增长,关系着社会的安定和人民的安居乐业,所以项目部必须认真落实安全生产责任制。才能实现安全生产,提高效益的最终目标。
7.1.2、专职安全员每日安全检查:
项目部专职安全员每日进行现场巡视检查,针对现场作业人员的不正当操作行为给予及时纠正,针对施工现场出现不安全环境,及时进行要求落实整改到位,针对现场材料码放存在安全隐患进行整改。专职安全员必须做好每日现场安全检查工作,对作业人员进行常态化安全交底,使得每个作业人员进行安全作业生产,做到人人讲安全,安全在心中。
7.1.3、专业主工长落实每日完工检查记录:
专业工长每日落实每日完工检查记录,对现场是否工完场清进行检查,及时向项目部反馈真实的现场信息。
7.1.4、安全经理组织好班前安全动员:
安全经理组织对进场的作业人员进行教育与交底,每日班前组织安全动员大会并形成班前讲话记录,时时提醒注意安全,提高作业人员安全意识。
7.1.5、项目部管理人员积极响应管生产必须管安全:
施工现场管理人员,必须做到管生产,管安全,对不规范作业工人及时指正。
7.2现场施工注意安全事项:
7.2.1木模、木枋、方钢、钢管、扣件槽钢等必须分规格码放到指定场地内,且要码放整齐,码放高度不大于1.5m。
7. 2.2模板拆除后的垃圾要及时清理干净,将垃圾运到指定的垃圾站内。
7.2. 3顶板模板拆除时,要从门口向里逐步拆除,龙骨和模板拆除时,操作人员必须站在安全的地方,防止事故发生。拆除的模板和木枋要及时起掉钉子,防止扎脚。
7.2. 4模板要划出专门堆放区,场区内的模板应按规格、型号分区堆放,并要设立明确的标志,非操作人员不得随意进入模板堆放场,不得在模板下休息、乘凉。模板应堆放在塔吊的有效回转半径内,堆放场地要坚实平整、排水流畅、不得积水。
7.2. 5吊运墙体模板必须使用卡环,使用卡环时应使销轴和环底受力。拆模后起吊前,应复查穿墙螺栓及其他拉结是否拆净,在确无遗漏且模板与墙体完全脱离后方可起吊。
7.2. 6五级以上大风应停止模板吊运作业。
7.2. 7顶板模板拆除后,要重新检查临边、洞口的防护,并按本工程安全与环境管理计划对临边防护措施进行整改、恢复。
7.2.8木加工场地的下脚料及时清理,并将可再利用和不可再用的下脚料分开,不可再利用的转运到垃圾站;可再利用的分类堆放整齐
7.9对加工场的木工操作机械进行安全交底,并悬挂安全警示牌、安全操作牌,指导并提醒工人注意正常安全操作。
7.10对新进场工人进行安全教育,并做好安全交底工作。
7.11定期召开安全生产大会,并坚持每周的施工生产安全检查,由项目安全主管组织,对出现的安全隐患及时整改。
7.13外墙内侧操作架同内墙,外侧操作架在护坡桩以下的部位间距为1900mm,采用双排单立杆搭设,立杆外架的水平杆步距为1.8m,立杆纵向间距1.5m,横距1.2m,扫地杆距地面200mm,并设置剪刀撑。
7.14操作架外侧顶部设置不小于0.9m高的护身栏杆两道,并将操作平台满铺脚手板。
八、经济效益分析
碧桂园·凤麟府一期项目,原设计外墙采用剪力墙+砌体填充墙进行施工,经与设计、甲方沟通协商,利用钢支撑成型效果好的特点,改为全现浇外墙进行施工。
从上述对比中发现,全现浇外墙成本为72.01元/m?,传统外墙为34.26平米,全现浇外墙成本多出全统砌体外墙37.75元/m?。全现浇外墙中抹灰、植筋、过梁、构造柱、压顶、窗抱框等节约省去的工序及成本未进行计算,且减少了传统砌体外墙的清理、植筋、搭设脚手架、砌筑、构造柱、抱框、压顶、外墙抹灰找平等等繁杂的工序,工期提前至少60天以上,极大的减少了管理、机械、周转材料租凭的成本,无形中减少了外墙抹灰容易空鼓、开裂、脱落,螺杆、窗边处容易发生渗漏等等问题。
九、应用实例:
本工法应用于碧桂园·凤麟府一期项目。由晋中碧桂园房地产开发有限公司开发,山西华厦建筑工程监理有限公司监理,江苏南通二建集团有限公司施工。
全现浇混凝土外墙施工技术属于新型、应用范围广、绿色环保的混凝土外墙施工新方法。本技术可广泛应用于高层、多层住宅等具有规则形状框剪结构工程,推广前景广阔,能节省建设工程工期、减少施工质量通病、节约经济、提高实体结构混凝土质量,从长远作用来说,能提高建筑施工企业技术水平,推动整个建筑工业化进程,具有良好的经济和社会效益。实践证明该技术先进、安全可靠、快捷经济等优点,具有很好的推广应用价值。
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