预制装配式构造柱施工技术研究

(整期优先)网络出版时间:2023-02-02
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预制装配式构造柱施工技术研究

赵品宇 ,姜明明 ,栾屹鑫

中建八局第四建设有限公司,  山东 青岛,  266000

摘要:现有房建工程中的钢筋混凝土构造柱一般是砌筑墙体后现场支模浇灌混凝土的施工顺序制成;这种传统施工方法现场操作难度大,后期构造柱成型效果差,质量缺陷多,需要浪费更多的人力和时间去修复。为解决构造柱施工难度和质量问题,本论文对先异地预制构造柱在进行安装的施工技术进行研究,可以确保构造柱施工质量和结构整体的稳定性和安全;同时采用预制构造柱可以保证两处同时施工,有效的加快现场施工进度,节约工期。

关键词:砌体结构;预制构造柱;空间框架;施工质量;节约工期

一 引言

现有房建工程中的钢筋混凝土构造柱一般是现场墙体砌筑结束后在进行支模浇灌混凝土的施工顺序制成;这种传统施工方法要在现场进行竖向支模,支模操作难度大;同时在进行混凝土浇筑时要用人力多次浇筑,施工效率缓慢,后期构造柱成型效果差,分多次浇筑时接茬明显,混凝土颜色不一致,质量缺陷多,需要浪费更多的人力和时间去修复。所以就需要新型的构造柱施工技术,解决现有施工技术效率低下,施工质量无法保证的问题,预制构造柱施工工艺可以很好的解决这些问题。

二 工程概况

烟台蓬莱国际机场位于烟台市经济技术开发潮水镇,新建的T2航站楼为4E类机场,一类航站楼,总建筑面积121680㎡,地上4层,总面积为121285㎡,地下1层总面积为395㎡,均为现浇钢筋混凝土框架结构,安全等级为1级,抗震等级为1级,砌体总量为14000m³,采用200*240*600(等级强度A5.0,密度等级B06,A级)加气混凝土砌块,圈梁和构造柱采用C25细石混凝土浇筑。

三 选择原因

1、现浇构造柱圈梁,具有造价高,施工工期较长,施工工艺要求高,质量不能保证等缺点。造价高是由于钢筋混凝土构造柱及圈梁的钢筋、混凝土的原材料费用较高;施工措施中的模板材料较高,且施工所需的钢筋工、模板工、混凝土工等施工人员的人工费相对较高。施工工期较长是由于构造柱及圈梁中钢筋绑扎、模板的支撑、混凝土的浇筑、模板的拆除以及混凝土的养护等工序所需时间较长。施工工艺要求较高,构造柱及圈梁钢筋要求绑扎规范;模板尺寸精度要求高,且要求支设牢固、严密不漏浆;混凝土浇筑中振捣密实且不能过振,否则影响构造柱及圈梁的质量及成型尺寸、外观等。质量不能保证主要是由于现浇构造柱及圈梁混凝土材料的质量、浇筑质量以及养护质量不能保证。

2、烟台机场航站楼作为公共交通类建筑,消防栓等公共服务类房间较多,转角墙和丁字墙较多,按照构造柱设置规范要求,以下位置均需设置构造柱:

(1)内隔墙转角处。

(2)相邻横隔墙或框架柱的间距、单片墙长大于4m时,墙段内增设构造柱,间距应≤3m;内走道和楼梯间相邻横隔墙或框架柱的间距大于3.0m时,墙段内增设构造柱,间距应≤2m。

(3)门洞>1.2m的洞口两侧,紧邻的双门洞两侧及弹簧门洞口两侧;同一开间内墙上设有两个以上门洞的洞口梁侧。

(4)一字墙端部、电梯井四角。

需要设置构造柱数量多,而且按照工期节点计划要求6个月内完成砌体结构施工,工期紧,任务重。

3、部分区域墙体高度达到7m,按照方案要求:

