復(fù)雜造形磚混組合結(jié)構(gòu)外墻施工技術(shù)研究

宋 濤，郭利紅

（中鐵三局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司，山西太原 030006）

0 引言

對(duì)于復(fù)雜造形的磚混組合結(jié)構(gòu)外墻，為確保房屋的整體穩(wěn)定性，需設(shè)置圈梁和鋼筋混凝土構(gòu)造柱[1-3]。研究結(jié)果表明：圈梁和構(gòu)造柱等延性構(gòu)件將脆性材料分片包圍，對(duì)破碎的墻體約束作用，加強(qiáng)了整個(gè)結(jié)構(gòu)的相互連接，能有效避免墻體突然倒塌[3-5]。然而，構(gòu)造柱施工過程中，傳統(tǒng)構(gòu)造柱模板支撐架體采用鋼管搭設(shè)固定架，投料口采用木質(zhì)投料口，安裝周轉(zhuǎn)困難，既不經(jīng)濟(jì)，又不實(shí)用，且支撐架固定效果不夠好，造成構(gòu)造柱成型質(zhì)量差[6]。同時(shí)，構(gòu)造柱投料口內(nèi)填充的混凝土凝結(jié)成型后需通過人工拆除，易形成蜂窩面，影響結(jié)構(gòu)美觀。

依托山西大學(xué)教學(xué)樓磚混組合外墻施工工程，針對(duì)現(xiàn)有磚混組合外墻施工過程中存在的問題，通過對(duì)構(gòu)造柱支模體系、定型化入料口等的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和技術(shù)研發(fā)，提出新型磚混組合結(jié)構(gòu)造型外墻，并對(duì)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)進(jìn)行系統(tǒng)闡述。

1 工程概況

山西大學(xué)東山校區(qū)（一期一階段）教學(xué)與實(shí)驗(yàn)綜合樓、理科教學(xué)與實(shí)驗(yàn)綜合樓均為多層建筑，位于太原市東山地區(qū)?？偨ㄖ娣e為 55939m2，其中地上 49861.38m2，地下 6078m2，基底面積為11987m2。地上5層（局部4層），地下局部1層。建筑高度為21.90m，室內(nèi)外高差0.60m。教學(xué)樓外墻采用復(fù)雜造形磚混組合結(jié)構(gòu)外墻，±0.000以下部分砌體使用MU15額非粉黏土實(shí)心磚，M5水泥砂漿砌筑；±0.000以上砌體填充墻采用M10混合砂漿砌筑，不小于A3.5加氣混凝土砌塊，總砌體量約為5500m3。

2 施工關(guān)鍵技術(shù)研究

2.1 外墻砌筑施工流程

（1）整平放線：外墻砌筑前，在樓面上對(duì)墻體軸線位置進(jìn)行定位，確定墻體邊線和門窗洞口的位置，并標(biāo)明標(biāo)高線。

（2）立皮數(shù)桿：在各轉(zhuǎn)角處以不超過15m的間距設(shè)立皮數(shù)桿。

（3）排磚撂底：按墻段實(shí)量尺寸和砌塊規(guī)格尺寸進(jìn)行排列擺塊。

（4）拉線：在皮數(shù)桿上相對(duì)空心磚上邊線之間拉準(zhǔn)線，以準(zhǔn)線進(jìn)行砌筑。

（5）砌筑：當(dāng)墻長(zhǎng)大于層高的1.5倍或5m時(shí)，在墻中設(shè)置構(gòu)造柱，構(gòu)造柱縱筋錨入梁內(nèi)；填充墻與混凝土結(jié)構(gòu)兩側(cè)拉結(jié)，拉結(jié)筋2φ6@500沿墻長(zhǎng)貫通；樓梯間、電梯間和人流通道的填充墻沿墻全高每隔2皮砌塊且高度不超過500mm通長(zhǎng)設(shè)置2φ6拉結(jié)筋，同時(shí)采用鋼絲網(wǎng)面層加強(qiáng)；高度大于等于4m時(shí)，墻中部設(shè)置與兩端框架柱連接的水平腰梁。墻砌體上門窗洞口應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土過梁，當(dāng)門窗洞口大于2.7m無法設(shè)置過梁時(shí)，可直接在梁或板下掛板。

（6）墻體與結(jié)構(gòu)的連接：砌體與柱、構(gòu)造柱、混凝土墻沿高度方向均設(shè)置2φ6@500的拉結(jié)鋼筋，使其連成整體。填充墻與混凝土墻接縫處外設(shè)耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布或后熱鍍鋅電焊網(wǎng)抹灰防止收縮裂縫。

2.2 新型磚混組合結(jié)構(gòu)造型外墻結(jié)構(gòu)

