3.5.1 砌块建筑的结构构造
砌块建筑与粘土砖建筑有类似的结构构造,但是也有其自己的特点。实践证明,砌块的错缝搭接、内外墙交错搭接、钢筋网片的铺设、设置圈梁等措施对砌块建筑的整体刚度有较大的影响。施工人员应在施工中保证结构构造的施工质量,以保证砌块建筑的整体刚度。
1. 砌块的错缝搭接
良好的错缝和搭接是保证砌块建筑整体性的重要措施。
(1) 砌体上、下皮错缝搭接
每层按多皮分法的砌块建筑,在墙面中,砌块排列的搭接长度需要予以保证,上、下皮要有一定错缝长度,一般应为砌块长度的1/2,最少不能小于砌块高度的1/3。如果不能满足搭接长度,可以采用长度为600mm、直径为4mm的钢筋点焊而成的拉结钢筋网片搭接补强。
(2) 纵墙、横墙交错搭接
墙转角处及纵墙、横墙交接处均需相互搭接,以保证相互拉结牢固。纵墙、横墙若不能采用刚性砌合,纵墙、横墙之间的柔性拉结条可以采用直径为6mm以下的钢筋制成的点焊网片补强,每两皮砌块拉一道,如图3.5.1所示。
图3.5.1 纵墙、横墙连接处柔性连接示意图 (单位: mm)
对于空心砌块的砌筑,应注意使其孔洞在转角处和纵墙、横墙交界处上下对准贯通,在竖孔内浇筑混凝土成为构造小柱,如图3.5.2所示,亦可以在竖孔内插入φ8~φ12的钢筋,增强建筑物的整体刚度,有利于抗震。
图3.5.2 空心砌块纵墙、横墙交接处连接示意图
2. 圈梁
在砌块建筑中,加强多层砌体房屋圈梁的设置和构造,可以增强房屋的整体刚度、减小地基不均匀沉降和温度变形所导致的墙体裂缝,对抗震和抗倒塌能力也具有重要作用。
圈梁宜连续地设在同一水平面上,并形成封闭状; 当圈梁被门窗洞口截断时,应在洞口上部增设相同截面的附加圈梁,如图3.5.3所示。附加圈梁与圈梁的搭接长度应不小于其中到中垂直距离的2倍,且不得小于1m。圈梁内纵筋的搭接长度为35d (d为钢筋直径),交错搭接,搭接接头间距不小于500mm。
图3.5.3 附加圈梁 (单位: mm)
3. 板、梁与墙的连接部位
当未设圈梁时,在钢筋混凝土楼板的支承面高度不小于200mm的砌体范围内,应采用不低于Cb20灌孔混凝土将孔洞灌实。当梁的跨度小于4.2m,墙体局部受压承载能力能满足时,梁下一皮砌块600mm范围内孔洞中灌注Cb20灌孔混凝土; 梁跨度为4.2m≤L≤4.8m,墙体局部受压承载能力能满足要求时,梁下二皮砌块600mm范围内宽孔洞中灌注混凝土; 梁跨度为4.2m≤L≤4.8m,墙体局部受压承载力不能满足要求时,梁下三皮砌块孔洞中灌注混凝土; 若孔洞内填实三皮后,墙体局部受压仍不满足要求,则在梁底设置混凝土垫块或壁柱。
顶层挑梁末端下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片 (纵向钢筋不宜小于2φ4,横向钢筋间距不宜大于200mm) 或2φ6钢筋,钢筋网片或钢筋自挑梁末端伸入两边墙体不小于1m,如图3.5.4所示。
图3.5.4 顶层挑梁末端与墙的连接
1—2φ4钢筋网片或2φ6钢筋
为了加强楼板和墙体的结合,当楼板搁置在横墙上时,可以用直径不小于6mm的钢筋配置在预制楼板的板缝中,搁置在横墙上,用强度等级不低于5MPa的水泥砂浆浇筑密实,使楼板与横墙锚固,如图3.5.5所示。为了加强与纵墙的锚固,可以采用如图3.5.6所示的构造。
.5.5 楼板与横墙锚固 (单位: mm)
—锚固钢筋; 2—空心板; 3—横墙
图3.5.6 楼板与纵墙锚固
—锚固钢筋; 2—空心板; 3—纵墙
3.5.2 砌块施工前的准备工作
