砖混结构承重墙因上下层材料不一致采用钢筋网片水泥砂浆夹板墙加固的施工应用

(整期优先)网络出版时间:2015-09-19
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砖混结构承重墙因上下层材料不一致采用钢筋网片水泥砂浆夹板墙加固的施工应用

于文枢

于文枢

(中国新兴建设开发总公司)

【摘要】本文通过实例介绍了采用钢筋网片水泥砂浆夹板墙对砖混结构工程中普通小型混凝土空心砌块与页岩烧结多孔砖混合砌筑后的加固方法。文中主要从施工准备、施工机具、施工主要方法及措施、施工质量控制及安全保障等几个方面全面重现了加固施工的整个过程,以期给出一种直观的效果。

【关键词】混砌;加固;钢筋网片;砂浆

普通混凝土小型空心砌块属于混凝土的一种品种,一般主要作为墙体承重材料,可用在6°及6°以上抗震设防地区,建筑层数一般限制在8层及8层以下。

我国从60年代即开始了对普通混凝土小型空心砌块的应用和探索,此砌块材料材料的使用可代替粘土砖,并且可以充分利用地方资源和工业废渣,因此对保护耕地,节约能源,改善环境有着积极的作用。另外,施工中劳动生产率高,经济效益好也受到建设单位和施工单位的青睐。但是在砖混结构建筑的设计及施工中,普通小型混凝土空心砌块一般是不应该与粘土砖或其他墙体材料混合砌筑的,否则会因为普通小型混凝土空心砌块与其他墙体材料不同的物理性能和结构构造措施使得建筑结构无法形成一个完整的结构整体,对结构的抗震性能造成较大影响,甚至无法达到设计要求的抗震等级。

什邡洛水廉租房一期4#楼工程是512汶川大地震后北京的对口援建项目,项目位于四川省德阳什邡市洛水镇洛水路、大安路、导汇路交汇处。工程为原设计是砖混结构,基础采用页岩烧结砖砌筑,地上部分采用页岩多孔砖砌筑,建筑面积3718.2m2,地上五层,檐高19.3m,抗震设防烈度为七度,抗震措施为8度,耐火等级为三级。施工前期,建设单位为响应国家节能号召,要求该建筑采用节能环保材料砌筑,经过建设单位与设计沟通,最终敲定主体结构采用普通混凝土小型空心砌块砌筑,但在砌筑过程中因该种材料在当地为新兴产业,厂家产能严重不足,进而造成混凝土小型空心砌块材料供货无法跟上进度,且因厂家生产线不全无法供应相应的非标组合砌块,不仅施工难度巨大,且工期严重滞后,首层砌筑完毕后,由建设单位提出并经设计同意,二层及以上结构改用页岩多孔砖砌筑。主体结构施工完毕后,经检测单位检测,建筑主体结构承重性能符合要求,抗震等级也能达到设计要求,但应首层和上部墙体材料不一致,造成抗震性能较之原设计计算结果有所降低。

因什邡地处地震带,且刚经历过512地震,作为北京援建项目,为确保万无一失,经过建设方、监理、施工单位商讨后一致同意,决定对建筑采取加固处理以达到原设计的抗震性能,通过与检测单位及设计单位协商,并经设计单位结构验算,建筑采取合理的加固措施后即可达到设计要求的抗震等级。加固措施由设计院经过详细验算后出具,主要采用“夹板墙”的加固方法,即对首层及二层进行钢筋网片水泥砂浆夹板墙加固,使得整个建筑上相墙体形成整体,从而提升建筑整体的抗震性能,达到设计要求。下面本人将从施工角度阐述本次加固方法:

一、概述

钢筋网片水泥砂浆夹板墙,是将已经施工完毕的首层及二层墙体除去表面浮浆并清理干净后,双面附上直径6mmHPB235级热轧光圆钢筋网片,网片竖向钢筋在构造柱及芯柱两边200mm周围采用直径8mmHPB235级热轧光圆钢筋加强,直径6mmHPB235级热轧光圆钢筋作为穿墙拉钩,直径12mmHRB335E级热轧带肋钢筋作为穿楼板连接钢筋,然后采用M15水泥砂浆分层抹制收光的加固方法。该加固方法通过钢筋网片的套箍作用可大幅度提高核心墙体的抗压承载力和墙体的整体性能。

