半預(yù)制半現(xiàn)澆構(gòu)造柱施工工藝分析

王偉

摘 要：砌體結(jié)構(gòu)通過構(gòu)造柱與主體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)連接，施工質(zhì)量的關(guān)鍵在于構(gòu)造柱的施工工藝。傳統(tǒng)現(xiàn)澆構(gòu)造柱需要搭設(shè)模板，澆筑時(shí)需要高空作業(yè)，柱的成型質(zhì)量受植筋效果影響，難以控制。通過改進(jìn)施工工藝，采用半預(yù)制半現(xiàn)澆構(gòu)造柱設(shè)計(jì)，可以消除傳統(tǒng)施工的安全隱患，并最大程度地保證施工質(zhì)量，效果良好。

關(guān)鍵詞：砌體結(jié)構(gòu);半預(yù)制半現(xiàn)澆;構(gòu)造柱;施工工藝

中圖分類號(hào)：TV66 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2021）23-0103-05

Abstract： Masonry structure is connected with the main structure through constructional columns. The key to construction quality lies in the construction technology of constructional columns. Traditional cast-in-place constructional columns need to set templates and work at high altitude during pouring. By improving construction technology and adopting semi-prefabricated and semi-cast-in-place structural column design， the hidden danger of traditional construction can be eliminated， and the construction quality can be guaranteed to the greatest extent， with good effect.

Keywords： masonry structure;half prefabricated and half cast-in-place;reduction;construction technology

當(dāng)前建筑行業(yè)中，填充墻砌體工程被廣泛應(yīng)用。為了增強(qiáng)砌體墻的抗裂性和整體性，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求設(shè)置構(gòu)造柱[1-2]。構(gòu)造柱作為一種空間架構(gòu)，具有增強(qiáng)建筑物的整體性和穩(wěn)定性，防止墻體倒塌的作用[3-4]，因此其施工質(zhì)量對(duì)建筑質(zhì)量至關(guān)重要。

現(xiàn)澆型構(gòu)造柱作為構(gòu)造柱傳統(tǒng)施工方法，能最大限度保證構(gòu)造柱與砌體墻間的連接強(qiáng)度。但是，在實(shí)際施工中，現(xiàn)澆型構(gòu)造柱上下植筋易偏位，難以保證鋼筋保護(hù)層厚度。模板加固困難，澆筑口設(shè)置高度大，施工安全隱患大。澆筑完成后易出現(xiàn)蜂窩麻面、孔洞以及脹模等質(zhì)量問題[5-7]。傳統(tǒng)施工工藝?yán)速M(fèi)資源，無法保證工期，難以管控質(zhì)量，不符合當(dāng)今社會(huì)高效、環(huán)保、節(jié)能的發(fā)展要求。

半預(yù)制半現(xiàn)澆型構(gòu)造柱施工工法采用模數(shù)化設(shè)計(jì)、批量化生產(chǎn)、裝配化施工以及現(xiàn)澆預(yù)制融合可調(diào)節(jié)等施工工藝，在整個(gè)施工中通過精密的測(cè)量定位和動(dòng)態(tài)的質(zhì)量監(jiān)控保證構(gòu)造柱預(yù)制段的施工質(zhì)量。構(gòu)造柱頂部采用灌漿技術(shù)保證連接強(qiáng)度，下部現(xiàn)澆部分通過高效率的振搗和可調(diào)節(jié)的澆筑高度保證構(gòu)造柱現(xiàn)澆段混凝土的澆筑質(zhì)量和施工安全。此工法通過上部預(yù)制實(shí)現(xiàn)了構(gòu)造柱的裝配化，取代傳統(tǒng)的全現(xiàn)澆型構(gòu)造柱，安裝輕便，有效解決了構(gòu)造柱澆筑成型質(zhì)量差、操作不便和施工安全難以保障等問題，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 工藝原理

