全現(xiàn)澆外窗洞口開裂綠色施工技術(shù)研究

張潤鵬

綠色施工是建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是建筑企業(yè)發(fā)展的必然選擇。通過應(yīng)用全現(xiàn)澆外窗洞口開裂綠色施工技術(shù)能夠有效規(guī)避施工資源浪費(fèi)及環(huán)境污染現(xiàn)象，在確保施工安全及質(zhì)量的前提下，盡量降低工程施工成本，推動工程項(xiàng)目建設(shè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1 工程概況

某工程項(xiàng)目位于廣西壯族自治區(qū)南寧市，占地面積為6921.59 m2，包含1 層地下室、8 棟高層，總建筑面積為141870.59 m2。該項(xiàng)目的高層住宅外窗洞口較多，且需一次成型。

2 鋁模全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的施工工藝概述

2.1 鋁膜全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)工藝原理

高層建筑施工中，鋁模全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工是通過改善混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、抹灰等相關(guān)工序，結(jié)合結(jié)構(gòu)墻柱、梁板、門過梁、門垛、墻壓槽、滴水線及外窗洞口等結(jié)構(gòu)一次成型，盡量減少二次結(jié)構(gòu)施工程序，降低材料基體產(chǎn)生裂縫的概率[1]。鋁模全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)在外墻施工中的應(yīng)用，能夠充分發(fā)揮混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，有效預(yù)防窗邊及外墻滲漏問題，實(shí)現(xiàn)部分結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)的同步施工，優(yōu)化作業(yè)流程。但是，在工藝應(yīng)用過程中，由于會受很多因素影響，在外窗洞口會出現(xiàn)不同形式的開裂問題。

2.2 需要解決的問題

為有效提高施工效率和質(zhì)量，本項(xiàng)目施工中引入鋁模全現(xiàn)澆混凝土外墻技術(shù)，但是在施工中也會出現(xiàn)全現(xiàn)澆外墻洞口開裂現(xiàn)象，如圖1 所示。

圖1 全現(xiàn)澆外墻洞口開裂現(xiàn)象（來源：作者自攝）

全現(xiàn)澆外窗洞口開裂現(xiàn)象的產(chǎn)生，會導(dǎo)致建筑在后續(xù)運(yùn)行中出現(xiàn)明顯的滲漏現(xiàn)象，當(dāng)滲漏比較嚴(yán)重時，還會影響結(jié)構(gòu)安全，給業(yè)主正常生活帶來不便。洞口開裂現(xiàn)象后期維修需要耗費(fèi)大量的人力、物力、財力，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失[2]。在當(dāng)前建筑技術(shù)研究和應(yīng)用中，采用不同的技術(shù)手段雖然能夠盡量規(guī)避開裂問題，但是由于問題產(chǎn)生原因較為復(fù)雜，單純采用某一種技術(shù)措施，很難有效解決這方面的問題。

2.3 陰角出現(xiàn)裂縫的原因

陰角出現(xiàn)裂縫的原因如下：第1，表層與內(nèi)部溫差較大；第2，混凝土材料配合比不當(dāng)；第3，混凝土澆筑速度過快，澆筑頻繁，流動性較差，沉降不足；第4，模板工藝不規(guī)范，拆除支模后在外窗洞口角部位置會出現(xiàn)裂紋現(xiàn)象；第5，養(yǎng)護(hù)作業(yè)不到位，養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)，也會出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

2.4 裂縫控制的基本思路

本工程項(xiàng)目施工中，為有效控制外窗洞口開裂現(xiàn)象，并盡量減少非環(huán)保材料的應(yīng)用，降低施工中的水資源和電力能源消耗，提出一種在角部設(shè)置加強(qiáng)筋的技術(shù)方案。加強(qiáng)筋擺放位置如圖2 所示。

圖2 加強(qiáng)筋擺放位置（來源：作者自繪）

3 全現(xiàn)澆外窗洞口開裂綠色施工技術(shù)

3.1 混凝土材料措施

混凝土澆筑作業(yè)中，所選用的骨料級配較差，骨料偏細(xì)，原材料中含有很多雜質(zhì)，都會導(dǎo)致裂縫現(xiàn)象發(fā)生。因此，在澆筑作業(yè)前需要做好材料試驗(yàn)，優(yōu)化配合比。在本項(xiàng)目施工中，利用青石骨料替代強(qiáng)度較小的粗骨料，降低砂石材料的含泥量和粉粒含量，合理調(diào)整水灰比，有效提升混凝土早期強(qiáng)度，達(dá)到良好的預(yù)防開裂效果。同時，在澆筑作業(yè)中，為使混凝土攪拌車筒體保持正常轉(zhuǎn)動，嚴(yán)禁在混凝土中隨意加水，確保混凝土性能與設(shè)計方案要求相符，有效規(guī)避裂縫現(xiàn)象發(fā)生。

3.2 鋁模工藝措施

當(dāng)拆模方式不正確時，混凝土表面會出現(xiàn)游離水分并形成細(xì)小水泡，導(dǎo)致拆模后出現(xiàn)氣孔或麻面現(xiàn)象[3]。本工程項(xiàng)目施工中，為盡量控制外窗洞口開裂現(xiàn)象，主要從以下3 個方面入手做好鋁模工藝優(yōu)化：第1，合理確定模板拆除時間點(diǎn)，盡量確保拆模時混凝土溫度與環(huán)境溫度保持接近；第2，裝模前清理鋁模表面，應(yīng)及時清理拆模后混凝土表面存在的殘渣；第3，選擇潤滑度較高、質(zhì)量較好的脫模劑，優(yōu)化成膜工藝，確保澆筑作業(yè)中鋁模與混凝土接觸界面的氣泡能夠順利地排出[4]。