3m≤高度≤5.0m的填充墙半层高处或门、窗上口及外墙普通窗窗台上沿设通长C25砼现浇带,截面为墙厚×100mm,纵筋2C10,拉筋C8@250纵筋锚入两端柱、钢筋混凝土墙内。当6m≥墙高>5.0m时应在1/2墙高处设置一道通长C25砼现浇带,截面为墙厚×200mm,纵筋4C10,拉筋C8@250。当墙高>6m时应在1/3和2/3墙高处设置两道通长C25砼现浇带,截面为墙厚×200mm,纵筋4C10,拉筋C8@250。所以这些区域需要两道圈梁,同时构造柱要分为三次支模浇筑,工序繁琐,支模难度大。在浇筑完成后,会出现接茬处错层明显,混凝土颜色不一等质量缺陷。

4、预制构造柱采取水平浇筑方式,减少了浇筑高度,浇筑过程全程监督,质量容易把控,出现任何突发事件,可以及时采用有效措施,混凝土浇筑质量和后期构造柱成型质量都能得到保证。

5、构造柱采取预制的方法,可以保证施工现场作业和预制构造柱同时进行,不受交叉作业的影响,避免了现场支模、室内浇筑的困难,定制模具可重复利用,减少了二次结构现场支模量,既降低了劳动强度,又节约了支模成本;混凝土平地浇筑,浇筑方便,减少了混凝土运输和浇筑时的损耗,降低成本,且预制完成的构造柱可以提前养护,后期强度可以提前达到要求,减少了后期需要等待构造柱上强度的过程,加快了二次结构施工,缩短工期。

四 施工流程

1、施工原理

(1)本施工技术是在异地预制构造柱然后安装完成后在进行墙体砌筑工作,与传统的先砌砖在进行构造柱现场浇筑不同,可以避免现场浇筑,可以根据马牙槎位置和预留拉墙筋和圈梁钢筋进行排砖砌砖,有效节约砌砖浪费,确保接茬质量。

(2)根据建筑图纸和现场施工方案定制构造柱模具,预留马牙槎、拉墙筋和圈梁钢筋,模具加固措施牢固可靠,可重复利用,减少竖向支模量。

(3)定制的模具可水平放置,在浇筑混凝土时可以水平浇筑,相对于室内竖向浇筑,可以减少浇筑难度,过程容易掌控,出现问题可以及时有效解决,控制浇筑质量,避免出现蜂窝、麻面等问题。

2、施工准备

按照图纸和规范要求和现场实际情况,利用CAD绘制排砖图(排砖图里要标明圈梁和预留拉结筋位置,马牙槎的尺寸构造,排砖应从上往下排砖),根据墙体厚度、高度和施工方案要求构造柱的尺寸(墙厚*200mm)定制构造柱柱模,模板高度低于墙体高度30cm以便于后期安装,同时对照排砖图,预留马牙槎位置、圈梁钢筋和墙体拉结筋预留孔,马牙槎先退后进,预留位置正确无误。

3、施工流程

①确定构造柱尺寸后由厂家定制柱模,定制完成后,对模内尺寸和预留位置测量复核,使其误差满足规范要求,提高精度,减少后期安装难度。

②在定型模具制作完成后,根据图纸和方案要求,在模内进行钢筋绑扎;钢筋绑扎过程要确保安装精度,固定牢靠,不易扰动,保护层厚度满足规范要求;

③在模内钢筋绑扎完毕,经验收合格后,进行混凝土浇筑;

④根据施工图在现场楼面上定出墙体轴线位置,放出墙体边线和需要放置构造柱的位置,在柱上标出标高线(建筑1m线)。在构造柱位置通过探测仪对植筋孔进行定位,标出钻孔位置,确定好钻孔位置后使用水钻或电锤进行钻孔;

⑤将预制完成的构造柱运输至施工现场,通过室内微型轮式起重机将构造柱吊起安装至指定位置,安装时要注意安装精度;

⑥构造柱安装完成后在进行后续的墙体砌筑等工作;

五 结语

预制构造柱施工技术已在烟台机场二期航站楼成功使用,有效节约了人力资源和施工材料,保证工期节点计划按期完成,确保了构造柱的施工质量,保证整个框架结构的质量和安全。

综上所述,预制构造柱柱的施工工艺能够很好的避免原有施工工艺下构造柱浇筑质量差,施工难度大,接茬部位明显等问题,保证构造柱质量的同时也能够提高施工效率,降低了工人的操作难度,有效节约了工期,得到业主高度赞扬,具有良好的社会效益和经济效益。

参考文献

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四型机场建设关键技术研究与示范CSCEC-2021-Z-34