摘要:清水混凝土作為一種建筑表現形式,為眾多建筑師所青睞。傳統清水混凝土是以有規律排列的對拉螺栓孔眼、明縫、禪縫、假眼等組合形成的、以自然質感作為飾面效果。通過對型鋼混凝土組合結構工程和傳統清水混凝土工程施工工藝的研究歸納,結合工程實際,優化施工方法和施工工藝,有效保證了復雜結構的施工質量,并實現了無孔眼、無明縫清水混凝土施工要求。
關鍵詞:清水混凝土;對拉螺栓;施工方法;施工質量
1.前言
清水混凝土作為一種建筑表現形式,為眾多建筑師所青睞。傳統清水混凝土是以有規律排列的對拉螺栓孔眼、明縫、禪縫、假眼等組合形成、以自然質感作為飾面效果。
通常,在進行傳統清水混凝土結構施工時,對混凝土構件模板進行加固,將對拉螺桿設置在預先設定的混凝土孔眼位置,這樣在不影響建筑美感的同時,又能滿足施工要求;同時,傳統清水混凝土施工時,將施工縫留設在預先設定的明縫處,對施工縫處可能產生的錯臺起到了一定的掩飾作用。經過國內多年的清水混凝土施工實踐和施工經驗的積累,傳統清水混凝土施工已形成成熟的工藝。
同時,隨著技術進步、行業發展,型鋼混凝土組合結構因其具有節約鋼材、降低造價、抗震性能好等優點,被廣泛應用于高層建筑。當型鋼混凝土組合結構應用于清水混凝土工程時,在梁柱接頭節點區,鋼筋與型鋼連接、鋼筋與鋼筋穿插尤為復雜,其施工質量將決定著結構的安全和清水混凝土的表觀效果。
其顯著特點有:(1)清水混凝土表面不留設對拉螺栓孔眼、不留設明縫;(2)存在大量型鋼混凝土構件多向相交的復雜節點。節點處鋼筋與型鋼連接、鋼筋與鋼筋穿插關系復雜。
本施工技術通過對型鋼混凝土組合結構工程和傳統清水混凝土工程施工工藝的研究歸納,結合工程實際,優化施工方法和施工工藝,有效保證了復雜結構的施工質量,并實現了無孔眼、無明縫清水混凝土施工要求。
2.施工特點
優化了型鋼混凝土組合結構深化設計,保證多向桿件相交節點區鋼筋穿插施工滿足設計意圖并具有可實施性;采用合理的清水模板體系,選擇合理的材料,滿足清水混凝土施工質量,并提高模板周轉次數;針對不同部位,在無明縫的清水混凝土設計要求下,采用多種模板加固方式,確保施工縫、模板拼縫處混凝土成型質量良好;采用新型一次性對拉桿及其配套夾具對模板進行加固,保證在清水混凝土表面不留下對拉螺栓孔眼;復雜節點區采用自密實混凝土進行澆筑,并采用外附著式高頻振動器進行混凝土輔助振搗,保證混凝土澆筑質量;根據高層建筑特點及施工要求,選擇一種有效的成品保護方法,保證清水混凝土不被污染。
3.適用范圍
本方法對傳統清水混凝土施工工藝進行了大量改進,尤其適用于無孔眼、無明縫的多向桿件相交的型鋼混凝土組合結構清水混凝土施工。同時,也可適用于普通混凝土的復雜型鋼混凝土組合結構施工,適用于大截面無孔眼、無明縫的清水混凝土結構施工。
4.工藝原理
4.1型鋼混凝土組合結構深化設計
鋼筋穿插是型鋼混凝土組合結構深化設計的重點,需解決鋼筋在遇到其他方向構件的型鋼時如何穿過或如何連接的問題。在深化設計中,通常采用五種方法解決此問題,即:鋼筋繞過型鋼、鋼筋伸至型鋼邊彎錨、鋼筋穿過型鋼腹板、鋼筋與型鋼通過連接板焊接連接、鋼筋與型鋼通過焊接套筒連接。鋼筋的合理穿插、連接,有效保證了多向桿件相交節點區鋼筋施工質量,保證了混凝土保護層厚度、混凝土的下料空間,確保了清水混凝土高要求表觀效果的實現。
4.2自密實混凝土應用
針對型鋼混凝土組合結構中,梁柱節點區鋼筋密集,普通混凝土難以下料,施工質量難以保證的情況,研制并采用自密實清水混凝土澆筑。自密實混凝土有高度流動度,不離析,具有均勻性、穩定性,澆筑依靠自重流動,無需振搗而達到密實,確保了的清水混凝土尤其是鋼筋極為密集的節點區清水混凝土的高要求表觀效果。
