一、砖砌大放脚基础施工
(一)砖砌大放脚基础形式
条形基础也称带形基础,形式比较规则,是砌体结构中最常用的基础形式,有刚性和柔性之分。
砖砌大放脚基础是刚性基础,所谓刚性基础,就是用刚性材料做成的基础。砖就是刚性材料,这种材料的抗压强度较高,而抗拉、抗剪、抗弯强度较底。在地基反力作用下,基础下部的扩大部分像悬臂梁一样向上弯曲,如悬臂过长,则易发生弯曲破坏,如图5-12所示。
图5-12 刚性基础和柔性基础对比
墙或柱传来的压力沿一定角度扩散,若基础的底面宽度在压力扩散以内,则基础只受压力; 若基础的底面宽度大于压力扩散范围b1,则b1范围以外部分会被拉裂、剪断而不起作用,因此,需用台阶高宽比的允许值来限制其悬臂长度。
基础设计时应先确定埋深,按地基承载力条件计算基础底面宽度,再按高宽比允许值确定基础的宽度与高度。对砖基础的材料要求是: 砖的材料强度等级不低于MU10,砂浆不低于M5,设计规定台阶高宽比的允许值为1∶ 1.5。砖基础的形式可以有等高式和不等高式,即“两皮一收”和“二一间隔收”两种。“两皮”一收是指每砌两皮砖,收进四分之一砖长; “二一间隔收”是指低层每砌两皮砖,收进四分之一砖长,再砌一皮砖,收进四分之一砖长,以上各层依此类推,其样式如图5-13所示。这种基础通常是在基槽底部铺筑一定厚度的C10~C15素混凝土,再在上面砌筑砖砌体形成基础,是典型的刚性基础。
混凝土垫层是基础的组成部分,可以提高基础的整体性,将上部荷载均匀地传递到地基上。能及时保护地基土免受雨水浸泡,免遭曝晒,还能便于上部砌体施工时的底面找平。垫层每边扩出底面50mm。
(二)砖砌体的组砌形式及要求
(1)常见的砖砌体组砌形式与方法如图5-14所示。
(2)标准砖砌体可分为清水墙和混水墙,清水墙是指表面只做勾缝处理,保持砖本身质地的墙体。混水墙是指墙面需进行装饰处理才能满足使用要求的墙体。该两种砌体施工工艺方法差不多,但清水墙的技术要求及质量要求却很高。
图5-13 砖基础放样
图5-14 常见砖砌体组砌形式与方法
(3)在严寒地区,还有空斗墙、双层砖墙等做法,其施工方与普通砖墙差不多,但一般要求双面挂线砌筑。
(三)砌筑的基本要求及注意事项
(1)砌体上下层砖之间应错缝搭砌。搭砌长度为1/4砖长。为保证砌体的结构性,组砌时,第一层和砌体顶部的一层砖为丁砌。砖柱不得采用包心砌法。
(2)砌体转角和内外墙应相互搭砌咬合,以保证有较好的结构整体性。
(3)砌体的结构性能与灰缝有直接的关系,因此要求砌体的灰缝大小应均匀,一般不大于12mm,不小于8mm,通常为10mm,其水平灰缝的砂浆饱满度应≥80%,用百格网随进度抽查检查。竖向灰缝不得出现透明缝、瞎缝和假缝。
(4)砖砌体的转角处和交接处应同时砌筑。严禁无可靠措施的内外墙分砌施工。对不能同时砌筑而又必须留置的临时间断处应砌成斜槎,斜槎水平投影长度不应小于高度的2/3。
非抗震设防及抗震设防烈度为6度、7度地区的临时间断处,当不能留斜槎时,除转角处外,可留直槎,但必须做成凸槎。留直槎处应加设拉结钢筋,拉结钢筋的数量为每120mm墙厚放置1φ6拉结钢筋(120mm厚墙放置2φ6拉结钢筋),间距沿墙高不应超过500mm; 埋入长度从留槎处算起每边均不小于500mm,对抗震设防地区不应小于1000mm; 末端应有90°弯钩,如图5-15所示。分段施工时,施工段高差不能超过一个楼层且不超过4m; 有抗震设防要求或其他要求的,应按其规定处理,如加拉结钢筋、钢筋网片等。
图5-15 斜槎和直槎
(5)砌体的每班次或每日的砌筑高度应有一定的限制,以防止因气候的变化或人为碰撞而发生变形和倾覆。同时,砌筑高度的速度过快,砌体会因砂浆压缩而造成变形。施工人员可根据施工经验来确定当日完成的高度。