依據(jù)施工圖和相關(guān)規(guī)范進(jìn)行構(gòu)造柱的拆分及配筋設(shè)計(jì)，按照實(shí)際施工位置及樓層特點(diǎn)確定構(gòu)造柱的形狀、凈高及砌體墻馬牙槎高度。構(gòu)造柱上部采用預(yù)埋鋼筋+灌漿體系，與原結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)定連接。在主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)，結(jié)構(gòu)梁上預(yù)埋一根鋼筋代換傳統(tǒng)構(gòu)造柱的上部植筋，構(gòu)造柱預(yù)制段頂部留設(shè)凹槽作為上部連接構(gòu)造，與結(jié)構(gòu)梁內(nèi)的預(yù)留鋼筋對(duì)接，在構(gòu)造柱安裝完成后通過灌漿施工與原結(jié)構(gòu)連接形成整體。

構(gòu)造柱下部采用可調(diào)節(jié)支撐+現(xiàn)澆體系，保證構(gòu)造柱現(xiàn)澆段施工的靈活性及整體性。構(gòu)造柱預(yù)制段下部留設(shè)支承鋼筋和可調(diào)節(jié)內(nèi)螺紋套筒，用于構(gòu)造柱安裝時(shí)承受預(yù)制段自重并調(diào)節(jié)現(xiàn)澆段施工高度，達(dá)到不借助操作平臺(tái)完成構(gòu)造柱現(xiàn)澆施工的目的。

現(xiàn)澆段模板加固體系采用螺桿對(duì)拉和鋼管扣接的方式?，F(xiàn)澆段頂部留設(shè)澆筑口，預(yù)制段內(nèi)留設(shè)砌體墻拉結(jié)筋，拉結(jié)筋伸入砌體墻灰縫內(nèi)，使構(gòu)造柱與砌體墻連成一個(gè)整體。半預(yù)制半現(xiàn)澆構(gòu)造柱連接如圖1所示。

2 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

2.1 施工工藝流程

施工工藝主要流程分為施工準(zhǔn)備、預(yù)制段施工和構(gòu)造柱現(xiàn)澆段施工，細(xì)節(jié)流程如圖2所示。

2.2 施工操作要點(diǎn)

2.2.1 施工準(zhǔn)備工作。它主要包括4個(gè)部分。

①鋼筋預(yù)埋。梁板鋼筋綁扎前，按設(shè)計(jì)要求在模板上預(yù)埋鋼筋。此鋼筋應(yīng)加固牢靠，在混凝土澆筑過程中不得發(fā)生偏移或傾斜。原結(jié)構(gòu)梁內(nèi)鋼筋預(yù)埋如圖3所示。

②樓層清理。樓層混凝土強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)且提交模板拆除申請(qǐng)后，完成立桿及梁板模板的拆除工作。預(yù)留鋼筋部位模板拆除時(shí)須對(duì)鋼筋進(jìn)行保護(hù)，緩慢拆除。模板拆除完成后，及時(shí)對(duì)樓層進(jìn)行清理，確保樓層整潔。

③測(cè)量放線。根據(jù)建筑施工圖紙?jiān)跇菍訉?duì)應(yīng)位置放出墻體及門洞的位置，標(biāo)記需要植筋的部位。

④植筋。植筋部位為構(gòu)造柱下部植筋，植筋位置如圖4所示，用于與構(gòu)造柱豎向主筋綁扎搭接。在灌入植筋膠前使用毛刷和吹風(fēng)機(jī)將鉆孔清理干凈，隨后灌入植筋膠并插入鋼筋。植筋膠完全固化后，即可進(jìn)行下一道工序。植筋質(zhì)量要符合相關(guān)規(guī)范要求，且能通過鋼筋拉拔試驗(yàn)。植筋拉拔試驗(yàn)如圖5所示。

2.2.2 預(yù)制段施工。它主要包括4個(gè)部分。

①預(yù)制段模板支設(shè)。在一塊平鋪的模板上精確定位出預(yù)制段的模板邊線，根據(jù)砌體墻馬牙槎的位置，確定對(duì)應(yīng)的預(yù)制段馬牙槎位置。預(yù)制段頂部預(yù)留凹槽長(zhǎng)度應(yīng)大于預(yù)留連接鋼筋的伸出長(zhǎng)度，且設(shè)置在構(gòu)造柱長(zhǎng)邊一側(cè)。預(yù)制段模板支設(shè)如圖6所示。

