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卡固式钢筋网片增强再生混凝土中型砌块墙体砌筑技术研究

2017-11-01武玲玲高素坤李晓明徐学东

关键词:网片砌块砌筑

武玲玲,高素坤,李晓明,徐学东*

1.山东省村镇住宅工程技术研究中心,山东 泰安 271000

2.山东农业大学 水利土木工程学院,山东 泰安 271000

3.山东东营职业学院,山东 东营 257091

4.山东城市建设职业学院,山东 济南 250000

卡固式钢筋网片增强再生混凝土中型砌块墙体砌筑技术研究

武玲玲1,3,高素坤1,2,李晓明1,4,徐学东1,2*

1.山东省村镇住宅工程技术研究中心,山东 泰安 271000

2.山东农业大学 水利土木工程学院,山东 泰安 271000

3.山东东营职业学院,山东 东营 257091

4.山东城市建设职业学院,山东 济南 250000

砌体结构以其“因地制宜就地取材”的优势在村镇的房屋建设得到广泛应用。传统农村房屋大多采用无筋砌体形式,墙体整体性较差,为提高砌块墙体的整体性,对传统砌体钢筋网片加以改进,提出一种适用于再生骨料混凝土中型砌块砌筑的新型卡固式钢筋网片,两砌块凹槽间的竖向灰缝中插筋并灌注水泥浆,横竖向钢筋形成砌体结构增强体系,并简要阐述中型砌块墙体施工工艺流程,探讨再生混凝土中型砌块墙体砌筑技术,对施工要点进行总结,保证建筑工程的质量,推进农村砌体结构房屋建设工业化发展。

再生混凝土;砌块配筋墙体;施工工艺;卡固式钢筋网片

再生骨料泡沫混凝土砌块是在房屋拆除现场,制备再生砖骨料并放入模具中,将预置骨料的模具运回工厂(或在拆除现场)灌入泡沫水泥浆,待硬化拆模后形成的。为了克服目前农村房屋建设中块体材料纯用手工方式砌筑,砌筑工作繁重的问题,本文使用预置再生骨料灌浆混凝土中型砌块砌筑墙体,以节省用工,加快施工速度,使用一种符合农村实际特点的半工业化的施工技术。

此外,由于大多农村房屋建造时采用无筋砌体形式,这使得砂浆与砌块之间粘结力较弱,房屋整体性能和抗震性能较差。为了提高墙体的整体性,本文对传统砌体钢筋网片加以改进,提出一种适用于再生泡沫混凝土中型砌块砌筑的新型卡固式钢筋网片,同时,两砌块凹槽间的竖向灰缝中插筋并灌注水泥浆,水平钢筋网片和竖向插筋连接成为一个更加有效的砌体结构增强体系,提高砌块墙体的抗震性能。

1 砌块及砌体结构增强体系

1.1 砌块

本文中砌筑墙体所用的砌块是课题组基于村镇建筑垃圾回收利用技术而提出的一种新型砌筑材料,其原材料是水泥、粉煤灰、水、再生砖骨料、发泡剂和减水剂,经过基础材料性能分析,得出最优配合比为水胶比0.45,粉煤灰取代量20%,泡沫掺量<5%[1],强度达MU15,可作为承重砌块使用。为了减轻劳动强度,提高施工效率,砌块采用本课题研究的预置再生骨料灌浆混凝土中型砌块,建议主规格为880 mm×380 mm×240 mm,使得砌块的吊装不需要大型设备,仅使用小型机具即可实现。图1为砌块外型及尺寸图。为增大砌块之间的粘结性,增大粘结材料内部表面积,砌块采用独特的双侧双凹槽设计,作为灌浆槽使用。

图1 砌块外型及尺寸Fig.1 Block shape and size

1.2 砌体结构增强体系

墙体施工时,两砌块间的灌浆槽内插筋并灌注水泥浆,水平灰缝中使用卡固式水平钢筋网片,结构增强体系具体如下:

(1)水平灰缝中使用卡固式钢筋网片拉结砌块,钢筋网片的纵向筋放置在横向筋的下部,横向筋端部分别向上弯折90°或向下弯折90°,两弯折点之间长度等于砌块的厚度,上下弯折部分卡住灰缝上下两侧的砌体。纵横向钢筋采用焊接的方法连接。当砌筑完一皮砌块时,可在水平灰缝中直接放置焊接好的卡固式钢筋网片(图2)。

图2 水平灰缝中卡固式钢筋网片布置Fig.2 Card fixed type reinforcement mesh arrangement in the horizontal mortar joint

(2)非构造柱处两个砌块之间的灌浆槽中放置两根插筋,两根插筋可以与水平钢筋绑扎或焊接,形成整体(图3)。

(3)构造柱处用井字形焊接钢筋网片兼箍筋,用梳板固定构造柱处保温板。

图3 竖向灰缝中插筋布置Fig.3 Dowels arrangement in the vertical mortar joint

一字型和L型墙体连接的构造柱中钢筋网片,其基本形状都为由两根短纵筋和两根横向筋组成的井字形网片,代替原有箍筋。紧靠砌块端面两根横向钢筋端部水平向外弯曲90°,正好卡住砌块,如图4。构造柱中钢筋网片紧靠砌块端面横向钢筋向外弯折部分可固定梳板,梳板作为保温免脱模板的泡沫混凝土条形板的支撑件,梳板的两个条形槽孔卡在两根钢筋上,如图5。

图4 构造柱处钢筋网片Fig.4 Reinforcement mesh arrangement in structural column

图5 梳板Fig.5 Comb board

2 工艺流程

采用卡固式钢筋网片增强的中型砌块墙体具体施工工艺流程可参考图6。

图6 中型砌块墙体施工工艺流程Fig.6 Construction technological process of medium block wall

3 施工准备工作

3.1 砌体的准备

由于需要提前将砌块运往施工场地,也为了施工现场更快捷的施工,要预先根据房屋尺寸进行排块设计,尽量用主规格砌块,绘制各面墙体的砌块排块设计图,计算确定砌块的需求数量。砌块在装卸和运输过程中均应保持平稳,避免冲击,堆放场地应夯实、平整,做好排水。砌块应避免露天贴地堆放和雨淋。堆放高度一般以一皮为宜,高度不应超过3 m[2]。常温下施工时,砌块一般提前2 d浇水润湿,以水浸入砌块10 mm左右为宜,避免块体吸收砂浆中的水分而影响与砂浆的粘结力[3]。

3.2 砂浆准备

砌筑砂浆的配比应按照设计要求经试验确定,具体配合比设计方法可参照JGJ/T 98-2010《砌筑砂浆配合比设计规程》,砂浆制备时宜采用机械搅拌,随拌随用,水泥混合砂浆必须在拌合后的4 h内使用完,如果施工时最高气温超过30℃,则必须在3 h内用完[4],尤其不得使用过夜砂浆。砌筑砂浆稠度宜为5~7 cm。灌缝应用流动性较大的砂浆,严禁用水冲浆浇灌竖向灰缝[5]。

3.3 机具准备

施工前应根据施工组织要求,做好垂直和水平运输机械及各种施工机具的准备工作。垂直运输机械对于提高砌筑工程施工速度是至关重要的。中型砌块墙体施工的垂直运输机械可以采用移动式小型吊车。其他施工工具包括夹具、手锯、灰斗、吊篮、大铲、小撬棍、手推车等。

4 砌块砌筑要点

(1)砌筑前应在基础顶部确定好标高,用M15混合砂浆或C10细石混凝土找平,放出第一皮砌块的轴线、边线和洞口位置线,根据砌筑操作的需求,立好皮数杆。

(2)砌块首先从基础面布置,尽可能使用主规格的砌块,砌体中主规格砌块占总量的75%以上。门窗洞口处的副规格砌块一侧应为无凹槽设计。

(3)砌块安装时,应避免偏心起吊砌块,保证砌块底部水平下落;就位时最好由人手扶来控制砌块,对准砌块位置线,慢慢下落,安装就位。

(4)砌块就位与校正:用移动式吊车将砌块吊装到安装的位置,每一层砌块砌筑都应从拐角处或定位砌块开始安装,应安装一皮、校正一皮,每一皮都要用拉线来校核标高和墙面的平整度。