(6)构造柱处的砌筑方法按构造要求应砌成大马牙槎(图5-16)。通常采用“五退五进”的砌筑方法,应先退砌后进砌,同时将拉结钢筋按设计要求砌入墙体中。
图5-16 马牙槎示意图
当两相邻的构造柱之间墙体净宽度≤365mm时,施工会很困难,且不能保证此处墙体的稳定性,尤其在安装模板中,极易损伤其结构性,因此可在图纸会审中提出建议,将其改为素混凝土与构造柱同时浇筑,具体应由设计人员确定。
二、砖砌大放脚基础施工工程实例
(一)工程概况
本工程基础采用砖砌大放脚基础,室内外高差为0.450m,地上5层,经勘查土层良好,抗震设防6度,地下水位很低。
(二)施工准备
1. 技术准备
(1)熟悉施工图纸和地质勘查报告,了解各土层的物理力学指标。
(2)了解邻近建筑物及构筑物的位置、距离、结构和基础情况等。
2. 材料准备
(1)砖及其准备工作。
①标准砖是240mm×115mm×53mm的立方体,砌体工程用砖有烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、粉煤灰砖等。由于国家限制使用黏土烧结实心砖,现主要采用页岩实心砖或粉煤灰实心砖等。由于烧结砖极易吸水,在砌筑时容易过多吸收砌筑砂浆中的水分而降低砂浆性能(流动性、黏结力和强度)和影响砌筑质量,因此,在使用前应浇水润湿,其润湿程度可在现场通过横截面润湿痕迹来判断,一般为10~15mm,但浇水湿润也不能使砖浸透,否则会因不能吸收砂浆中的多余水分而影响与砂浆的黏结力,还会产生堕灰和砖滑动现象。夏季因水分挥发较快可在操作面上及时补水保持湿润,冬季则应提前润水并保证在使用前晾干表面水分。
②砖砌筑中需进行模数组合,因此为避免砍砖带来的麻烦和不规则性,在采购中可专门定做180mm×115mm×53mm规格的砖,以使组砌更方便,提高观感质量。
③砖进场后应按规定及时抽样复检。砖的强度等级必须符合设计要求。抽样送样工作应在现场监理人员的监督下进行。每一生产厂家的砖进场后按烧结砖15万块、多孔砖5万块、灰砂砖及粉煤灰砖10万块各为一个验收批抽检一组。
(2)砌筑砂浆。
①砌筑砂浆主要有水泥砂浆和水泥混合砂浆。水泥砂浆由水泥、砂和水组成,强度高,防潮性好,常用于正负零以下砌体砌筑。所以基础及特殊部位的砌体,常用水泥砂浆砌筑; 混合砂浆里面掺加了石灰膏,提高了砂浆的和易性,所以正负零上部位的砌体主要用混合砂浆砌筑。
②水泥进场使用前,应分批对其强度、安定性进行复验。检验批应以同一生产厂家、同一编号为一批。当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过三个月时,应复查检验,并按结果使用。不同品种的水泥,不得混合使用。
③砂浆用砂不得含有有害杂物。其含泥量应满足以下要求:
a. 对水泥砂浆和强度等级不小于M5的水泥混合砂浆,不应超过5%;
b. 对强度等级小于M5的水泥混合砂浆,不应超过10%;
c. 人工砂、山砂及特细砂,应经试配后能满足砌筑砂浆技术条件要求。
④砌筑砂浆应通过试配确定配合比。当其组成材料有变更时,其配合比应重新确定。
⑤凡在砂浆中掺入有机塑化剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等,应经检验和试配符合要求后,方可使用。有机塑化剂应有砌体强度的型式检验报告。
⑥砌筑砂浆应采用机械搅拌,自投料完算起搅拌时间应符合以下要求:
a. 水泥砂浆和水泥混合砂浆不得少于2min;
b. 水泥粉煤灰砂浆和掺用外加剂的砂浆不得少于3min;
c. 掺用有机塑化剂的砂浆应为3~5min。
