建筑外墙经济快速施工的研究与应用

时间:2022-04-07 11:21:02

建筑外墙经济快速施工的研究与应用

[摘要]通过实验研究出一种新型建筑外墙经济快速施工方法,并结合马銮湾保障房地铁社区一期工程实践和应用,进一步证实了新型建筑外墙自重低、施工工期短、免抹灰、经济环保、抗渗性能好;尤其体现在高层与超高层住宅施工领域中,发展前景较为广阔。

[关键词]经济环保;快速施工;自重低;抗渗

随着我国经济日益发展,现代化建设速度也在不断提高,环境保护意识逐渐增强,建筑劳动力日益减少。建筑外墙使用的钢管模板支架、外部钢管脚手架和传统抹灰湿作业等因费时、费工、文明施工难保持等诸多原因而逐渐退出历史舞台;寻求一种经济快速外墙施工方法日益迫切。首先,在建筑施工领域中,剪力墙间的填充墙多数采用砌体,尤其是在铝合金模板+爬架快速施工体系中,传统砌体外墙施工需待主体结构强度达到设计值且混凝土子分部中间验收后方可介入施工,无法在爬架主体结构施工时一次性完成外墙砌筑,延长了施工工期,增加工期成本;同时因砌体材料运输、砌筑需大量的人工及机械,无法高效利用有限的劳动力及机械设备,造成资源浪费;其次因砌筑工人水平不一,砌筑质量无法保证,砌筑外墙后期抹灰等施工容易发生空鼓、裂缝、渗漏等质量问题。其次,绿色已成为国家发展理念,并列入新时代建筑方针。免抹灰关键技术相对于传统抹灰湿作业施工,解决传统建筑湿作业施工中浪费大量建筑砂浆、楼地面污染严重、文明施工难保持等问题;通过采用新型金属模板体系,可多次重复利用、可回收,减少建筑垃圾的产生,施工效果好,取消抹灰施工符合绿色发展理念。针对目前情况,我司研究出一种超高住宅工程绿色快速施工集成技术,对超高层住宅中砌筑外墙在铝合金模板+爬架快速施工体系中存在问题、新型金属模板体系在免抹灰中存在问题等开展研究。

1工程概况

马銮湾保障房地铁社区一期工程拟建场地位于厦门市海沧区新阳工业区生物医药园东侧,马銮湾新城中心岛CBD区西侧,西临孚莲路,东侧毗邻马銮湾畔,其中一期用地位于片区东南角,紧邻厦门一中海沧校区。工程项目共包含六个独立的地块,总用地面积100121.576m2,总建筑面积47.23万m2,地上建筑面积34.26万m2(计容建筑面积327526m2),地下建筑面积12.97万m2,容积率3.271,建筑密度26.3%,绿地率30.2%。建设内容包括:保障性商品房、社区商业、公建配套(社区服务中心、老年日间照料中心、12班幼儿园、“三合一”环卫设施、生鲜超市中心店、电商物流、公厕)和地下车库。本项目一共有22栋主楼,标准层层高2.8m,层数为24~34层,建筑高度为71.95~99.25m,均属于高层建筑。

2工艺原理

在剪力墙间的填充外墙位置,根据深化图纸竖向布置PVC管(1),用PVC管帽(2)将PVC管(1)封闭,并采用定位筋(3)将PVC管(1)固定;绑扎空心混凝土外墙抗裂钢筋网片(5);空心混凝土外墙与剪力墙交接处采用结构拉缝材料(4)分割;待模板安装完成后,空心混凝土外墙与剪力墙一起浇筑。如图2~图6所示:1-PVC管,2-PVC管帽,3-定位钢筋,4-结构拉缝板,5-抗裂钢筋网,6-剪力墙,7-梁(虚线为梁底)1-PVC管,2-PVC管帽,3-定位钢筋,4-结构拉缝板,5-抗裂钢筋网,6-剪力墙,7-梁(虚线为梁底),9-钢丝网(抗裂)

3容重计算

取1m×2.6m×0.2m墙进行计算分析,空腔混凝土墙与砌体墙容重对比分析如下:(1)空腔混凝土容重计算:①墙体体积:1×2.6×0.2=0.52m3②PVC管体积:3.14×0.075×0.075×2.0×5=0.176625m3③空腔混凝土体积:0.52-0.176625=0.343375(m3)由上式可计算,空腔混凝土容重=25×(0.343375/0.52)=16.51(kN/m3)常规烧结砖砌体容重:18.0kN/m3;常规混凝土容重:25kN/m3;由计算书可知空腔混凝土墙容重与常规砌体容重相差无几,但是远小于常规混凝土容重,因此空腔混凝土墙可替代剪力墙间砌体进行施工。

4施工工艺

4.1工艺流程图。4.2操作要点。(1)基层凿毛:在PVC管安装前,对空腔混凝土根部采用电镐等工具进行凿毛处理,凿毛率控制在≥75%;凿毛完成后,对基层混凝土块等杂物进行清理,用水冲洗干净后,方可进行下一道工序。(2)抗裂钢筋网片绑扎:抗裂钢筋网片采用10螺纹钢筋,间距同相邻剪力墙进行绑扎,形成抗裂钢筋网片;抗裂钢筋网需伸入两侧承重结构中。(3)PVC管安装:根据墙体厚度而选用不同规格的PVC管,同时需保证保护层厚度;PVC管安装前应用与PVC管直径对应的PVC管帽对其上下口进行封堵,确保后期混凝土浇筑时混凝土不进入PVC管。(4)PVC管定位筋绑扎:定位筋绑在PVC管两侧,即:每根PVC管对应两根定位筋。(5)结构拉缝安装:拉缝材料宽度比墙厚小于20mm,居中设置,保证拉缝材料有10mm的保护层,达到降低该部位的开裂风险。(6)模板安装:按照外墙边线进行铝合金模板定位安装,模板之间采用销钉连接固定成整体,采用方通、背楞、对拉片对铝合金模板进行加固处理,模板整体安装完成后,采用激光红外线等仪器对模板进行垂直度、平整度调整。(7)混凝土浇筑:采用与相邻结构同标号的混凝土,通过拉缝材料上的浇捣口进行混凝土浇筑;为保证结构拉缝板在混凝土浇筑过程不产生位移变形,混凝土浇筑时应采用分层法从结构拉缝板两侧对称浇筑,直至混凝土浇筑完成。(8)模板拆除及养护:按照模板和混凝土专项方案进行模板拆除和混凝土养护。

5结语

(1)马銮湾保障房已竣工,实现建筑外墙一次性成型,缩短了施工工期,节约施工成本;并通过了淋水试验,实现超强抗渗性能;采用铝模和空腔混凝土,实现混凝土一次性成型和免抹灰,达到节能节水绿色环保目标。(2)以马銮湾保障房一期工程为例进行计算,可节约造价约580万元。随着社会的发展,房地产行业竞争也日益激烈,对造价、工期和环保要求越来越严格,在铝模+爬架施工体系趋势下,既降低了自重和刚度,又能降低工程造价、缩短施工工期,并实现节能节水绿色环保,具有很强的推广性。

参考文献

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[2]陈建忠,许守建.轻质实体混凝土空腔结构内膜施工技术[J].施工技术,2014(05).

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[4]许英东.约束混凝土空腔承载性能弱化机制与强化设计研究[D].山东大学,2019.

[5]徐刚,张瑞君,李爱群.钢筋混凝土空腔墙滞回性能研究[J].华中科技大学学报(自然科学版),2019(07).

作者:邓志民 林凤英 陈景镇 单位:中建四局建设发展有限公司