二、施工准备

1、项目部由技术负责人组织相关管理人员首先熟悉图纸和相关设计变更,深化设计出具的加固方案并形成可行的施工方案报审监理批复,确保施工方法及程序严格遵循设计和施工原则。

2、施工方案审批完毕后,组织对劳务作业人员进行书面和口头安全、技术交底,保证方案能不打折扣的落实到施工过程中。

3、提前备齐施工相关各种材料。

4、各项进场复试预先做好,待试验报告合格后方可进行施工。需做进场复试项目如下:

(1)直径6mmHPB235级热轧光圆钢筋(以下采用φ6代替)、直径8mmHPB235级热轧光圆钢筋(以下采用φ8代替)、直径12mmHRB335E级热轧带肋钢筋(以下采用φ12代替)进场复试,复试结果符合设计要求,抗震钢筋也符合抗震钢筋的各项指标。

(2)水泥、砂石料进场复试,复试结果必须完全符合设计要求。

(3)M15水泥砂浆配比单(由实验室试配后出具)

(4)C20细石混凝土配比单(由实验室试配后出具)

三、主要使用的机具设备

电镐、电锤、钢丝刷、强力吹风机、电焊机、振动棒、砂浆搅拌机、打磨机

四、施工要点

为了保证加固层与原墙面可靠粘结,如果发现原墙有损坏或酥碱较严重的部位(本工程经排查无损坏部位),应先进行局部拆砌,修补;对墙面原有强度较低、粘结不牢的粉饰层、光滑的面砖或石料饰面层等必须铲除(本工程尚未施工饰面层),并用钢丝刷和压力水刷洗干净,并将表面油污等刷洗干净;一般的清水墙应清理浮浆,用强力吹风机吹干浮灰后再用高压水冲洗干净。

钢筋网片焊接应严格控制质量并控制漏焊率在4%以内,铺设钢筋网时,竖向钢筋应靠近原墙面,钢筋网应用钢筋头或砂浆垫块预先垫出钢筋网与墙面间的间隔层,拉结钢筋应严格控制数量和间距,穿墙孔应严格控制位置,不得在砌块上打孔。

水泥砂浆应按设计强度等级由实验室试配并出具配比单。压抹水泥砂浆前,应沿墙面往返浇水湿润,并待墙面稍干后再进行抹灰。水泥砂浆必须分层抹至设计厚度,每层厚度可为10~15mm。各层砂浆的接茬部位必须错开,要求压平粘牢,最后一层砂浆初凝时,再压光二三遍,以增强密实度。

钢筋网水泥砂浆面层加固时,钢筋网与墙面间的间隔保护层应先留出,砂浆面层般分三层抹,第一层要求将钢筋网与砌体间的间隔空隙拣实,初凝后抹第二层,要求砂浆将钢筋网全部罩住,初凝后再抹第三层至设计厚度。

五、施工方法

1、定位放线

(1)因本工程在加固施工前已经完成结构施工且尺寸位置正确,根据设计要求,开挖位置均为墙体两侧,因此加固开挖放线均已现有墙体为准。

(2)根据现有墙体位置在室内外地面位置放出开挖线,在墙体内外侧放出控制标高(结构1米线)。

(3)放线完毕后,请监理现场验线,合格后方可进行下一道工序。

2、土方开挖

(1)为避免土方侧压力造成原有墙体位移,在对每道墙进行开挖时需保证墙体两面同时开挖,并同时挖至设计标高-1.4米(依照建筑正负零标高计算),室外开挖宽度为500mm,室内部分因房间较小,需要将土全部清出,并挖至设计标高-1.4米。

(2)挖至设计底标高后,因加固板墙需要基础生根,基础为杯形基础,做法示意见下图所示,基础底部标高开挖至-1.9米处,开挖完毕后,利用开挖后基槽侧壁兼做模板,待钢筋安装完毕并验收后采用C20混凝土浇筑。下图所标室内外地面标高在本工程为-1.4米标高。

(3)因现场场地有限,也为避免土方开挖对原结构及基础的扰动,土方开挖均采用人工开挖,为保证安全室外开挖深度超过1m的单面按照1:0.3放坡,靠外墙一面紧贴外墙基础墙体下挖,室内部分采用分步开挖,每次开挖深度为300mm,挖出土方及时运至室外,不得在开挖坡顶堆放。