4.3模板體系及加固方式設計
選用優質雙面覆膜模板作為模板體系的面板,選用具有足夠強度和剛度的型鋼作為模板體系的背楞體系,該模板體系強度和剛度較高、表面平整、加工精度高,能保證清水混凝土的設計要求。
針對“無孔眼”的清水混凝土表觀要求,研發了一種玻璃纖維對拉桿及其配套分體式夾具加固系統代替傳統對拉螺栓作為模板加工工具,由于玻璃纖維螺桿永久留置在混凝土內,且其截面顏色與混凝土顏色極為相近,視覺所及難以覺察,此加固系統的應用較為完滿的完成了“無孔眼”的清水混凝土施工要求。
4.3.1在柱模板下口位置,通過柱模板下包下層混凝土結構,配合預起拱槽鋼加固,保證了施工縫錯臺控制良好,使柱下口施工縫達到“禪縫”的效果。
4.3.2在柱模板上口位置,通過焊接在柱模板上口處的螺桿,配合槽鋼背楞及螺帽,將梁模板下口和柱模板上口拉結牢固緊密,并配合模板夾具進行模板拼縫處加固,使柱上口處梁柱接頭處模板拼縫平整、緊密、牢固可靠,使混凝土成型效果良好。
4.4混凝土振搗體系
型鋼混凝土組合結構清水混凝土,往往因為結構構件異形、鋼筋密集等因素造成混凝土成型質量差無法達到清水外觀效果。針對以上問題,研制并應用了新型現澆飾面清水混凝土結構振搗體系在模板外部振搗,能有效保證鋼筋密集的節點、復雜結構的混凝土密實度,確保了良好的結構性能和清水外觀效果。
4.5成品保護方法
在人或物可及范圍,利用模板對混凝土陽角進行保護,防止陽角被破壞,并覆蓋塑料薄膜,防止表面被污染;在高層清水混凝土建筑中,為避免上部結構施工時,流漿、污水等污染下部結構清水混凝土表面,在搭設懸挑外架時,采用模板、三防布對外架底部進行全封閉,避免流漿、污水等從外架底部留下而污染下部結構清水混凝土。
5.施工工藝流程
5.1施工技術準備
根據施工規范和設計要求,通過樣板引路的思路,確定清水混凝土的施工標準。進行清水混凝土外立面分格深化設計,外立面深化設計主要指禪縫位置及分格,充分滿足設計師對立面的要求,并繪制立面分格設計施工圖報業主、設計確認。仔細閱讀圖紙,特別針對各結構細部進行仔細核查,對特殊節點進行專項模板深化設計并報設計師審批,審批完成后方可進行模板加工。根據結構特點、施工部署及設計要求,合理設計清水面后澆帶處理方式及確定施工縫位置。根據確認的分格方案進行模板設計,并編制模板配置、制作方案和模板工程施工方案。編制清水混凝土施工方案,制定鋼筋、混凝土專項施工措施、季節性施工措施以及成品保護措施等。對所需機具、加工設備、檢測儀器進行檢查校核,避免因工具誤差帶來的施工誤差。開工前,對其余專業,如機電、幕墻等進行專項技術交底,避免專業施工時對清水混凝土施工造成破壞或不必要的影響。
5.2作業條件準備
根據工程實體特點,制作實體樣板,通過樣板施工過程,培養施工作業人員,并對混凝土工程、模板體系、鋼筋施工方式進行驗證。根據樣板實施過程積累的經驗對施工人員做更詳細的技術交底,確保每一位將參與實體施工的作業人員熟悉操作方法和工藝標準。
6結語:
施工所用的各種機具、物資均準備完善,并且滿足清水混凝土施工要求。清水模板經過入場復檢合格,模板保護劑涂刷完畢。施工現場預檢、隱檢等各種驗收全部完成,施工現場各種作業條件、人員準備完備。
參考文獻:
[1]成軍 最新建設工程安全生產標準匯編[M]教育科學出版社 2010
[2]姚瑾英 建筑施工技術[M]中國建筑工業出版社 2007