小变形缝两侧剪力墙施工技术
前言
随着城市化进程的加快,高层及超高层结构越来越广泛地运用在工业与民用建筑中。剪力墙和框架剪力墙结构在高层结构中应用极为普遍,而在剪力墙之间设置变形缝在高层结构中也非常多见。变形缝(抗震缝、沉降缝、伸缩缝)的设置间距一般为200~500mm。因此变形缝两边模板的支设和拆除在结构施工时往往具有一定的施工难度。
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传统变形缝两侧剪力墙施工方法主要有两种:①先施工完一侧剪力墙,再施工另一侧剪力墙(如图1所示);②在变形缝内填塞聚苯泡沫板(如图2所示)。但两种做法会延长施工工期、降低施工效率、反复运输和吊装等导致施工成本的增加,以及由于聚苯泡沫板本身属于易燃材料,在施工现场在进行钢筋焊接的过程中易引起火灾等安全隐患,从而导致延误施工进度。此外,在变形缝内填塞聚苯泡沫板虽然能保证两侧剪力墙混凝土同时浇筑施工,但由于聚苯泡沫密度小,整体垂直度不易控制,从而无法保证变形缝两侧墙体垂直度,混凝土成型后变形缝竖向观感较差,达不到设计和验收要求。
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因此,本施工技术简化了传统变形缝两侧剪力墙施工工艺,并针对变形缝宽度为150~300mm的小变形缝两侧剪力墙施工提出一种新型可调的模板限位件以此来保证既能提高施工效率又能节约成本。
图1 变形缝处单侧剪力墙施工示意图
1 适用范围
本施工技术主要针对于变形缝宽度为150~300mm的高层剪力墙结构或框架—剪力墙结构,对于变形缝宽度在300mm以上的也适用。
图2 变形缝内填塞聚苯泡沫板
2 技术原理
本技术采用现场预制好的大模板(面板为多层板),通过塔吊整体吊装,方便施工,减少了模板接缝和施工工序;同时采用限位件来固定缝内两侧模板以防止模板出现滑移和倾斜,提高模板的强度、刚度及整体性能。该限位件(由矩形开孔钢板、半圆钢管、半圆开孔钢板及螺栓组成)可根据变形缝宽度进行调节。
在缝内模板安装并初步固定后将限位件中矩形钢板的长边平行于缝内模板向下插入,待限位件底端到达指定安放位置时,只需将其自身旋转90°(即矩形钢板的长边垂直于缝内模板)时即可迅速固定缝内两侧模板。在拆模时,利用限位件中半圆钢管的圆弧面与缝内模板木楞相贴时摩擦力较小(即滑动摩擦力变滚动摩擦力)的原理只需把限位件再一次旋转90°后即可轻易地将其从缝内两模板之间抽出来,拆除速度快且方便,如图3~4所示。
图3 模板限位件及其位置示意图
图4 限位件安放和抽出示意图
3 施工流程及操作要点
3.1 工艺流程
小变形缝两侧剪力墙施工工艺流程见图5所示。
图5 小变形缝两侧剪力墙施工工艺流程图
3.2 操作要点 3.2.1 施工准备
(1)安排好大模板堆放场地。由于大模板体形大,比较重,故应堆放在塔式起重机工作半径范围内,以便于直接吊运。
(2)技术交底。针对现场施工特点,施工前做好施工班组的技术交底工作
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(3)基层清理。对整体楼面进行清理,铲除楼板表面遗留下来的灰砂,并
且对地面进行打磨,把平面的凸起磨平,扫除建筑垃圾。
(4)做好测量放线工作。依次弹出墙体
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3.2.2 半圆钢管、钢板及模板制作与验收 (1)半圆钢管和半圆开孔钢板制作与验收
①本施工技术半圆钢管将现场使用钢管及设计的尺寸到钢构件加工厂制作,半圆钢管外圆直径为60mm,内圆直径为54mm,壁厚3mm。
②半圆开孔钢板的直径等于半圆钢管外径,开孔直径为10mm,开孔圆心距离直径边界15mm。
③半圆钢管外表面做抛光处理效果更佳(如用新钢管则不需),在半圆钢管与半圆开孔钢板通过电焊焊接之前先将螺栓的端头焊接在半圆开孔钢板上。
④半圆钢管和半圆开孔钢板进场后,由项目上质检员对其进行验收,主要检查其截面尺寸是否符合模板设计要求。
