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欧美规范下无拉结筋的成品化砌筑施工技术

2021-02-23张凤举邹丽文冯子恒

建筑施工 2021年11期
关键词:结筋结网砌筑

张凤举 李 哲 邹丽文 程 俊 冯子恒 王 坤

中建三局第二建设工程有限责任公司 湖北 武汉 430074

国家 一带一路 倡议的发展给各大施工企业提供了走出去的通道,同时提供了一个中西方建筑施工技术交流的平台。在国际市场中接触到欧美规范标准下的砌筑方法,其采用市场成品金属构件作为砌体与主体结构拉结锚固的构件,此方法施工效率高、综合效益好,符合当前施工行业环保节能、经济节约和工业化的发展方向[1]。通过中东片区光热电站和清洁燃煤电厂等多个项目实施,本文总结了欧美规范下的成品化无拉结钢筋的砌筑施工方法,并分析了其与国内常规施工方法的差异,可为其他 一带一路 项目和研究砌筑新方法提供一定参考。

1 国内常规砌筑施工方法优缺点

1.1 预埋拉结筋砌筑做法

预埋拉结筋的砌筑做法,是国内砌筑施工中,设计图纸中最常给出的砌体墙做法。这种做法的优势是在预埋控制得当的情况下拉结质量好,钢筋材料成本低,但是也存在如下缺点:

1)结构施工阶段需大面积预埋细小又繁多的钢筋,测量定位操作不便,且在混凝土浇筑时容易移位,导致后期无法使用。

2)在模板上钻孔预埋拉结筋,对模板的损坏大,降低了模板的周转率。

3)若采用将拉结钢筋弯折整体预埋在混凝土里,拆模后再将其剔凿出的施工方式,会破坏墙柱面混凝土,影响观感质量;拉结钢筋同样容易移位,而且工效较低。

4)主体结构施工完后,若砌体墙发生变更,则预埋的钢筋作废,还需要花费人工进行切除。

综上分析,这种做法的质量控制较困难,容易出现问题,达不到设计效果。因此,实际施工时,会提前与设计沟通,将预埋拉结筋做法变更为后期植筋的做法。

1.2 后植入拉结筋砌筑做法

后植入拉结筋的砌筑做法,是国内实际施工中最常用的施工做法。这种做法的优势是施工较预埋简单;钢筋材料成本低;不用穿插进主体结构施工过程,不影响主体施工进度,不增加前期内业图纸深化压力;不会出现主体结构完成后,砌体图纸变更导致预埋钢筋无用的情况。

后植筋施工方法也存在一些缺点,如:主体结构钢筋密集时,植筋困难,深度难以达到设计要求;由于作业队伍的专业能力或者职业素养等问题,可能会导致过程质量不易控制;再者植筋价格较高,导致施工成本增加。但相比预埋拉结筋的做法,仍然受到大多数施工单位的青睐。

2 成品化砌筑施工方法简介

此成品化砌筑方法主要根据英国标准BS 5628-1ü 2005要求,在主体结构施工阶段,不需提前预留、预埋拉结钢筋或埋件,砌筑阶段也无需放置焊接钢筋网;只需在砌筑墙体时采用拉条(图1)、金属固件和金属拉结网等成品构件,以不同的射钉和子弹将墙体与结构进行锚固连接,同时洞口用槽钢代替混凝土过梁。此成品化砌筑工艺不仅能保证墙体结构质量,且能减轻对原结构构件的损伤,操作方便、工效高,经济效益好且节能环保。

图1 L形拉条与顶部金属固件

3 成品化砌筑施工方法

成品化砌筑主要为以下4个连接节点(图2)的施工与国内差别较大,此4个节点连接件均为欧美规范下成品化构件,在当地市场可购买到成品。

3.1 后砌墙与结构柱交接处拉结做法

柱(混凝土柱或钢结构柱)、砌块墙与后砌墙连接,沿墙高按每2皮砖(400 mm)设置1组(2片)L形拉条,拉条与拉结网同层,如图2中节点1所示。

图2 墙体连接节点深化设计

混凝土框架柱,采用普通火药+射钉X-CR 29P8,将射钉头打入L形拉条短边的小孔内,即可将拉条短边固定于混凝土柱上,长边放置于砌体上;钢结构柱,采用特定火药DX cartridge 6.8/11M red+射钉CR-16-98,同样射钉打入L形拉条短边的小孔内,将拉条固定于钢结构上。

国内设计标准为:当填充墙与框架采用不脱开的方法时,沿柱高每隔500 mm配置2根直径6 mm的拉结钢筋(墙厚大于240 mm时配置3根直径6 mm的拉结钢筋),钢筋伸入填充墙长度不宜小于700 mm,且拉结钢筋应错开截断,相距不宜小于200 mm。实际施工时多采用植筋,因预留预埋会降低施工速度,破坏模板完整性和周转率。