混凝土小型空心砌块墙体砌筑与传统的粘土砖砌筑基本相同,但又不完全相同,因此,在小型砌块砌筑施工前,做好充分的施工准备,对保证砌块墙体的施工质量是十分必要的。
1. 原材料的质量控制
砌筑小型砌块墙体主要原材料有: 混凝土小型空心砌块、砂浆、钢筋或钢筋网片。
混凝土小型空心砌块进场后必须按照施工组织设计的要求,按品种、型号、强度等级分垛堆码,每垛最下面的砌块不得接触地面。混凝土小型空心砌块运到操作现场前,必须进行质量检查,龄期应不小于28d,质量不合格品不得上墙使用。与实心粘土砖不同,在常温情况下混凝土小型空心砌块上墙前不宜浇水,在天气干燥炎热的情况下,可以提前洒水湿润砌块; 对砌块吸水率较大的轻集料混凝土小型空心砌块,应提前浇水湿润,块体的相对含水率宜为40%~50%。雨天及小型砌块表面有浮水时,均不得上墙砌筑。
由于混凝土小型空心砌块具有薄壁、空心、混凝土制品、砌筑时不浇水、吸水率小等特点,砌筑混凝土小型空心砌块的专用砂浆必须满足《混凝土小型空心砌块和混凝土砖砌筑砂浆》(JC860—2008) 中的各项技术要求。砂浆配合比确定后,在使用前应进行实验室检验,检验项目包括抗压强度、密度、稠度和分层度,有抗冻性要求的地区同时要进行抗冻性试验,各项指标符合技术要求后方可正式使用。
在墙体交接处、芯柱和墙体连接处、后砌墙与墙体交接处、有竖向通缝的墙面、壁柱、独立柱或其他防止墙体开裂的部位,需设置冷拔低碳钢丝网片,钢丝网片应按设计要求的尺寸或相关图集的要求进行点焊。在壁柱、独立柱或其他防止墙体开裂的部位设置墙夹筋时,钢筋的尺寸按设计图纸要求的尺寸或相关图集的要求进行配置。
2. 砌块吊装用机具
由于中型砌块的体积大,质量较重,人力难以搬运,故需要起重设备协助。一般常用的起重设备是: 带起重杆的井架、少先吊式起重机和台灵架等。这些设备易于取得,投资少,但移动不便,需要水平运输工具相配合。有条件的地区,可以采用轻型塔式起重机,这种机械移动灵活,工作幅度大,起吊高度和起重量也较大,吊装速度快,工作效率高,不仅可以作垂直运输,而且还可以作水平运输。但设备进场费用大,要占用一部分施工场地。
中小型砌块建筑的吊装方案常见的有下述两种:
(1) 以带起重杆的井架、台灵架、杠杆小车等为主要吊装运输机械的方案。
台灵架负责砌块安装,杠杆小车负责安装楼板,而砌块、楼板及其他材料的垂直运输由带起重杆的井式升降机承担,砌块及构件的上、下水平运输采用小车,砌块和构件的堆置地方配备一台起重量为0.3~1.0t的少先吊式起重机进行装卸工作。该方法适用于工程量小的建筑工程。
为了加快砌块的装卸和吊装速度,可以使用夹具。砌块吊装使用的夹具有单块夹和多块夹,如图3.5.7所示。钢丝绳索也具有单块索和多块索,如图3.5.8所示。这几种砌块夹具与索具使用时均较方便。
图3.5.7 夹具
图3.5.8 钢丝绳索具
台灵架构造如图3.5.9所示。当房屋宽度小于11m时,台灵架沿纵向中轴线倒退运行 (如图3.5.10 (a)、(b) 所示); 当房屋宽度大于11m时,台灵架可以按平行直线(一台在前,一台在后,如图3.5.10 (c) 所示) 或弓字形路线 (如图3.5.10 (d) 所示)倒退移动。
(2) 以轻型塔式起重机、台灵架为主要吊装运输机械的方案。
台灵架负责砌砖和预制过梁的安装,而塔式起重机则负责砌块和预制构件等的水平和垂直运输,以及楼板、屋面板、楼梯等构件的吊装工作。也可以由塔式起重机把台灵架由下一层楼面转移到上一层楼面。塔式起重机也可以承担砌块的吊装,但由于砌块数量大、费时多,因此不如用台灵架来安装更经济。该方法适用于工程量大的建筑工程。
