王文杰(山西威龍建設工程有限公司,山西 太原 030021)
山西某縣新建醫院項目,總建筑面積25730m2,其中住院樓15515.11m2,框架結構,地下一層,地上十層;砌體填充墻工程從2021年7月開始,至2021年9月結束。
(1)內外填充墻采用A3.5蒸壓加氣混凝土砌塊,M7.5水泥砂漿;內隔墻采用200mm、150mm、100mm三種厚度,200mm厚砌體用于主房間隔墻,150mm厚砌體用于手術部隔墻,100mm厚砌體用于衛生間和管道井墻。
(2)填充墻依據的標準圖及驗收規范主要有《砌體填充墻結構構造》12G614-1、《建筑砌體填充墻抗震構造詳圖》晉14G01、《建筑地面工程施工質量驗收規范》GB50209-2010、《砌體結構工程施工質量驗收規范》GB50203-2011和《鋼筋混凝土過梁》13G322-1~4。
(3)砌體工程量:住院樓總計3200m3,砌體中混凝土構件(構造柱、過梁、抱框柱、水平系梁、窗臺壓頂、衛生間墻下混凝土擋水坎臺)約510m3,按建筑面積砌體每個平方米約0.21m3,混凝土構件約占砌體量的16%。
1~4層平面布置各層不同,4層和5層有降板區(同層排水),5~10層病房區平面較一致;1~4層層高4.5m~5.1m,5~10層層高3.9m;墻體厚度種類多,內外墻厚度共計有四種。工程包括空調、消防、電梯、上下水等,電氣安裝工程齊全,砌體填充墻工程比較復雜。
2.1.1 砌體填充墻中混凝土構件設置要求
工程圖紙設計主要依據山西地標《建筑砌體填充墻抗震構造詳圖》晉14G01和《砌體填充墻結構構造》12G614-1設置要求,具體如下:
①外墻構造柱:當墻長>5m時,應在墻長范圍內按間距≤5m設置構造柱,并優先設置在洞口邊處;墻長大于墻高2倍,在墻中部設置;在內外墻交接處設置;外墻門窗洞口寬度≥2.1m,在洞口兩側設置;外窗洞口寬度<2.1m,且距離混凝土墻、柱邊≥1.2m時在洞口邊設置;窗間墻≤1.2m時,在墻中設置,>1.2m時,在洞口兩側設置;外窗洞口>2.5m時,窗臺下面砌體填充墻中按≤2.5m設懸臂構造柱。
②外墻抱框柱:外窗洞口寬度<2.1m,且距離混凝土墻、柱邊≤1.2m時設置,洞口下設窗臺現澆帶與抱框柱形成整體。
③內墻構造柱:當墻長>5m時,應在墻長范圍內按間距≤5m設置構造柱,并優先在洞口邊處;墻長大于墻高2倍,在墻中部設置;內墻門窗洞口寬度≥2.1m時在洞口兩側設置;無側向支撐墻體在端部設置;內墻墻垛總長度≤350mm時宜設置構造柱代替;電梯井道四角應設置構造柱,并按廠家要求,設置固定電梯軌道埋件的水平系梁,與構造柱形成整體。
④內墻抱框柱:門、窗洞口寬度≥0.75m且<2.1m時,在洞口兩側設置抱框柱。
⑤水平系梁:內、外墻凈高>4m時,在墻半高處或門窗洞口上部設置,與構造柱、框架柱形成整體,梁厚60mm~100mm,同墻寬,配筋240mm厚及以下墻2Ф10,240mm厚以上墻是3Ф10;混凝土強度等級不低于C25。
⑥構造柱斷面和配筋:按圖紙設計,一般300mm厚墻體,斷面300mm×240mm,配筋612+Ф6@200/250;240mm厚墻體,斷面240mm×240mm,配筋412+Ф6@200/250;200mm厚墻體,斷面200mm×200mm,配筋412+Ф6@200/250;150mm厚墻體,斷面150mm×150mm,配筋412+Ф6@200/250;100mm厚墻體,斷面100mm×200mm,配筋412+Ф6@200/250;混凝土強度等級不低于C25。
2.1.2 深化平面圖
設計院給的平面圖,并未標構造柱、抱框柱、水平系梁位置,不能直接用;施工單位在原設計平面圖中標出構造柱、抱框柱具體位置。平面圖中外墻小于500mm長的磚垛一般設置為混凝土構造柱;有消火栓箱部分墻體加厚成300mm,如是在200厚內墻上,300mm厚和200mm厚墻相接處用構造柱過渡。構造柱、抱框柱布置平面示意圖如圖1所示。