②構(gòu)造柱鋼筋預(yù)埋。按照?qǐng)D紙要求綁扎鋼筋，但須注意埋設(shè)在預(yù)制段上部的箍筋為U形箍筋，開口方向與預(yù)留凹槽開口方向一致?，F(xiàn)澆段底部箍筋將植筋與構(gòu)造柱豎向鋼筋連接區(qū)域的箍筋統(tǒng)一固定在連接區(qū)域外，待構(gòu)造柱安裝完成后，按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行分布、綁扎。構(gòu)造柱鋼筋預(yù)埋如圖7所示。

③混凝土澆筑。混凝土澆筑前在模板上涂刷脫模劑，完成鋼筋綁扎及檢查。澆筑C25細(xì)石混凝土，使用手提插入式振動(dòng)棒振搗密實(shí)，表面應(yīng)抹平壓光，并按要求養(yǎng)護(hù)。

④模板拆除?；炷龔?qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行模板拆除。拆除過程中，須加強(qiáng)混凝土和伸出鋼筋的成品保護(hù)。當(dāng)需要采用撬棒等工具配合拆模時(shí)，應(yīng)在撬棒與混凝土的接觸面墊上海綿或泡沫等柔性材料，以達(dá)到保護(hù)混凝土的目的。

2.2.3 預(yù)制段安裝和固定。構(gòu)造柱預(yù)制段由兩人相互配合完成安裝。安裝時(shí)將預(yù)留凹槽對(duì)準(zhǔn)原結(jié)構(gòu)梁上預(yù)留的鋼筋平行推入，如圖8所示。通過支承鋼筋底部的內(nèi)螺紋套筒調(diào)節(jié)構(gòu)造柱的高度，使構(gòu)造柱預(yù)制段頂部與原結(jié)構(gòu)面充分接觸。預(yù)制段下部預(yù)留出的構(gòu)造柱主筋與樓層植筋采用綁扎搭接的方式進(jìn)行連接，如圖9所示。每根鋼筋在搭接長(zhǎng)度內(nèi)必須釆用三點(diǎn)綁扎，兩端距端頭30 mm處各一道，中間綁扎一道。

2.2.4 現(xiàn)澆段施工。它主要包括3個(gè)部分。

①混凝土反坎施工。按施工圖紙要求進(jìn)行反坎放線和模板支設(shè)。反坎高度根據(jù)砌體墻排磚圖確定，在施工中通過從樓層建筑一米線向下測(cè)量的方式進(jìn)行反坎模板高度的控制。模板加固牢靠，與墻體線重合。

②反坎澆筑。反坎混凝土澆筑前須將構(gòu)造柱預(yù)制段上部凹槽用灌漿料填塞密實(shí)，并應(yīng)達(dá)到強(qiáng)度要求。澆筑時(shí)充分振搗，構(gòu)造柱鋼筋體系周邊混凝土應(yīng)利用振動(dòng)棒振搗密實(shí)，嚴(yán)禁振動(dòng)棒直接接觸構(gòu)造柱鋼筋體系。

③砌體墻砌筑。砌體墻按照“先退后進(jìn)”原則留置馬牙槎，進(jìn)退長(zhǎng)度為60 mm。墻體砌筑應(yīng)上下錯(cuò)縫，灰縫飽滿，不得出現(xiàn)透明縫、瞎縫、假縫，隨砌隨將舌頭灰刮盡。砌體墻施工材料若為頁巖多孔磚，則在墻體砌至板、梁附近后，待砌體沉實(shí)（7 d）后再用75°斜砌法將下部砌體與上部梁、板間用砌塊敲緊填實(shí)。砌筑時(shí)，砂漿應(yīng)飽滿逐塊頂緊。若為加氣塊，則須在板、梁下預(yù)留2～3 cm空隙。在砌體沉降密實(shí)后，采用水泥砂漿封堵。砌體墻施工如圖10所示。