轴线、模板的安装位置线,并从墙线外返500mm弹线作为模板就位参考线。在安装大模板前,均应弹出水平标高线,以此作为安装依据。轴线及水平线引测后,必须由专人进行复验。
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①缝内模板的面板厚15mm,木楞厚度34mm,宽度50mm,水平和竖向木楞均按400mm×400mm的密度呈正方形分布。其中模板顶部向外伸出50mm,背后用50mm宽、34mm厚的水平木楞固定,木楞表面光滑平整。注意水平木楞与竖向木楞厚度相同且在同一平面内。
②在模板上弹出穿墙丝杆洞位置,并钻螺栓孔,螺栓孔径为φ22。螺栓孔采用φ20PVC管。
③缝内模板高度为楼层层高加上安装时模板下口向下延伸10cm,上口向上延伸5cm。
④模板制作完成后,由工程上质检员按规范对其进行验收,合格后可进行下一道工序。
(3)墙内模板制作与验收
①墙内模板的面板厚15mm,木楞厚度80mm,宽度50mm,竖向木楞均按150mm→100mm→150mm的密度分布,木楞表面光滑平整。墙内模板上下口无向外延伸长度。
②模板的主龙骨由固定对拉螺杆的圆钢管充当,其他内容同缝内模板。 模板制作与验收一律符合相关规范3.2.3 混凝土限位块安装与固定
根据变形缝两侧剪力墙墙厚的设计厚度,在现场预制适合设计墙厚的混凝土撑块(其强度与对应位置混凝土强度相同)。内模就位后,采用22#铁丝把混凝土限位块绑扎在两侧水平钢筋上,按400mm×400mm的密度呈正方形分布,从而起到了良好的模板及钢筋限位功能。
3.2.4 安装墙内模板与模板限位件
(1)用PVC套管穿透4层模板并穿入穿墙对拉螺杆,其间距根据缝内模板设计方案来定。
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(2)变形缝处两模板之间穿入模板限位件,其中限位件底部置于模板下口水平木楞上,限位件顶部置于模板上口水平木楞上,安放限位件时,从缝内模板顶部开始依次向下放入限位件,且在水平方向上依次从左向右放下。此外,在进行限位件放置时先以矩形钢板的长边平行于缝内两侧模板向下插入,当限位件底部达到指定位置时,将限位件旋转90°,即矩形钢板的长边垂直于缝内两侧模板,则限位件安放完成。具体可见图4。
(3)收紧对拉螺杆,对模板进行校正;模板下口与混凝土楼面水泥砂浆堵缝。
3.2.5 剪力墙混凝土浇筑
(1)剪力墙混凝土浇筑前,在底部接槎处宜先浇筑30~50mm厚与墙体混凝土配合比相同的水泥砂浆。
(2)混凝土应采用赶浆法分层浇筑、振捣,分层浇筑高度应为振捣棒有效作用部分长度的1.25倍,每层浇筑厚度在400~500mm。
(3)振捣棒不能直接接触模板进行振捣,以免模板变形、位移以及拼缝扩大造成漏浆等。
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3.2.6剪力墙拆模
(1)当混凝土浇筑完成,具备竖向构件拆模条件后,即混凝土的强度能保证其表面即棱角不因拆除模板而受损害后方可正常拆模。
(2)拆除对拉螺栓,将模板限位件旋转90°后使其在模板间成自由松动状态,抽出模板限位件,撬松内模使其与混凝土脱离,再铲除变形缝内PVC管。
4 效益分析
本施工技术所提出的一整套先进施工工艺能够精确、便捷、快速地安装小变形缝两侧剪力墙的模板,减少在变形缝宽度比较狭小时造成的施工麻烦。该限位件不仅解决了传统变形缝两侧剪力墙同时施工时存在的缺陷,也提出了一种新的快速拆除模板的方法。与传统施工技术相比工期可提前30%,本施工技术降低了多次进行模板吊装和人工费用,减少施工工序,经济效益显著。
5 结语
本项施工技术是在小变形缝两侧剪力墙施工中引入一种适用于多个变形缝宽度的模板限位件,且限位件的存在满足了模板的强度、刚度以及整体性要求。该施工技术提高了小变形缝两侧剪力墙混凝土施工质量,安全性,满足“四节一环保”绿色施工效果。在多个工程上应用表明,该项施工技术提高了施工效率、节约了工程成本、社会经济效益显著,具有良好的推广应用前景。