圖1 構造柱、抱框柱布置平面示意圖
2.1.3 深化立面圖
立面圖主要反映水平系梁、過梁、洞口高度和寬度,墻體的總高,砌塊的豎向布置。水平系梁上平同門洞口過梁上平一致,以水平系梁向上、向下排。上下不夠整磚的用小磚調整,上部留置出斜砌高度,下部在降板區(同層排水部分)范圍內全部實心磚,計算墻凈高時,需將建筑圖和結構圖結合起來看;砌體立面示意圖如圖2所示。在遇到縱橫墻構造不一、縱橫墻水平灰縫標高不一時,用構造柱交接。

圖2 砌體立面示意圖
2.1.4 砌體填充墻的留洞圖
砌體填充墻中需安裝配電箱、消火栓箱箱體,風管、電纜橋架等從墻體穿過,預留洞可避免開鑿返工,需每層按安裝圖管線、箱體位置在建筑圖上標出洞口尺寸和標高;標前需綜合布置管線,本工程應用BIM模型技術進行管線布置,比較準確定位洞口尺寸、標高,主要標的洞口有后施工的風管、橋架、給排水管預留洞,洞口在平面圖上標出。完成效果如圖3和圖4所示。

圖3 管線BIM模型圖

圖4 預留洞標注示意圖
2.2.1 施工順序
分樓層砌筑,樓層水平給排水環管盡量在管道施工后砌筑,同一樓層先砌外墻后砌內墻,內墻縱橫墻同時砌筑,同一樓層砌體施工順序為:放線→植筋→柱鋼筋安裝→砌筑(到門洞下或水平系梁下)→梁、柱支模→澆筑混凝土→砌筑→柱支模→澆筑混凝土→斜砌磚。
2.2.2 操作和技術要點
(1)施工準備:非現澆過梁預制,墻體拉結筋,構造柱、抱框柱、過梁、水平系梁鋼筋制作,植筋拉拔試驗,砌體、砂漿、工具等準備。
(2)放線:墻柱上彈出500mm標高線,樓板上彈出砌體線,以及構造柱、抱框柱、洞口線。
(3)植筋:墻體拉結筋按砌體高度500mm~600mm間距,240mm厚以下墻2Ф6,超過240mm厚墻3Ф6,外伸不小于400mm;構造柱、抱框柱、水平系梁主筋按放線位置植筋。鋼筋在墻、柱上植入深度一般為12d,填充墻與承重墻、柱、梁、板之間拉結植筋錨固承載力按《砌體結構工程施工質量驗收規范》GB50203-20119.2.3條規定及說明,即Nt=0.90Asfyk(公式中鋼筋強度采用的屈服強度),Ф6鋼筋明確給出為6kN為檢驗值,其他鋼筋錨固承載力檢驗值按公式計算。
(4)鋼筋安裝:砌筑前安裝構造柱鋼筋,主筋可在同一區段搭接,綁扎搭接長度不小于50d,箍筋在搭接范圍內間距不大于200mm,且不少于4根,在其他范圍內間距250mm。
(5)衛生間擋水坎臺:衛生間及與水接觸房間等四周墻體除門洞外,均應做高度不小于200mm、等級不小于C20的細石混凝土坎臺,在砌筑前施工完畢。
(6)砌筑:水平運輸現在普遍用電動三輪車,切割加氣混凝土塊用專用切割機,架體用工具式腳手架,樓層內上料也采用一種小型垂直運輸機械;砌塊上下皮應錯縫搭接,搭接長度為砌塊長度的1/3左右,且不應小于150mm;水平、豎向灰縫厚度按15mm控制,墻體拉結筋和植好的鋼筋搭接連接,240mm厚以下墻2Ф6,超過240mm厚墻3Ф6,搭接長度55d,且不小于400mm,在6、7度區宜通長設置,在8度區應通長設置。構造柱馬牙槎先退后進,退后尺寸為每邊60mm,高度按砌塊高,進槎下口磚裁成寬60mm、45°的斜角。
(7)構造柱支模:模板采用木膠合板和木龍骨,外墻用步步緊工具加固,在灰縫上鉆孔,如圖5所示;內墻宜用對拉螺栓,減少砌體上孔洞,如圖6所示。模板與墻體接觸部位沿馬牙槎貼雙面膠條,防止模板與磚墻接縫處漏漿,在柱頂部模板上留設喇叭形進料口,進料口必須比構造柱上端高出50mm以上,以保證構造柱混凝土充盈密實。