⑦砂浆应随拌随用,水泥砂浆和水泥混合砂浆应分别3h和4h内使用完毕; 当施工期间最高气温超过30℃时,应分别在拌成后2h和3h内使用完毕。掺用缓凝剂的砂浆,其使用时间可根据具体情况延长。
⑧砌筑砂浆试块强度验收时其强度合格标准必须符合以下规定:
a. 同一验收批砂浆试块抗压强度平均值必须大于或等于设计强度等级所对应的立方体抗压强度; 同一验收批砂浆试块抗压强度的最小一组平均值必须大于或等于设计强度等级所对应的立方体抗压强度的0.75倍。
b. 砌筑砂浆的验收批,同一类型、强度等级的砂浆试块应不少于3组。当只有一组时,该组试块抗压强度的平均值必须大于或等于设计强度等所对应的立方体抗压强度。
c. 砂浆强度应以标准养护,龄期为28天的试块抗压强度试验结果为准。
⑨每一检验批且不超过250m3砌体的各种类型及强度等级的砌筑砂浆,每台搅拌机应至少抽检一次。在搅拌机出料口随机取样制作砂浆试块(每盘砂浆只应制作一组试块)。
3. 机具准备
机具包括: 砂浆搅拌机,砖刀,手推车或翻斗车,灰铲、灰板、砖夹、灰桶,尼龙线,铅锤,皮数杆,手套,靠尺,等等。
4. 作业条件准备
由建设、监理、施工、勘察、设计单位进行地基验槽,完成验槽记录及地基验槽隐检手续,如遇地基处理,办理设计洽商,完成后由监理、设计、施工三方复验签认,并同意下道工序施工。
(三)施工方法
1. 施工工艺流程(www.xing528.com)
施工工艺流程为: 基槽清理、验槽→混凝土垫层浇筑、养护→抄平、放线→试摆砖→立皮数杆→组砌→清理。
2. 操作要点
(1)验槽。当基槽开挖完成后,应及时进行验槽,以便尽快进行混凝土垫层施工,保护好地基土。地基验槽前,要做好清底、修边、道路清理等工作,同时准备好混凝土垫层面标高施工控制线、控制点和地基隐蔽资料,以便提供检查验收。工作由勘察设计单位、监理单位、施工单位和业主及当地质量安全监督站共同进行。验收合格后应填写好验槽记录。
验槽的内容和方法主要有: 目测、土样检查、几何尺寸量测、钎探、校核变化部分等。如发现基底土质异样勘察,设计人员应依据情况提出处理意见,施工单位实施处理后,再进行检查验收。合格后才能进行下一道工序施工。
(2)基础垫层施工。当基底标高不一致时,应严格按1∶ 2放阶施工,如图5-17所示。
基础垫层混凝土施工可分为原槽浇筑和支模浇筑两种方式。基础垫层混凝土浇筑除应满足设计要求的强度等级外,还要进行标高、平整度和几何尺寸的控制。可以采用在槽底钉桩的方法来控制垫层厚度及标高。浇筑混凝土垫层的模板支模模板上口应与垫层面标高平齐。
混凝土的浇筑可以用塔吊送料和人工送料在槽口或槽底浇筑的方式。下料时,应注意下料的顺序和方法。
图5-17 放阶施工示意图
混凝土浇筑完成后应视气候条件进行养护。
(3)抄平放线。垫层施工完成后,应测出四大角、平面几何特征变化处以及立匹数杆处等点的实际高程,找出与设计标高的差值,并标注在垫层上,同时记录在放线记录上,以便确定和计算砌筑高度、灰缝厚度和组砌层数,保证砌体上口标高一致。放线则是利用控制桩找出基础中心线及交点,然后用墨斗弹出所需的线。通常是在垫层上弹出大放脚底宽边线、轴线。放线完成后应进行校验,其允许误差应满足表5-1中的规范要求。
表5-1 放线尺寸的允许偏差
(4)试摆砖。试摆砖又称干摆砖,其目的是在墙体砌筑前,沿墙的纵横方向,特别是在内外墙交接处,通过调节竖向灰缝的宽窄,保证每一层砖的组砌都能规则统一并符合模数。当砖的长宽尺寸有正负差时,要注意丁砌和顺砌砖的竖向灰缝要相互协调,尽量避免竖向灰缝大小不匀。
(5)立皮数杆。为了保证砌体在高度上层数统一,并控制灰缝大小和砌筑竖向尺寸,墙体砌筑前应立皮数杆。皮数杆一般为木制,上面画有砖和灰缝的厚度、层数,门窗洞口及梁板构件标高位置等高度标识。用于基础施工的通常是小皮数杆。安装时,应根据垫层表面各点标高值,确定一个底平面标高值,以此确定值为依据,调整皮数杆标识并安放匹数杆,保证各点的组砌模数和上口标高一致。