2.2.5 構(gòu)造柱現(xiàn)澆段施工。構(gòu)造柱現(xiàn)澆段模板采用螺桿對(duì)拉和鋼管扣接的方式進(jìn)行加固，在略高于預(yù)制段底部位置留設(shè)澆筑口，便于混凝土的澆筑。構(gòu)造柱現(xiàn)澆部分模板支設(shè)如圖11所示。構(gòu)造柱混凝土采用C25細(xì)石混凝土，澆筑時(shí)須充分振搗，以確保澆筑質(zhì)量。拆模時(shí)，需注意構(gòu)造柱混凝土的成品保護(hù)。若需采用撬棒等工具輔助拆模時(shí)，在撬棒等工具與混凝土的接觸面須加設(shè)海綿、泡沫等物品對(duì)混凝土進(jìn)行保護(hù)。

構(gòu)造柱現(xiàn)澆段施工中，應(yīng)著重注意3個(gè)方面。

①質(zhì)量控制。預(yù)留鋼筋放置方向應(yīng)為豎直向下，且加固牢靠。澆筑時(shí)須密切關(guān)注預(yù)留鋼筋是否發(fā)生傾斜，并及時(shí)調(diào)整發(fā)生傾斜的預(yù)留鋼筋。預(yù)制段馬牙槎留設(shè)尺寸應(yīng)充分考慮磚塊高度偏差和灰縫厚度的影響，確保其能與砌體墻馬牙槎契合。構(gòu)造柱鋼筋嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求放置，綁扎牢固。澆筑時(shí)設(shè)專人保護(hù)鋼筋，特別注意支承鋼筋不得發(fā)生傾斜。通過支承鋼筋下部?jī)?nèi)螺紋套筒調(diào)節(jié)高度時(shí)，須保證預(yù)制段頂端與原主體結(jié)構(gòu)混凝土面充分接觸。從灌漿施工過程直至脫模前，應(yīng)避免灌漿層受到振動(dòng)和碰撞，以免損壞未結(jié)硬的灌漿層?，F(xiàn)澆段模板施工時(shí)須留設(shè)澆筑口，加固應(yīng)牢靠;模板涂刷脫模劑，模板與磚砌體交接處設(shè)止?jié){條?；炷翝仓浞终駬v，保證澆筑的混凝土面光滑、密實(shí)。

②安全措施。加強(qiáng)全員的安全教育，使廣大職工牢固樹立“安全第一，預(yù)防為主”的意識(shí);克服麻痹思想，組織職工有針對(duì)性地學(xué)習(xí)有關(guān)安全方面的規(guī)章制度和安全生產(chǎn)知識(shí)，做到思想上高度重視，生產(chǎn)上嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程。使用鋼筋加工機(jī)械設(shè)備時(shí)應(yīng)遵守鋼筋加工機(jī)械操作規(guī)程和安全用電規(guī)定。對(duì)于安全防護(hù)設(shè)施和安全標(biāo)志等，任何人不得毀損、擅自移動(dòng)或拆除;若因作業(yè)需要而暫時(shí)拆除或變動(dòng)安全防護(hù)設(shè)施，必須報(bào)請(qǐng)批準(zhǔn)后才能拆除，并在作業(yè)完成后復(fù)原。在操作臺(tái)上彎曲鋼筋時(shí)，應(yīng)防止鐵屑飛濺傷眼，同時(shí)應(yīng)及時(shí)清理操作臺(tái)上的鐵屑。彎曲鋼筋時(shí)，動(dòng)作應(yīng)一致，用力應(yīng)均勻，防止脫扣，搬運(yùn)轉(zhuǎn)向配合要得當(dāng)，注意力要集中，以防砸傷手腳。

③環(huán)保措施。對(duì)施工人員進(jìn)行集中培訓(xùn)，強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)意識(shí)，做到預(yù)防為主、治理為輔;將環(huán)境保護(hù)方面的環(huán)節(jié)做到提前控制，從根本上抓環(huán)境保護(hù)，確保環(huán)境保護(hù)落到實(shí)處。

