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砌體結(jié)構(gòu)最新施工技術(shù)論文

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砌體結(jié)構(gòu)最新施工技術(shù)論文

  用磚砌體、石砌體或砌塊砌體建造的結(jié)構(gòu),又稱磚石結(jié)構(gòu)。小編整理了砌體結(jié)構(gòu)最新施工技術(shù)論文,歡迎閱讀!

  砌體結(jié)構(gòu)最新施工技術(shù)論文篇一

  淺談砌體建筑的施工技術(shù)

  【摘 要】分析了我國砌塊建筑施工方面與國外應(yīng)用成熟國家所存在的差距及原因,并提出了我國多層砌塊建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計時也按照配筋砌體進(jìn)行計算,從而在保證結(jié)構(gòu)安全度的前提下降低建筑成本,并采用合適的塊形和施工方法提高建筑質(zhì)量。

  【關(guān)鍵詞】砌塊的塊形;灰縫控制

  1. 前言

  1.1 自美國1897年建成第一幢砌塊建筑以來,砌塊結(jié)構(gòu)已經(jīng)歷了近百年的發(fā)展,至今已成為一個獲得廣泛應(yīng)用的完整的結(jié)構(gòu)體系——配筋混凝土砌塊結(jié)構(gòu)體系。配筋混凝土砌塊結(jié)構(gòu)體系始創(chuàng)于美國,在1933年加里福尼亞長灘大地震中無筋砌體遭受到嚴(yán)重破壞之后,美國推出了配筋混凝土砌塊的結(jié)構(gòu)體系(即配筋砌體),建造了大量的多層和高層配筋砌體建筑,目前,美國已成為配筋砌塊應(yīng)用最廣泛的國家,從20世紀(jì)60年代至今,已建立了完善的配筋砌體結(jié)構(gòu)系列標(biāo)準(zhǔn),配筋砌體已成為與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有類似性能和應(yīng)用范圍的結(jié)構(gòu)體系。在美國和日本,砌塊占墻體材料總用量的40%~50%,砌塊已成為主導(dǎo)性的建筑材料。近年來,隨著限制粘土磚力度的加強(qiáng),砌塊已成為我國政府積極提倡推廣取代粘土磚的新型環(huán)保節(jié)能墻體材料之一,與粘土磚相比具有以下優(yōu)點:(1)綜合造價經(jīng)濟(jì);(2)施工快速;(3)結(jié)構(gòu)自重輕;(4)結(jié)構(gòu)整體性好;(5)使用面積大;(6)保溫、隔聲及防潮性能好;(7)建筑外形卓著。

  1.2 混凝土砌塊建筑雖然在國外已有百年的歷史。但在國內(nèi)僅有30多年的發(fā)展史。由于混凝土砌塊與粘土磚是兩種性質(zhì)完全不同的材料,砌塊的原材料是混凝土,是水硬性材料凝結(jié)而形成的,材料凝結(jié)、水分蒸發(fā)和在受力狀況下砌塊結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)收縮和徐變變形;砌塊的變形主要表現(xiàn)為收縮變形,而且砌塊的收縮和徐變變形總和需要多年才能完成,砌筑后前3個月大約完成總變形的25%,1年左右完成總變形的50%,而粘土磚是燒結(jié)成形的多微孔材料,其主要變形為膨脹變形。因此,砌體建筑在設(shè)計時對于控制墻體的收縮變形和裂縫至關(guān)重要,筆者對具體設(shè)計、施工做了一些研究。

  2. 砌塊形狀的選擇

  目前,我國砌塊的形狀多樣,但承重主砌塊的種類大體分為三種:

  (1)一種端部為平頭,這種塊型的水平灰縫能滿足部分地區(qū)要求(能達(dá)到包括橫肋在內(nèi)的飽滿度≥90%~95%的規(guī)定),但豎縫砌筑難度較大,很難做到豎縫飽滿,砌塊相關(guān)規(guī)程JGJ/T14-95亦只要求豎縫飽滿度≥80%。但實際工程中,豎縫的砌筑質(zhì)量往往很差,不少工程的豎縫出現(xiàn)透亮,甚至少數(shù)工程的豎縫干脆未鋪砂漿。豎縫不飽滿,不僅影響砌體的抗拉和抗剪強(qiáng)度,使墻體更容易裂縫,而且對于墻體的抗?jié)B、保溫、隔音也極為不利。豎縫砂漿不飽滿,必然在豎縫上部形成空腔,成為滲水通道,特別是作為外墻時,在風(fēng)壓力的作用下,雨水可直接滲透到內(nèi)墻面。這種塊形是我國第一代塊形,其特點是砌體的抗壓強(qiáng)度高,在結(jié)構(gòu)設(shè)計時,其強(qiáng)度值不需乘以0.8的折減系數(shù),但由于砌塊的強(qiáng)度極高,對于多層建筑其抗壓強(qiáng)度不起決定性因素,主要是由彎曲強(qiáng)度控制的,故應(yīng)用較少,目前僅在北方地區(qū)應(yīng)用。