圖5 外墻構造柱支模圖

圖6 內墻構造柱支模圖
(8)構造柱澆筑:混凝土坍落度宜為180mm~200mm,石子粒徑宜為5mm~20mm,方便澆筑,澆筑全靠人工,用灰斗從電動三輪車中取料,遞給柱上口處工人,從喇叭口澆灌入柱,適度敲擊振搗完成澆筑任務。
(9)填充墻與承重主體結構間空隙部位的施工:《砌體結構工程施工質量驗收規范》GB50203-2011中9.1.9條,要求填充墻與承重主體結構間空隙部位施工,應在填充墻砌筑14d后進行。現場無水平系梁填充墻砌至梁、板底時,留80mm~200mm空隙,在間歇14d后將頂部空隙斜砌,斜砌角度為45°~60°,逐塊斜砌擠緊,斜砌磚采用與填充墻同材質的小規格砌塊,灰縫控制在8mm~12mm,兩端中間用加工后的砌塊砌筑。
砌塊組砌合理,構造柱、抱框柱、水平系梁等構件設置齊全,風管、消火栓箱、配電箱等洞口留置比較齊全,墻體布置符合設計要求,分項檢驗批驗收合格,觀感好,內墻如圖7所示,空調風管留洞如圖8所示。

圖7 內墻立面圖

圖8 風管預留洞
內墻非90°轉角處抱框柱未通到頂,水平系梁上砌體出現通縫如圖9所示。

圖9 轉角砌體圖
(1)電氣專業在澆筑防火門構造柱時,未及時預埋電動閉門器的線管,澆筑完混凝土后開鑿構造柱補裝管線,造成返工浪費。
(2)消防通風專業在砌筑風管井道前未安裝鐵皮風管,也未留施工洞,造成后開鑿局部井道砌體進行風管安裝,造成返工浪費,在預留洞深化時沒提出預留洞要求。
(3)構造柱頂端部分在梁下、部分在板下,處于梁板交界處,在梁板交界處的構造柱在施工中未形成明確處理方法,墻體在梁下收口,構造柱也在梁下收口,有兩根主筋未得到有效錨固。此時主要有兩種處理方式:一是在頂部加水平系梁錨固構造柱主筋,構造柱在水平系梁處收口;二是在梁側面加U型箍筋,植入梁內,構造柱伸上梁底一個截面尺寸收口。
加氣混凝土砌體填充墻是現在框架結構、剪力墻結構普遍應用的一種填充墻方式,在框架結構中單位面積含量大、構造復雜,尤其在功能復雜、層高高、外立面造型多的框架結構中。由砌塊及拉結筋、構造柱、抱框柱、水平系梁、過梁、壓頂梁、擋水坎、預留洞口組成內外砌體填充墻,施工單位根據現行標準、規范及各專業圖紙做深化設計;應用BIM模型技術,進行安裝工程預留洞口設計。并入砌體專項施工方案,做到技術先行,選用專業隊伍,提高施工機械化程度,加強現場管理,保證砌體工程質量,達到效果,防止返工浪費。從造價成本上講,深化圖齊全,方案齊全,施工時有依據,結算時有依據。
砌體填充墻雖是常見工藝,但是應用廣泛,工程量大,施工單位的技術工作量大,能做到位并不簡單,良好的填充墻施工可為內外裝修、門窗安裝、水電安裝能創造良好的條件,對防止墻體出現裂縫、防止二次開洞返工有重要作用。