現(xiàn)場(chǎng)在進(jìn)行鋼筋加工及成型時(shí)，要控制各種機(jī)械的噪聲，并定期檢查各種零部件。若發(fā)現(xiàn)零部件有松動(dòng)、磨損，須及時(shí)緊固或更換，以降低噪聲。澆筑混凝土?xí)r不要振動(dòng)鋼筋，降低噪聲排放強(qiáng)度。此外，須做好環(huán)境保護(hù)工作，采取措施防止環(huán)境污染，施工垃圾、固體廢棄物集中堆放在指定地點(diǎn)，定期處理，使再生資源充分回收。施工過程中，應(yīng)采取防塵、降塵措施，控制作業(yè)區(qū)揚(yáng)塵。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的主要道路，宜進(jìn)行硬化處理或采取其他揚(yáng)塵控制措施。對(duì)可能造成揚(yáng)塵的露天堆儲(chǔ)材料，宜采取揚(yáng)塵控制措施。

3 效益分析

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

半預(yù)制半現(xiàn)澆型構(gòu)造柱通過預(yù)制段的集中生產(chǎn)，在需要使用時(shí)可直接取用。在地面完成預(yù)制段模板支設(shè)、鋼筋綁扎及預(yù)埋和混凝土澆筑，可以極大地縮短施工時(shí)間?，F(xiàn)澆部分最大高度保持在人站在地面能施工的高度，不需借助操作平臺(tái)即可完成模板支設(shè)、混凝土澆筑和模板的拆除工作，否則需要人工移動(dòng)操作平臺(tái)，浪費(fèi)勞動(dòng)力。此工藝大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和工效，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，加快了施工進(jìn)度，經(jīng)濟(jì)效益顯著。此項(xiàng)目高層住宅均采用半預(yù)制半現(xiàn)澆型構(gòu)造柱，主要經(jīng)濟(jì)效益見表1。

由表1數(shù)據(jù)計(jì)算可得：1#～5#樓每層構(gòu)造柱施工經(jīng)濟(jì)效益為2 800元;1#～5#樓半預(yù)制半現(xiàn)澆型構(gòu)造柱總共施工73層，共產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益204 400元;6#～14#樓每層構(gòu)造柱施工經(jīng)濟(jì)效益為1 400元;6#～14#樓半預(yù)制半現(xiàn)澆型構(gòu)造柱總共施工115層，共產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益161 000元;本項(xiàng)目共可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益365 400元;每層構(gòu)造柱施工經(jīng)濟(jì)效益1 750元，半預(yù)制半現(xiàn)澆型構(gòu)造柱總共施工108層，共產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益189 000元;本項(xiàng)目共可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益189 000元。

3.2 工期效益

半預(yù)制半現(xiàn)澆型構(gòu)造柱實(shí)現(xiàn)了構(gòu)造柱的裝配化，模具可批量生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)混凝土集中澆筑。在需要使用時(shí)可直接進(jìn)行安裝，大大縮短了工期。

3.3 質(zhì)量效益

利用鋼筋的等面積代換原則，將上部植筋采用單根更大型號(hào)鋼筋進(jìn)行替換，在施工中避免了植筋偏位問題，使得構(gòu)造柱鋼筋保護(hù)層厚度有保障。灌漿料流動(dòng)性大、快硬、早強(qiáng)、高強(qiáng)、無收縮、微膨脹以及自密性好等特點(diǎn)，有利于提高半預(yù)制半現(xiàn)澆型構(gòu)造柱的穩(wěn)定性，避免鋼筋銹蝕。此外，現(xiàn)澆段高度低，振動(dòng)棒可下探至構(gòu)造柱根部進(jìn)行振搗，更能保證混凝土的澆筑質(zhì)量。

4 結(jié)語

半預(yù)制半現(xiàn)澆型構(gòu)造柱采用現(xiàn)澆與預(yù)制相結(jié)合的施工方式，在不降低構(gòu)造柱抗震能力和抗剪能力的前提下，縮短施工工期，提升施工質(zhì)量。施工人員不需借助操作平臺(tái)進(jìn)行植筋、支模和混凝土澆筑等作業(yè)，降低了施工人員墜落隱患，提高了施工安全性。該施工工藝具有顯著的社會(huì)效益，值得推廣。

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