(4)土方开挖完毕后,经过设计、监理、甲方认可符合设计加固方案要求后方可进行下一道工序施工。

2、钢筋工程

(1)首先将墙面浮浆清理干净,然后严格按照设计进行钢筋加工和绑扎,钢筋网片采用细密点焊连接,细密电焊漏焊率必须小于4%。钢筋网片规格为φ6@200x200,在设置构造柱(页岩烧结多孔砖)和芯柱(普通混凝土小型空心砌块)位置钢筋网的竖向钢筋采用φ8,范围为构造柱和芯柱水平方向扩大400mm(每边扩大200mm),水平钢筋仍采用φ6。

(2)钢筋网与墙体的固定方式采用φ6钢筋以钻孔穿墙对拉,间距600(梅花型布置),在有构造柱和芯柱位置采用φ8钢筋间距400(梅花型布置)以钻孔穿墙对拉,钻孔施工部位应在现有砌块砂浆灰缝处,严禁对混凝土小型空心砌块钻孔,φ6钢筋孔径控制在10-12mm,φ8钢筋孔径控制在12-14mm。现场灰缝不符合对拉钻孔模数的情况下现场调整,保证间距不大于设计要求间距。阴角部位钢筋穿过墙面与墙另一面钢筋网片点焊拉结。拉结筋布置示意如下图所示:

(3)在标高2.5米~3.5米标高范围设置贯穿过楼板的竖向钢筋,竖向钢筋为φ12@400,竖向钢筋与钢筋网相互搭接,搭接长度600mm,竖向钢筋端部焊φ6水平筋两道,以便与钢筋网扎结。钻孔直径控制在16-18mm,钻孔过程中不得破坏原有板内钢筋,如遇到冲突部分适当调整位置。因加固部位仅设计首层和二层墙面,因此,在标高5.95米位置进行采用加固收头做法,标高2.5米~3.5米穿楼板做法及5.95米加固收头做法示意图如下:

(4)为保证钢筋网内保护层厚度,避免钢筋直接与墙体接触而使得加固部分与原结构结合不紧密,钢筋网与墙面净距应大于5mm,同时应保证钢筋网片外保护层厚度大于10mm。楼板钻孔时不得伤及原有钢筋,如遇到冲突部分适当调整位置,贯通墙体或者楼板的钢筋插入孔洞后,应采用M15水泥砂浆填实,当孔洞直径超过3cm时,采用C20细石混凝土填实。

3、水泥砂浆工程

(1)由监理单位组织施工、监理、建设单位对钢筋工程进行隐蔽验收,三方签字通过后进入下一道工序施工。

(2)再次清理墙面并浇水润湿。

(3)M15水泥砂浆采用人工分层抹制,砂浆用砂采用中砂,细度模数大于2.5.含水率控制在5%-7%,砂浆配比由实验室出具,砂浆采用现场拌制,拌制时严格控制配合比及拌制质量。

(4)内墙抹灰:(4cm厚度)采用人工分三层抹灰:

第一道工序:按照实验室出具配比拌合水泥砂浆,砂浆搅拌采用搅拌机,要求拌合均匀,无颗粒。

第二道工序:用已拌合好的水泥砂浆打底槽,首先在挂好钢筋网的墙面,喷洒清水,刷水泥浆一遍,以增强墙面与水泥砂浆的粘合度。开始打底槽,厚度在1.5cm,要求揉匀把砖缝填密实。