  (2)第二種塊形其端部邊緣構(gòu)造為豎向邊肋寬35~40mm,中部凹進(jìn)3~4mm,這種塊形豎縫砌筑難度較第一種有所降低,抗?jié)B、防裂性較好,但其強(qiáng)度指標(biāo)需乘以0.8的折減系數(shù),現(xiàn)仍在大范圍使用。

  (3)第三種塊形是在第二種塊形的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的,其端部邊緣的構(gòu)造為豎向邊肋寬55mm,其間有深5mm、寬15mm的豎向凹槽,端面中部凹進(jìn)15mm,這種塊形要求豎縫砂漿鋪掛在寬55mm的邊肋上,使砌體端部中央形成寬80mm的豎向減壓空腔。只要砂漿配置恰當(dāng),在55mm的豎向邊肋上是非常容易做到灰縫飽滿的,從而也就不存在滲水通道,即使當(dāng)灰縫發(fā)生微裂縫導(dǎo)致外部水分滲入時,因豎向空腔的減壓作用,滲入的水分也只會沿著腔壁向下排出而不致于滲入室內(nèi)。同時,由于減壓腔的存在,使得砌體在隔音、隔熱方面的性能有所提高。這種塊形目前在國內(nèi)外應(yīng)用非常廣泛,也應(yīng)該是多層砌體建筑結(jié)構(gòu)的首選塊形。

  3. 水平灰縫的飽滿度

  3.1 目前,我國各地對水平灰縫的飽滿度解釋不一,雖然不同地區(qū)、版本的標(biāo)準(zhǔn)都要求水平灰縫的砂漿飽滿度不得低于90%~95%,但有的地方要求水平灰縫總面積中包括橫肋部分,如推薦使用端部為平面的第一種塊形的砌塊;有的地方(如北京)對水平灰縫飽滿度的要求是指有效灰縫的飽滿度,這是因為北京地區(qū)推薦使用的砌塊是第三種塊形,由于這種塊形端面帶有灰縫槽,砌筑時上下層砌塊的橫肋相互錯位不接觸,故即使在橫肋上鋪灰也不起作用。

  3.2 國外對于砌體砌筑時水平灰縫的砂漿鋪設(shè)是按設(shè)計要求確定的,一般情況下都是鋪在砌塊的側(cè)壁上,僅在下列情況下,砌塊的橫肋才要求鋪砂漿:(1)需要灌孔的孔洞橫肋,以防芯柱混凝土澆灌質(zhì)量不好;(2)基礎(chǔ)頂部第一皮砌塊的橫肋;(3)壁柱和獨立柱的橫肋。實際上在我國的砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中,基礎(chǔ)和壁柱及獨立柱的孔洞一般都要求灌實,故與國外也不矛盾。但國外砌體建筑在要求橫肋鋪灰的地方都是為了滿足構(gòu)造要求,而我國砌塊建筑中的橫肋鋪灰是為了提高砌體的強(qiáng)度指標(biāo)。

  3.3 事實上,抗壓強(qiáng)度高正是混凝土砌體的一個重要特征指標(biāo)。對于一般的多層建筑,即使不考慮芯柱的加強(qiáng)作用,砌體本身的強(qiáng)度也足以抵抗墻體的壓應(yīng)力。例如一個7層、開間為6m的砌體建筑,假定樓層和屋面的荷載均為6KN/m,墻體的自重為2.5KN/m,層高定為3m,則底層墻體的荷載為268.5KN/m,其壓應(yīng)力為1.4MPa,與目前我國統(tǒng)一執(zhí)行的砌體規(guī)范規(guī)定的強(qiáng)度值相差甚遠(yuǎn),即使考慮偏心的影響,對于采用MU10的混凝土砌塊和M10的砂漿砌筑的砌體,在不考慮構(gòu)造芯柱加強(qiáng)作用的影響下,其強(qiáng)度值也能滿足要求。但如果按照配筋砌體計算,砂漿的強(qiáng)度對砌體強(qiáng)度的影響并不大,其主要作用是保證砌體結(jié)構(gòu)的整體性及砌體自身的各種性能。