本工程項(xiàng)目施工中，針對外窗洞口位置出現(xiàn)的開裂現(xiàn)象，優(yōu)化邊梁模板工藝，在邊梁外側(cè)使用大號固定螺栓進(jìn)行加固，底部增加斜向支撐，并且邊梁處增設(shè)一道背楞卡具[5]。邊梁模板構(gòu)造如圖3 所示。

圖3 邊梁模板構(gòu)造（來源：作者自繪）

3.3 增設(shè)斜向加強(qiáng)筋

增設(shè)斜向加強(qiáng)筋能夠有效提升外窗陰角部位的抗裂變形能力，且施工工序較為簡單，施工成本較低，能夠達(dá)到較好的綠色施工成效[6]。但是在具體實(shí)施過程中，需要注意以下安裝要求：第1，在鋼筋隱蔽驗(yàn)收時，需做好加強(qiáng)筋的專項(xiàng)驗(yàn)收；第2，將加強(qiáng)筋置于豎向鋼筋內(nèi)側(cè)，確保鋼筋骨架尺寸符合設(shè)計要求；第3，施工過程中需要將加強(qiáng)筋與豎向鋼筋交接處綁緊，避免在后續(xù)施工中出現(xiàn)偏移的現(xiàn)象；第4，每條加強(qiáng)筋需設(shè)置3 條或以上的拉鉤，同時勾住豎向鋼筋，確保整體受力性能達(dá)到要求。斜向加強(qiáng)筋施工效果如圖4 所示。

圖4 斜向加強(qiáng)筋施工效果（來源：作者自攝）

本工程項(xiàng)目施工中，為更好地驗(yàn)證斜向加強(qiáng)筋施工效果，利用有限元模型進(jìn)行分析[7]。分析結(jié)果顯示：在窗角混凝土左下角、右上角等部位，相對無加強(qiáng)筋情況，應(yīng)力水平分別下降1.5%和1.6%，右上角縱筋和箍筋等部位的應(yīng)力也有不同程度下降；增加角部加強(qiáng)筋能夠有效延緩不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生，以此有效控制窗角位置的應(yīng)力集中現(xiàn)象，避免開裂現(xiàn)象；隨著鋼筋直徑的增加，應(yīng)力集中的改善效果也比較好，但是在增加至一定程度時，改善效果的影響逐漸變小[8]。

3.4 現(xiàn)場施工措施

在施工作業(yè)中，為有效避免外窗洞口開裂現(xiàn)象，還需要做好現(xiàn)場施工措施優(yōu)化，盡量規(guī)避工藝應(yīng)用不當(dāng)造成的混凝土性能不足等問題[9]。第1，在窗下填充墻澆筑作業(yè)中，除一側(cè)混凝土采用剛性連接外，在其余交接部位都改為柔性連接，在合適位置設(shè)置引導(dǎo)縫，避免由于混凝土強(qiáng)度變化導(dǎo)致的裂縫現(xiàn)象。第2，在澆筑作業(yè)中嚴(yán)格控制分層下料厚度，嚴(yán)格依照規(guī)范要求做好密實(shí)振搗。第3，在窗臺部位無法直接使用振搗棒進(jìn)行作業(yè)的情形，可以采用在模板外側(cè)振動方式進(jìn)行振搗，確保振搗密實(shí)度。第4，施工中確保鋼筋位置準(zhǔn)確，精準(zhǔn)確定鋼筋位置參數(shù)，確保位置誤差控制在要求范圍內(nèi)（圖5）。第5，加強(qiáng)浮漿管理，避免浮漿在窗臺表面堆積。

圖5 精準(zhǔn)確定鋼筋位置參數(shù)（來源：作者自攝）

3.5 養(yǎng)護(hù)管理措施

養(yǎng)護(hù)作業(yè)管理對外窗洞口開裂現(xiàn)象控制效果有直接影響，在施工中通常在混凝土終凝后立即拆除墻模，但是在混凝土表面濕度較大情形下，如沒有采取合適的養(yǎng)護(hù)措施，會導(dǎo)致混凝土表面失水過快而出現(xiàn)干縮裂縫現(xiàn)象[10]。由于鋁模拆除時間通常早于木模，在早期養(yǎng)護(hù)中難以通過模板面澆水對混凝土表面進(jìn)行濕潤養(yǎng)護(hù)，因此也會導(dǎo)致裂縫現(xiàn)象發(fā)生。所以，在早期養(yǎng)護(hù)作業(yè)中，應(yīng)當(dāng)由專人負(fù)責(zé)，根據(jù)表面干度特征做好表面灑水養(yǎng)護(hù)，確保表面保持較好的濕潤狀態(tài)。在具體項(xiàng)目養(yǎng)護(hù)作業(yè)中，還應(yīng)根據(jù)氣候條件適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時間，提高混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。拆模作業(yè)完成后，避免在構(gòu)件上堆放其他設(shè)備或材料，避免人為踩踏現(xiàn)象。針對已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫現(xiàn)象，應(yīng)采取有效措施進(jìn)行修補(bǔ)。

4 結(jié)語

全現(xiàn)澆洞口開裂現(xiàn)象對施工質(zhì)量具有顯著影響，是綠色施工理念導(dǎo)向下施工管理應(yīng)當(dāng)關(guān)注的重點(diǎn)問題。因此，在施工作業(yè)中，應(yīng)當(dāng)采取綜合性措施，通過綠色施工技術(shù)的有效應(yīng)用，盡量降低開裂現(xiàn)象發(fā)生概率，在有效提升施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，優(yōu)化施工工藝流程。