第三道工序:在第一层刮毛底灰面上抹第二层灰浆,厚度1.5cm,用铝合金平板压条压实抹平,以免产生裂缝。

第四道工序:在中层面上抹水泥浆面层,压实平整,面层压浆收光,厚度1cm。

第五道工序:每隔30分钟将已抹好的墙面,用抹子在表面用力收光,直到表面凝结为止。

(5)外墙抹灰

水泥砂浆拌合:用M15防水水泥砂浆加防水剂搅拌机拌合均匀。增强防水、防氧,保护墙面。

分三层抹灰,厚度4cm,底层揉匀刮缝打槽,中间层压实抹平,工序做法同内墙,面层粉撮沙抹平收光。

(6)养护

内外墙水泥砂浆抹灰完毕后24小时开始浇水养护,根据实际温度及现场条件调整养护周期,至少养护7天。

(7)回填

室内外地面以下部分待砂浆强度养护完毕且达到设计强度后经建设、监理、施工单位验收及时分层回填夯实,回填土每30cm夯实一次,确保回填土压实系数满足设计要求。

六、需要注意的质量控制措施

1、土方开挖保证不对原结构造成破坏,并控制底部标高符合设计要求。

2、墙体加固前混凝土小型空心砌块表面应用钢丝刷刷尽浮浆,吹尽表面灰粉,高压喷水清洗、湿润,喷水泥浆一道,并刷胶质界面结合剂一道。

3、钢筋砂浆加固参照《砖混结构加固与修复》(03SG611)页39~44相关节点大样以及做法施工,其中砂浆厚度、钢筋网以及竖向钢筋大小严格按照设计给予数据施工,施工时要保证结构的整体安全,避免对非处理部分产生任何破坏。

4、细密点焊质量要求:

(1)焊接骨架外观质量:每件制品的焊点脱落、漏焊数量不得超过焊点总数的4%,且相邻两焊点不得有漏焊及脱落。

(2)焊接之前必须清除钢筋、钢丝或钢板焊接部位的铁锈、水锈和油污等;钢筋端部的扭曲、弯折应予以矫直或切除。

(3)点焊焊接骨架和焊接网片的焊点处融化金属应均匀,焊点无脱落、漏焊、裂纹、多孔性缺陷及明显的烧伤现象。压入深度应满足规定。

(4)网片长、宽及网格尺寸偏差不超过10mm。

5、钢筋网片距墙面5mm控制措施:在钢筋网片下垫5mm厚塑料垫块。

6、砂浆分三层抹制,最后一遍收活压光三遍。砂浆试块每天留置。砂浆强度1-2层内外墙采用M15砂浆,3层及以上依旧采用原设计墙面装修做法。

7、施工过程中有现场工长旁站把关,出现问题及时与项目技术负责人或设计沟通,保证现场施工严格遵循设计原则。

8、施工过程严格按照规范留置试块试件,保证钢筋和砼材料质量。

9、施工过程严格把关,做好隐蔽验收资料,并确保各项工序严格按照规范施工。

10、成活后质量符合相关规范图集及设计要求。

11、各项资料单独组卷及时收集并履行签字程序。

12、加固处理完毕后须由有资质的检测单位对砂浆强度进行检测,检测合格后方可验收。经建设、监理、设计、施工四方验收合格后,方可进入下一道工序施工。

七、安全生产措施

1、“以安全第一,预防为主”,明确安全生产责任制。组织成立安全生产领导小组,实现以安全生产为目标。

2、各分项工程施工前,工长应对操作工人进行技术、安全交底,纠正违章,确保安全生产。

3、施工作业工人必须遵守安全操作规程,进入施工现场必须戴好安全帽,施工现场不准吸烟,上班不准喝酒,高空作业应系好安全带。

4、安全生产由安全组负责抓好安全,施工现场不得出现任何安全事故。

5、按质量要求搭建好脚手架并安装防护网。

6、专业设备必须由专人操作,其他人员一律不准操作。

7、电气设备要按照规定连接,经常检查并做好接地,防止漏电。

8、非电工人员严禁拆装电源线。

9、焊接作业时必须将周围及下方易燃物清理干净。

八、结语

什邡洛水廉租房一期4#楼在各方的努力下,通过对首层、二层墙体采用钢筋网片水泥砂浆夹板墙的加固,使得原有结构整体性得到了有效加强,经设计验算及检测单位复检,加固后楼座达到了原设计的抗震等级,而且该施工方式工艺简单,操作方便,便于现场质量控制,最终取得了较好的效果。通常,在实际工程中,普通混凝土小型空心砌块与页岩烧结多孔砖混合砌筑的情况一般很少会出现,但是,不同地域,不同情况下,施工客观条件复杂多变,一旦因为种种原因出现了混砌的情况,希望本工程的加固经验能提供一些参考。

参考文献:

[1]《安徽建筑》2003年第4期95-96页李贵美濮阳市规划建筑设计研究院

[2]《广东建材》2001年第3期36-37页伍文亮关定斌李俊华广州市第二建筑工程有限公司

[3]《油气田地面工程》2003年第1期36-36页巩海英大庆油田设计院