(6)大放脚砌筑。砌基础时,可依皮数杆先砌几层转角及交接处部分的砖,然后在其间拉准线砌中间部分。内外墙基础应同时砌起,如因其他情况不能同时砌筑时,应留置斜槎,斜槎的长度不应小于高度的2/3。
一般大放脚都采用一皮顺砖和一皮丁砖砌法,上、下层应错开缝,错缝宽度应不小于60mm。要注意“十”字及“丁”字接头处砖块的搭接,在这些交接处,纵横墙要隔皮砌通。砌筑宜采用“三一”砌砖法,即一铲灰、一块砖、一挤揉,保证砖基础水平灰缝的砂浆应饱满,饱满度应不低于80%,大放脚的最下一皮和每个台阶的上面一皮应以丁砖为主,这样传力较好,砌筑及回填时,也不易碰坏。
砖基础中的灰缝宽度应控制在10mm左右。如基础水平灰缝中配有钢筋,则埋设钢筋的灰缝厚度应比钢筋直径大4mm以上,以保证钢筋上下至少各有2mm厚的砂浆层包裹。
有高低台的砖基础,应从低台砌起,并由高台向低台搭接,搭接长度不小于基础大放脚的高度。
砖基础中的洞口、管道、沟槽等,应在砌筑时正确留出,宽度超过500mm的洞口,其上方应砌筑平拱或设置过梁。
抹防潮层前,应将基础墙顶面清扫干净,浇水湿润,随即抹平防水砂浆。
基础砌筑完后应立即进行回填土,应在基础两侧同时回填,并分层夯实; 若不能,则必须保证基础不致破坏或变形。
基础轴线位置偏移不大于10mm,基础顶面标高允许偏差为±15mm。
当退台收阶到365mm宽时,为防止偏差,应利用垫层上的轴线标志,采用线锤吊线校核其轴线,也可以根据控制桩采用经纬仪和拉通线的方法进行校核。
(7)清理。基础完成后应及时清理砖缝,墙面及落地砂浆等。
(8)基础构造柱施工。基础构造柱可以在垫层中埋设和在地圈梁中埋设。
①在垫层中埋设。在垫层底部安放构造柱钢筋的位置上,用细石混凝土做厚度≥7mm的垫层,作为定位放线和安放钢筋笼的底板,利用垫层模板上口或土壁件支木方或钢管等夹固钢筋笼下部,而上部则用钢筋或木方等支撑,保证其垂直度和稳定性。由于构造柱周边的砌体在大放脚处不易留马牙槎,可直接留出构造柱位置并按要求安放拉结钢筋,待砌筑完成后支模板浇混凝土。
②地圈梁中埋设。此法较为简单,只要在地圈梁模板中固定好构造柱一段高度的钢筋骨架就可以了。
(9)地圈梁施工。地圈梁能方便上部主体砌筑施工。地圈梁施工除应满足混凝土强度方面的要求外,还应注意使其外观美观。
①钢筋、模板安装。按设计图纸要求绑扎安装好钢筋,应注意钢筋的搭接长度、构造钢筋、保护层尺寸、钢筋间距等。
模板安装时,其面标高控制应准确,应控制允许偏差范围内。标高控制可依据基础上弹的标志线,使模板上口与施工要求的标高平齐。拆模后,可在圈梁内外侧精确抄平并弹出-0.1~-0.15m水平线,以便在圈梁表面做1∶ 2水泥砂浆找平层时参照。此方法可以解决因施工原因带来的标高误差和表面质量缺陷,为基础标高验收提供依据的同时、也为主体砌筑等带来方便。模板宜采用木模板,接缝少、延续性好、易拼装,也可以用定型组合钢模板及其他模板。模板加工时,应定位定尺,便于周转使用。
模板安装有多种方式,采用挑砖方式安装模板可省去补洞工序。由于圈梁模板直接搁置在墙上,为防止模板左右偏移,保证模板的相对位置和稳定性,应在圈梁模板上口钉支撑相互拉扯,支撑采用木枋、木板材及钢管均可。模板安装的方法如图5-18所示。
②混凝土浇筑。在模板问题解决好后,混凝土浇筑时就要注意不得踩踏模板下料或捣固混凝土,而应搭设下料平台,用人工将混凝土铲入模板中。
图5-18 地圈梁模板安装图
(四)质量检验
砖基础工程施工质量标准:
(1)砖的品种、强度等级必须符合设计要求。