(5)中型砌块立面砌筑形式只有全顺一种,应错缝搭砌,搭砌长度不得小于块高的1/3,也不应小于150 mm,如不能满足需求时,在水平灰缝中应采取压砌钢筋网片的措施。

(6)铺砂浆:将搅拌好的混合砂浆,用吊斗、灰车运到砌筑地点,在砌块就位前,用大铲、灰勺铺灰,铺灰长度不宜过长,一般不超过3~5 m[2]。

(7)加钢筋网片的砌体,水平灰缝厚度为8~12 mm,垂直灰缝除灌浆槽外另设宽度为20 mm。沿墙高每层砌块均布置卡固式钢筋网片,采用Φ6钢筋。竖向插筋采用Φ6钢筋。其中卡固式钢筋网片的水平钢筋两端制成直钩,水平钢筋的搭接长度不小于55 d[4],搭接方法采用焊接或机械连接,墙的两端设置构造柱时,水平钢筋应锚入柱内,锚固长度不小于50 d。

(8)竖缝灌注砂浆:每砌完一皮砌块,就位校正后,用砂浆垂直灌缝,超过30 mm的缝用细石混凝土灌实,强度等级不得低于C20,随即进行水平缝和垂直缝的勒缝,深度一般为3~5 mm[2]。

(9)外墙转角及纵横墙交接处,砌筑时墙端直接咬砌为马牙槎,马牙槎可以用主规格或副规格砌块组砌而成。

(10)砌块砌至檐口标高后,要向上收砌山尖,此时,皮数杆应固定于山墙的中心,按屋脊标高,挂前后檐口斜线,按坡度砌成踏步槎形式[1],尺寸不规则处用砖块填堵。

5 构造柱、圈梁施工

5.1 预留构造柱处的砌块砌筑

按规范规定,砌体与构造柱的连接处应砌成马牙槎,马牙槎凹入深度为60 mm。砌筑时第一块砌块应为凹入,然后按次序同进同退砌出马牙槎。无论马牙槎凹凸,都要校正砌块的垂直度,马牙槎砌体界面应放整的砌块面,保证马牙槎美观。

5.2 钢筋绑扎与砌体拉结筋预埋

构造柱的截面尺寸和配筋应符合规范要求,本文中设计的厚度同墙厚,纵向钢筋为4Φ10,箍筋为Ф6@200。纵向钢筋顶部应锚入混凝土圈梁中,底部和基础伸出的钢筋搭接,形成框架体系,在柱脚和柱顶应适当加密柱的箍筋,加密范围按设计要求。根据规定,砌体与构造柱连接处设置拉结钢筋,应沿高1 m左右设置2Ф6拉结筋,且拉结筋末端应加弯勾,每边伸入墙内不应小于1.0 m。具体构造柱布置要求参照文献[6]。

圈梁内纵向钢筋为4Φ10,箍筋为Ф6@200,一般钢筋是在模板支好后绑扎,并保证箍筋与受力钢筋垂直,箍筋搭接处沿受力钢筋方向相互错开。圈梁与构造柱钢筋交接处的圈梁钢筋应按设计要求放在构造柱内侧,绑扎完成后,应加垫水泥砂浆垫块,以确保有足够的保护层厚度。

5.3 模板安装与混凝土浇筑

构造柱模板采用木模板,每边包墙100 mm。每道墙上设三根方木,离地200 mm设置两道钢管采用Φ12螺杆拉结固定。圈梁模板也采用木模板,用铁钉临时固定。具体模板安装与拆除可参照文献[7]中模板分项工程的规定。