图3.5.9 台灵架(www.xing528.com)
1—支架; 2—底盘; 3—卷扬机; 4—桅杆
图3.5.10 台灵架吊装路线示意图
3. 砌块的堆放
选择砌块堆放场地应考虑场内运输路线最短,最好在井架起吊范围内,以减少二次搬运。运输道路应畅通无阻,堆垛之间应留出必要的通道,便于装卸机械和运输工具通行。
砌块堆置场地应该平整夯实,具有一定的泄水坡度,必要时开挖排水沟,使场地不致积水。砌块不宜直接堆放在地面上,应堆在草包、煤渣垫层或其他垫板上,避免砌块底面沾污,以及冬季施工时砌块与地面冻结在一起。
砌块与各种预制构件应按类型规格分别堆放。砌块叠放高度: 空心砌块以一皮为宜,实心砌块应上、下皮交叉叠放,堆置高度不宜超过3m,顶层两皮应用阶梯形收头。
砌块堆放场应储存足够数量的制品,并根据施工进度,不断地补充相应数量,以保证均衡和不间断地进行安装工作。
4. 砌块排列图
混凝土小型空心砌块是混凝土制品,有品种、系列、型号之分。砌块在施工过程中不能随意砍凿。通常情况下,内隔墙用轻质砌块,承重墙用普通混凝土小型空心砌块,两者不能通用,各系列之间也互不通用。施工企业必须按照设计图纸提出的砌块品种、系列、型号、强度等级,向混凝土小型空心砌块生产厂预订供货合同。尤其对一些有特殊要求的砌块,如主规格块用封底、半封底砌块,芯柱部位用通孔砌块,芯柱底部用侧壁开口的砌块,过梁、圈梁采用专用圈梁块,圈梁块在芯柱部位底面带孔等。这些特殊砌块,施工企业应提前向砌块厂提出订货要求,否则就要延误施工进度计划的实施。为加快施工进度,确保墙体质量,砌块砌筑施工前,必须绘制墙体砌块排列图,以便于有效地组织砌块砌筑的施工。根据墙体砌块排列图,可以计算出工程所需各种砌块的数量,以保证砌块的订货数量准确。再者,工地可以根据墙体砌块排列图和施工进度,组织各种砌块的进场时间,减少砌块在施工现场的堆放场地。根据每个轴线墙体砌块排列图,组织各种砌块的垂直和水平运输,提高工人的劳动效率。
砌块排列图应以主规格砌块为主,参照建筑施工图中的平面图、立面图以及剖面图上的门窗大小、楼层标高和构造要求等绘制。主要说明墙面砌块排列的式样与砌块数量,采用立面图形式表示,如图3.5.11所示。
图3.5.11 混凝土空心砌块排列图
1—空心砌块顺砌; 2—楼板; 3—圈梁; 4—立柱; 5—空心砌块顶砌
砌块排列一般采用的方法是: 先把开洞墙体按不开洞墙体排列砌块,然后根据洞口的位置和大小扣除已排好的砌块,并在洞口周边调整原先的排列。排列砌块时应尽可能采用主规格砌块 (390mm×190mm×190mm),少用辅助砌块; 上下两皮砌块应对孔、错缝排列,搭接长度应不小于90mm; 转角部位应采用单顶面全长砌块; 丁字墙和纵、横十字墙交叉部位宜采用七分头小砌块咬槎交错搭接,丁字墙也可以采用芯柱横向连接代替小砌块咬槎交错连接; 芯柱部位的小型砌块孔心必须上下贯通,在芯柱底部位置设置清扫口砌块; 设置水平配筋带的位置应采用系梁砌块,设置水平配筋带的丁字墙交叉部位应采用节点砌块,过梁部位宜采用通孔系梁砌块; 还应根据所选用的控制缝形式采用相应的砌块块型。
5. 校核放线尺寸,做好技术交底
混凝土小型空心砌块建筑墙体砌筑前,应校核放线尺寸,允许偏差应符合相关规定。由施工技术部门制定“小型砌块墙体砌筑工艺施工技术措施”,并应向工长、操作工人、质量检查人员进行技术交底。利用一定场地和已运进现场的砌块,在不同墙体联结、芯柱与墙体、构造柱与墙体、L形、丁字形和十字形墙体节点等部位作实习砌筑操作训练,使参与砌块建筑的砌筑工人必须全部掌握后方可上墙砌筑。