針對(duì)復(fù)雜造形磚混組合結(jié)構(gòu)外墻施工過程中存在的問題，基于依托工程，提供了一種實(shí)施簡(jiǎn)單、構(gòu)造柱施工成型質(zhì)量好的新型磚混組合結(jié)構(gòu)造型外墻。新型磚混組合結(jié)構(gòu)造型外墻示意圖如圖1所示，具體包括圈梁、砌體墻、構(gòu)造柱，砌體墻砌筑成馬牙搓形狀，在構(gòu)造柱與砌體墻中水平放置有拉結(jié)筋，構(gòu)造柱采用構(gòu)造柱支模體系進(jìn)行施工，待構(gòu)造柱混凝土澆完成后與砌體墻形成整體。

構(gòu)造柱支模體系包括構(gòu)造柱模板、方木、硬質(zhì)PVC管、對(duì)拉螺桿、定型化入料口、海綿條，如圖2所示，構(gòu)造柱模板頂部的其中一側(cè)設(shè)置有定型化入料口。構(gòu)造柱模板緊貼砌體墻布置，外側(cè)設(shè)置有海綿條，沿海綿條外側(cè)豎直方向布置有若干根方木，方木外側(cè)水平設(shè)置有若干根預(yù)留有螺栓孔的硬質(zhì)PVC管，對(duì)拉螺桿兩端伸出硬質(zhì)PVC管，并從砌體墻一側(cè)的構(gòu)造柱模板的兩端向砌體墻方向穿過，直至穿過位于砌體墻另一側(cè)的構(gòu)造柱模板的兩端，擰緊對(duì)拉螺桿，形成對(duì)拉的模板固定結(jié)構(gòu)。

圖1 新型磚混組合結(jié)構(gòu)造型外墻

圖2 構(gòu)造柱支模體系

定型化入料口呈錐形喇叭口狀結(jié)構(gòu)設(shè)置如圖3所示，包括入料口、入料口固定件、底部固定件、移動(dòng)式擋板、擋板固定件，入料口通過加強(qiáng)螺栓與入料口固定件和底部固定件進(jìn)行固定連接；移動(dòng)式擋板在與擋板固定件接觸面上水平布置有兩條平行的連接凹槽，連接凹槽斷面呈“凸”字形，連接凹槽內(nèi)設(shè)置有滑槽和滑塊，滑塊可沿滑槽左右移動(dòng)，連接螺桿穿過擋板固定件預(yù)留的孔洞，并與滑塊進(jìn)行連接，移動(dòng)式擋板可相對(duì)于擋板固定件左右移動(dòng)，當(dāng)進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，將移動(dòng)式擋板打開，待混凝土澆筑完成以后，將移動(dòng)式擋板水平推移，封堵入料口如圖4所示。

圖3 定型化入料口結(jié)構(gòu)

將該新型磚混組合結(jié)構(gòu)造型外墻應(yīng)用于本依托工程中，與傳統(tǒng)磚混組合結(jié)構(gòu)外墻相比，具有以下有益效果：

（1）通過對(duì)拉螺桿將構(gòu)造柱支模體系進(jìn)行固定，并與定型化入料口組成穩(wěn)固的支撐體系，實(shí)現(xiàn)構(gòu)造柱支模體系的裝配式施工，可拆卸重復(fù)使用，周轉(zhuǎn)方便。

圖4 移動(dòng)式擋板結(jié)構(gòu)

（2）通過定型化下料口為錐形喇叭口狀結(jié)構(gòu)設(shè)置，且通過移動(dòng)式擋板對(duì)澆筑完成后的下料口進(jìn)行封堵，無須剔鑿進(jìn)料口部位凸出的混凝土，節(jié)約人工，保護(hù)環(huán)境。

（3）通過入料口固定件呈對(duì)稱式設(shè)置在定型化下料口的兩側(cè)，設(shè)置底部固定件對(duì)定型化下料口進(jìn)行限位，并通過高強(qiáng)螺栓與構(gòu)造柱模板進(jìn)行連接，方便定型化下料口的拆卸與安裝，實(shí)現(xiàn)了對(duì)裝置的重復(fù)循環(huán)使用，可周轉(zhuǎn)性強(qiáng)，節(jié)約了施工成本。

3 結(jié)語

以山西大學(xué)教學(xué)樓磚混組合結(jié)構(gòu)外墻的工程實(shí)踐為依托，通過分析傳統(tǒng)磚混組合結(jié)構(gòu)外墻施工中存在的問題，通過對(duì)構(gòu)造柱支模體系、定型化入料口等進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，提出一種新型的磚混組合結(jié)構(gòu)造型外墻，并對(duì)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行詳細(xì)闡述，實(shí)踐表明，所提出的新型磚混組合結(jié)構(gòu)造型外墻實(shí)現(xiàn)了構(gòu)造柱支模體系的裝配式施工，可拆卸重復(fù)使用，周轉(zhuǎn)方便，同時(shí)通過移動(dòng)式擋板對(duì)澆筑完成后的下料口進(jìn)行封堵，無須剔鑿進(jìn)料口部位凸出的混凝土，節(jié)約人工，保護(hù)環(huán)境。