(2)砂浆品种必须符合设计要求。强度要求: 对同品种、同强度等级砂浆各组试块的平均强度不小于fmk; 任意一组试块的强度不小于0.75fmk。
(3)砌体砂浆必须密实饱满,实心砖砌体水平灰缝的砂浆饱满度不小于80%。
(4)外墙基础的转角处严禁留直槎,其他临时间断处,留槎的做法必须符合施工规范的规定。
(5)砖基础的质量要求及检查方法见表5-2。
表5-2 砖基础质量要求及检查方法
(6)砖基础砌体尺寸、位置的允许偏差及检验方法见表5-3。
表5-3 砖基础砌体尺寸、位置的允许偏差和检验方法
注: 检查数量外墙基础每20m抽查1处,每处3延长米,但不小于3处; 内墙基础按有代表性的自然间抽查10%,但不小于3间,每间不小于2处。
(五)安全措施
(1)在砌筑操作前,必须检查施工现场各项准备工作是否符合安全要求,如道路是否畅通、机具是否完好牢固、安全设施和防护用品是否齐全等。
(2)施工人员进入现场必须戴好安全帽。砌基础时,应检查和注意基坑土质的变化情况。堆放砖石材料应离开坑边1m以上。砌墙高度超过地坪1.2m以上时,应搭设脚手架。架上堆放材料不得超过规定荷载值,堆放高度不得超过3皮砖,同一块脚手板上的操作人员不应超过2人。按规定搭设安全网。
(3)不准站在墙顶上做画线、刮缝及清扫墙面或检查大角垂直等工作。不准用不稳固的工具或物体在脚手板上垫高操作。
(4)砍砖时,应面向墙面,工作完毕,应将脚手板和砖墙上的碎砖、灰浆清扫干净,防止掉落伤人。正在砌筑的墙上不准走人。不准站在墙上做画线、刮缝、吊线等工作。高大的或硬山到顶山墙砌完后,应立即安装桁条或临时支撑,防止倒塌。
(5)雨天或每日下班时,应做好防雨准备,以防雨水冲走砂浆,致使砌体倒塌。冬期施工时,脚手板上如有冰霜、积雪,应先清除后才能上架操作。
(6)砌石施工时,不准在墙顶或架上修石材,以免振动墙体影响质量或石片掉下伤人。不准徒手移动上墙的石块,以免压破或擦伤手指。石块不得往下掷。运石上下时,脚手板要钉装牢固,并钉防滑条及扶手栏杆。
(7)对有部分破裂和脱落危险的砌块,严禁起吊; 起吊砌块时,严禁将砌块停留在操作人员的上空或在空中整修; 砌块安装时,不得在下一层楼面上进行其他任何工作。卸下砌块时,应避免冲击,砌块堆放应尽量靠近楼板两端,不得超过楼板的承重能力; 砌块安装就位时,应待砌块放稳后,方可松开夹具。
(8)脚手架搭设好后,必须经验收合格方准使用。
(六)环保措施
(1)基础施工时,应选用符合噪声排放标准要求的设备,作业时,应避开休息时间以减少对周围社区和单位的噪声影响; 钢材及钢模板的装卸应轻放,尽量采用吊车作业,应符合噪声排放标准要求。
(2)基础所用机械设备应选用节能型的,以节约油料消耗,尾气排放要符合标准。避免废油溢漏,对废油及油抹布、油手套应按规定处理。合理选用配套设备,节约电能消耗。
(3)基础施工设计要合理,尽量减少使用钢材、木材和水泥数量,节约钢材和木材消耗。
(4)水泥、砂石和建筑垃圾等材料运输时,应按要求进行覆盖,避免产生扬尘; 翻斗车卸料避免产生粉尘; 装车严禁太满、超载,避免遗撒、损坏及污染路面等现象发生。
(5)作业现场路面干燥时,应采取洒水措施; 装卸时,应轻放或喷水、现场水泥、砂石; 临时堆放时,应进行覆盖,避免产生粉尘及扬尘。
(6)混凝土和砂浆搅拌机械及机具清洗时应节约用水,现场应设置沉淀池,污水必须经沉淀达标后,方可排入市政管网。
(7)施工时应尽量减少混凝土和砂浆的遗撒、浪费,对落地混凝土和砂浆应及时回收利用; 对建筑垃圾处理,应按要求运至指定地点,不得随意抛弃或填埋。
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