3.5.3 混凝土小型空心砌块施工工艺
砌块墙体施工的基本要求是横平竖直,灰缝均匀饱满,墙面清洁,施工中不随意凿洞,按设计图和砌块排列图认真进行砌筑,保证工程质量。
1. 墙体砌筑
小型空心砌块墙体砌筑施工工艺为: 抄平放线→干排第一皮、第二皮砌块→立皮数杆→砌块砌筑→清缝→原浆勾缝→自检。
砌筑小型空心砌块时,应清除砌块表面污物,剔除外观质量不合格的砌块,浇过水或被水淋湿的砌块不准上墙使用、墙体严禁使用断裂小型空心砌块。
砌筑小型空心砌块要遵守“反砌”原则,即底面朝上反砌于墙上。从转角或定位处开始,纵墙、横墙同时砌筑,上、下皮砌块的搭接长度应为主规格块的一半 (190mm),必要时可以出现90mm的搭接长度,搭接长度小于90mm时,应在灰缝中增加拉结钢筋或拉结钢筋网片,但竖向通缝仍不超过二皮小型空心砌块。墙临时间断处应砌筑成斜槎,斜槎水平投影长度应不小于斜槎高度,如图3.5.12所示。若留斜槎有困难,除外墙转角处及抗震设防地区墙体临时间断处应不留直槎外,可以从墙面伸出200mm砌筑成阴阳槎,沿墙高三皮砌块600mm设置拉结钢筋或拉结钢筋网片,如图3.5.13所示。
图3.5.12 空心砌块墙斜槎
图3.5.13 空心砌块墙直槎 (单位: mm)
砌筑小型空心砌块时应对孔错缝搭砌。因为小型空心砌块是通过壁和肋来传递荷载的,如果上、下皮砌块错孔砌筑,将会影响砌体的强度。当个别情况无法对孔砌筑时,小型空心砌块的搭接长度应不小于90mm,若不能保证90mm的搭接长度,应在灰缝中增加拉结钢筋或拉结钢筋网片。
砂浆的铺设一般采用铺灰器法,即把砂浆平铺在已砌好的砌块墙体上面的铺灰器上,而后将砌块放在已用铺灰器铺好的砂浆上,也称为“坐浆法”砌筑。小型砌块墙体宜逐块座浆砌筑,灰缝宽度8~12mm。砌体灰缝应横平竖直,水平灰缝和竖向灰缝的饱满度,按净面积计算不得低于90%,墙体中不得出现瞎缝和透明缝。砌筑时铺灰长度不得超过800mm,施工中严禁用水冲浆灌缝。当缺少辅助规格的小型砌块时,墙体通缝不应超过两皮砌块。
砂浆随砌随将伸出灰缝的舌头灰刮掉,待砂浆稍凝固后进行原浆勾缝。勾缝可以采用φ10钢筋在水平缝、垂直缝中用力勒,使砂浆更加饱满、密实、灰缝均匀、美观。而且砌块不易松动,增强了墙体的整体性,提高了小型空心砌块墙体的抗剪、抗渗能力。
需要移动已砌好的小型空心砌块或小型空心砌块被撞动时,应重新铺浆砌筑。
施工洞的位置按砌块排列图的要求位置留设,施工洞两侧增设芯柱,砌筑时预留伸出墙体的钢筋或钢筋网片。填砌施工洞时,应将砌筑砂浆的强度等级提高一级。或采取洞口两侧用素膨胀细石混凝土填实50mm,随砌随填,最上皮砌块用素浇膨胀混凝土。墙体抹灰时,施工洞周边粘贴铁丝网,宽度为400mm,避免因墙体收缩不均匀致使抹灰层出现裂缝。
雨季施工时,现场堆放的混凝土小型空心砌块和已砌好的小型空心砌块墙体应有防雨措施。雨后继续施工时,应复核已砌筑墙体的垂直度。
小型空心砌块墙体的砌筑高度,应根据气温、风压、墙体部位及混凝土小型空心砌块材质等不同情况分别控制。常温条件下的砌筑高度,混凝土小型空心砌块控制在1.8m以内,轻集料混凝土小型空心砌块控制在2.4m以内。两个施工段墙体的高度差,不大于一个楼层的高度或不大于4m。
小型空心砌块墙体孔洞中可以填充隔热保温材料,也可以填充隔声材料。隔热保温材料和隔声材料应砌筑一皮小型空心砌块填灌一皮。要求填满,但不允许捣实,以免影响其隔热保温或隔声功能。小型空心砌块孔洞内所填充的材料必须做到干燥、洁净,不含杂物,粒径应符合设计要求。