3.2 砌筑墙体与顶板或梁拉结做法

砌体和顶板交界处(如图2中2节点)设置顶部可调节金属固件,间距设置为每1.2 m一组,安装完成后使用岩棉填充最顶上一皮砖与楼板之间的间隙,并在内外使用防火发泡剂进行收口(图3)。

图3 顶部金属固件拉结三维效果图

砌筑时需注意保证顶部最后一皮砖采用整砖,且不宜斜砌,因此下部砌筑时应进行高度调整,一般选取倒数第2皮砖作为调节层。

3.3 构造柱与墙体拉结做法

此成品化砌筑施工时无需留置构造柱马牙槎,墙体与构造柱连接处同样按墙高每2皮设置拉条,拉条短边锚入构造柱中,布置方式如图4所示,每层放置2根。

图4 L形砌筑墙体与构造柱连接大样

构造柱、圈梁钢筋施工与传统方式一致,采用预留或植筋的方式。与传统方式一样,施工时先砌墙后浇筑构造柱。由于构造柱内拉条、拉结网较多,宜使用小型振动棒振捣。浇捣时用锤敲击柱模的外侧,既检查其是否密实,又可使混凝土表面振实。

3.4 槽钢过梁做法

用槽钢过梁代替混凝土过梁,无钢筋绑扎、模板支设及混凝土浇筑等施工工序,操作简便,速度快(图5)。

图5 钢过梁三维

首先针对不同的墙厚及洞口尺寸,通过计算确定相应的槽钢过梁截面尺寸,过梁宽度同墙厚,两端锚固长度为200 mm。以250 mm厚外墙(250 mmh 200 mmh 400 mm的保温砖,序号1ü 3)与200 mm厚内墙(200 mmh 200 mmh 400 mm的空心砖,序号4ü 6)为例,项目实施时槽钢过梁与门窗洞口尺寸对应关系如表1所示。

表1 槽钢过梁与门窗洞口尺寸对应关系

过梁安装前,墙体上需先铺设约5 mm厚的砌筑砂浆。

钢过梁只适用于单独的洞口。当洞口打断圈梁,应该使用混凝土过梁,并且电梯井的洞口过梁应该使用混凝土过梁。

3.5 砌筑拉结网

国内设计要求为沿墙高每400 mm在水平灰缝内设置不少于2根直径不小于4 mm、横筋间距不应大于200 mm的焊接钢筋网片。此墙体拉结网为成品(图6),每卷50 m长,无需现场二次加工或焊接。项目250 mm厚外墙选用宽度为200 mm的不锈钢拉结网,200 mm厚内墙选用宽度为150 mm的镀锌拉结网。

图6 拉结网

设计施工要求为每隔2皮砖(400 mm)通长铺设金属拉结网,将成卷的拉结网拉直放置于砌体表面后(图7),进行上层砌筑。砌体水平灰缝厚度和垂直灰缝宽度要求与国内相同,为10 mm,不应大于12 mm,也不应小于8 mm。

图7 钢丝网铺设

4 综合效益分析

此成品化砌筑方法虽增加了连接件安装工序,但简单高效。通过项目实施,总结了使用连墙件做法的优势:

1)此做法能够简化施工工序,缩短施工周期,使用射钉安装连接件速度快,操作简单;使用钢过梁代替混凝土过梁也更加便捷。

2)施工质量容易控制;与预埋拉结筋相比,不需进行模板钻孔、穿筋,而且避免了因混凝土施工时由于振捣等原因而造成的预埋钢筋位置不准确,拉结筋在施工时剔凿过深或面积过大,继而影响主筋保护层和削弱混凝土结构断面尺寸等问题。

3)与后植入拉结筋的方式相比,不需进行混凝土柱钻孔施工,规避了钻孔过程中对主体结构的损伤,也不会出现植筋深度不足带来的质量问题,减少了高性能的化学建筑胶的使用,更加环保。

4)此种做法更具有经济效益;使用墙体连接件及拉结网,相比使用钢筋进行拉结,能节省约50%的材料成本,且更加方便快捷。使用钢过梁代替混凝土梁,虽然钢过梁比混凝土过梁材料成本高60%,但使用钢过梁工艺简单,无需钢筋加工、绑扎,模板支设、拆除和混凝土浇筑等相关工序,综合计算人、材、机等成本,钢过梁能节省成本约50%。

5 结语

此种砌筑连接方式目前在中东及越南地区使用广泛,工艺成熟。相比国内使用的拉结筋连接方式确实有一定优势,而这些连接件等建材如果在国内也有大量生产,价格估计还能降低,更有经济效益。如果此种做法能够在国内得以应用,对国内建筑行业来说将是有益的。

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