浇筑构造柱混凝土时,必须用小型插入式振动棒(直径3 cm),先将振捣棒放入柱底部,使之振动后再灌入混凝土,应分层浇筑和振捣,每层厚度不超过60 cm,一边浇筑一边振捣。 振捣混凝土时,振捣棒尽可能插入到内墙。振捣圈梁的混凝土时,振捣棒应倾斜振动。每振捣完一部分圈梁混凝土,应立即将其压实、抹平。

浇筑混凝土时,应注意保护钢筋的位置及砌块墙,不使其损坏,同时派专人检查模板、钢筋是否变形、移动;螺栓、拉杆是否松动、脱落;有无漏浆等现象。混凝土浇筑完12 h内,对混凝土进行覆盖并浇水养护,养护时间不少于7 d。

6 结语

新型的卡固式钢筋网片及竖向插筋形成砌体结构增强体系,有利于提高墙体抗拉抗剪能力。采用介于农村纯手工砌筑与城市装配式建筑之间的半工业化生产的中型砌块建设房屋可以加快施工进度,实现半装配化施工,节省大量用工,大幅度降低成本,为农村砌体结构房屋提供实用性的施工关键技术。同时,采用科学合理、符合规范的施工技术,保证施工质量,提高了房屋的安全可靠度,更好地为人民群众的生活服务。

[1]武玲玲,姚久星,高素坤,等.预置再生砖骨料灌浆混凝土物理力学性能影响因素研究[J].水利与建筑工程学报,2015,13(6):214-220

[2]俞宾辉.建筑砌体工程施工手册[M].山东:山东科学技术出版社,2004:200-201

[3]汪丁海.房屋建筑砖砌体施工技术[J].科技传播,2011,7(16):130-131

[4]陕西省住房和城乡建设厅.GB50203-2011砌体结构工程施工质量验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011

[5]张 明.房屋建筑砖砌体结构施工工艺探究[J].科技致富向导,2015(15):55

[6]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010

[7]中国建筑科学研究院.GB50204-2011混凝土结构工程施工质量验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011

Research on Masonry Technique of Medium Block Wall Enhanced by Card Fixed Type Reinforcement Mesh

WU Ling-ling1,3,GAO Su-kun1,2,LI Xiao-ming1,4,XU Xue-dong1,2*
1.Shandong Province Rural Residential Engineering Technology Research Center,Tai’an271018,China
2.Institute of Water Conservancy and Civil Engineering/Shandong Agricultural University,Tai’an271018,China
3.Shandong Dongying Vocational College,Dongying257091,China
4.Shandong Urban Construction Vocational College,Ji’nan250000,China

Masonry structure has been widely applied in housing construction of villages and towns with its advantage of"adaptation to local conditions and using local materials".The traditional rural houses mostly adopt the form of unreinforced masonry,and the integrity of block wall is poor.In order to improve the integrity of block wall,the traditional masonry reinforced mesh is improved.This new type of card fixed type reinforced mesh is suitable for recycled aggregate concrete medium block masonry.Steel bars are inserted and the cement slurry is poured into the groove of the two concrete block,so that a masonry structure reinforcement system is formed by the vertical and the transverse bars.The construction technological process of medium block wall is described briefly.The masonry technology of recycled aggregate concrete medium block wall is discussed.The main points of construction are summarized,and the quality of construction is guaranteed.This promotes industrialization and development of rural masonry structures.

Recycled concrete;block reinforcement wall;construction technology;card fixed type reinforcement mesh

TU745.9

A

1000-2324(2017)05-0648-04

2017-05-28

2017-09-01

“十二五”国家科技支撑计划课题:低成本村镇基础设施与环境建设技术研究与示范(2014BAL04B05)

武玲玲(1989-),女,硕士研究生,研究方向为施工技术与项目管理.E-mail:wu20093457@163.com

*通讯作者:Author for correspondence.E-mail:xdxu2007@163.com

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