砌筑带保温夹心层的混凝土小型空心砌块时,必须将保温夹心层一侧靠置室外,并应对孔错缝,左、右相邻小型空心砌块中的保温夹心层必须相互衔接,上、下皮保温夹心层之间的水平灰缝部位也应砌入同材质的保温材料。
2. 芯柱施工技术
混凝土小型空心砌块建筑芯柱或构造柱加芯柱构造措施,是保证小型空心砌块建筑质量的关键部位之一。由于芯柱截面尺寸小、数量多,要保证所有芯柱的施工质量有一定难度。因此,芯柱施工时,必须要有具体的施工技术措施,施工过程中要加强管理,把施工技术措施落实到每一个操作工人,同时应加强检查,能量化的操作工序尽可能量化,并做好施工记录。
芯柱的施工工艺为: 芯柱砌块的砌筑→芯孔的清理→芯柱钢筋的绑扎→用水冲洗芯孔→隐检→封闭芯柱清扫口→孔底灌适量素水泥浆→浇筑灌孔混凝土→振捣→芯柱质量检查。
砌筑芯柱时,芯柱部位用通孔砌块砌筑,为保证芯孔截面尺寸 (120mm×120mm),应将芯孔壁顶面和底面的飞边、毛刺打掉,以避免芯柱混凝土颈缩。注意施工中禁止使用半封底的砌块。
在楼地面砌筑第一皮砌块时,在芯柱部位采用开口砌块或U字形砌块作为清扫孔。边砌边清除伸入芯孔内的灰缝砂浆。避免灰缝砂浆、残留在砌块壁上的砂浆以及孔底砂浆影响芯柱混凝土的截面尺寸。
芯柱钢筋的大小按设计图纸要求,放在孔洞的中心位置。钢筋应与基础或基础梁上预埋的钢筋连接,上、下楼层的钢筋可以在楼板面上搭接,搭接长度应不小于40d (d为钢筋直径)。当预埋钢筋位置有偏差时,应将钢筋斜向与芯柱内钢筋连接,禁止将预埋钢筋弯折与芯柱内钢筋连接。
浇筑混凝土前应用水冲洗孔洞内壁,将积水排出,进行隐检,然后用砌块或模板封闭清扫口,灌入适量的与灌孔混凝土配比相同的水泥砂浆,并在混凝土的浇筑口放一块钢板。小型砌块墙砌筑完一个楼层高度、芯柱砌块的砌筑砂浆强度大于1MPa时,方可浇灌混凝土。混凝土应分层浇筑,每浇400~500mm高度需振实一次,或边浇筑边振捣。严禁浇满一个楼层后再振捣,振捣宜采用机械式振捣。当现浇圈梁与芯柱一起浇筑时,在未设芯柱部位的孔洞应设钢筋网片,以避免混凝土灌入砌块孔洞内。楼板在芯柱部位应留缺口,以保证芯柱贯通。
芯柱混凝土不得漏灌。灌注时应严格核实混凝土灌入量,对其密度确认后,方可继续施工。芯柱混凝土外观质量检查,目前常用的方法是锤击法,质量检查人员用小锤在芯柱砌块的外壁进行敲打,听声音的变化来判断灌入孔洞中混凝土的质量。
3. 轻骨料混凝土空心砌块填充墙施工
采用吸水率较小的轻骨料混凝土小型空心砌块砌筑填充墙时,砌筑前应不对其浇水湿润; 采用吸水率较大的轻骨料混凝土小型空心砌块砌筑填充墙时,宜提前1~2d适当浇水湿润。但严禁在雨天施工,砌块表面有浮水时也不得进行砌筑。砌块应保证有28d以上的龄期。在厨房、卫生间、浴室等处采用轻骨料混凝土小型空心砌块、蒸压加气混凝土砌块砌筑墙体时,墙底部宜现浇混凝土坎台,其高度宜为150mm。轻骨料混凝土空心砌块砌筑墙体时同样要遵守“反砌”原则,应错缝搭砌,搭砌长度应不小于90mm,竖向通缝应不大于2皮砌块。轻集料混凝土空心砌块应不和其他块材混合砌筑。填充墙砌体的砂浆水平缝和垂直缝的饱满度不小于80%,砌体灰缝应为8~12mm。填充墙砌体预留的拉结钢筋或网片的位置应与块体皮数相符合。拉结钢筋或网片应置于灰缝中,埋置长度应符合设计要求,竖向位置偏差应不超过一皮砌块高度。当填充墙砌筑至接近梁、板底时,应留一定空隙,待填充墙砌筑完且至少间隔7d后,使砌体产生一定变形,再将其补砌挤紧,避免在结合部位产生水平裂缝。
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