  4. 硼筑砂漿

  (1)目前,我國建筑工程的砂漿一般都在施工現(xiàn)場拌制,對于混合砂漿,由于其中石灰膏含水達(dá)50%,難以精確計量,又屬于氣硬性材料,基本上不參與水化反應(yīng),從而導(dǎo)致砂漿抗?jié)B性差,收縮大,是建筑發(fā)生滲漏通病的薄弱環(huán)節(jié)。同時,現(xiàn)砌體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工技術(shù)的研究——方建邦場采購、堆放原材料和非精確計量配制砂漿,不可避免地造成嚴(yán)重浪費和污染施工環(huán)境。對于砌體建筑,由于砌塊是一種總體表現(xiàn)為收縮的建筑材料,因此砌塊在施工前,除不得澆水外,還需要嚴(yán)格控制其含水率,因而對砂漿和易性的要求更為嚴(yán)格。為達(dá)到這一目的,不少地方標(biāo)準(zhǔn)都提供了專用砂漿的參考配合比,但在這些配比中,無一例外地都要求采用由其配置的價格不菲的外加劑。但在實際工作中,由于砂漿配置不能做到精確計量,而且各種原材料的質(zhì)量也很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,因此,即使加入各種類型的外加劑,砂漿的質(zhì)量也很難得到保證。事實上,在砌塊建筑廣泛應(yīng)用的美國,砂漿只是由水泥、砂、石灰膏和水組成,不含任何外加劑,僅根據(jù)石灰膏的含量將砂漿分為兩種類型,即M型和s型,其中石灰膏含量較少的M型主要用于基礎(chǔ)和實心砌塊,通常認(rèn)為M型的砂漿強(qiáng)度比s型高,s型砂漿的和易性比M型好。但在美國1997年版的UBC規(guī)范中并不認(rèn)為二者的強(qiáng)度值有明顯差異,s型砂漿既可用于承重墻,亦可用于非承重墻,施工時無需按強(qiáng)度要求選擇砂漿種類。但值得一提的是,美國的砌筑砂漿都是采用商品砂漿,其砂漿生產(chǎn)采用自動化生產(chǎn)設(shè)備,不僅使得制造砂漿的效率大大提高,減少環(huán)境污染,降低原材料損耗,而且可以達(dá)到精確計量,從而保證砂漿的質(zhì)量。   (2)目前,商品化生產(chǎn)的干混砂漿在歐洲國家應(yīng)用很普遍,在東南亞發(fā)展也很快,有墻面砂漿、墻地磚安裝砂漿、地坪砂漿和砌筑砂漿。我國國內(nèi)尚無大規(guī)模專業(yè)干粉料生產(chǎn)廠家,僅有少數(shù)非企業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品的制造商,如福星斯達(dá)集團(tuán)等公司,雖然產(chǎn)量都不大,但可確保工程質(zhì)量。因此,在砌體工程施工中,為保證砌筑質(zhì)量應(yīng)優(yōu)先選用配比計量精確的干混砂漿。

  5. 控制縫

  5.1 控制縫是為防止溫度變化和砌塊干縮變形在墻體的適當(dāng)位置設(shè)置的垂直通縫,該縫與墻體的灰縫要求一致,縫內(nèi)采用彈性密封材料,其目的是避免墻體不規(guī)則裂縫,控制可預(yù)料的裂縫。

  5.1.1 由于小型混凝土砌體與普通粘土磚結(jié)構(gòu)相比較,對裂縫反映更為敏感,這主要是因為:首先是混凝土砌體的抗剪強(qiáng)度較低,只有磚砌體的50%,190mm厚砌塊墻的抗剪能力只為240mm厚實砌磚墻的40%;第二,砌體結(jié)構(gòu)的墻體薄,灰縫的結(jié)合面小,豎縫大且飽滿度差,因此應(yīng)力較為集中,易引起沿灰縫產(chǎn)生裂縫;第三,混凝土砌塊的干縮性比磚大;第四,也是最重要的一點,砌塊的溫度敏感性強(qiáng)。

  5.1.2 因此,應(yīng)根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)特點,在墻體的適當(dāng)位置設(shè)置控制縫,其設(shè)置位置應(yīng)考慮以下幾點:(1)在墻的高度突然變化處設(shè)置豎向控制縫;(2)在墻的厚度突然變化處設(shè)置豎向控制縫;(3)在不大于離相交墻或轉(zhuǎn)角墻允許接縫距離之半設(shè)置豎向控制縫;(4)在門、窗洞口的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置豎向控制縫;(5)豎向控制縫,對3層以下的房屋,應(yīng)沿房屋墻體的全高設(shè)置;對大于3層的房屋,可僅在建筑物l~2層和頂層墻體的上述位置設(shè)置;(6)控制縫在樓、屋蓋處可不貫通,但在該部位宜作成假縫,以控制可預(yù)料的裂縫;(7)控制縫作成隱式,與墻體的灰縫相一致,控制縫的寬度不大于12mm,控制縫內(nèi)應(yīng)用彈性密封材料,如聚硫化物、聚氨脂或硅樹脂等填縫。

  5.2 控制縫雖然可以有效地避免墻體的不規(guī)則開裂,但同時也給墻體裝修帶來一定的困難,正常的抹灰墻面會沿著墻體的控制縫出現(xiàn)裂縫,影響墻體的裝飾效果。對砌體結(jié)構(gòu)來說,實際上建筑物的裂縫是不可避免的。墻體的裂縫寬度多大無害,這是個比較復(fù)雜的問題。此處提到的墻體裂縫寬度的標(biāo)準(zhǔn)(限值),是一個宏觀的標(biāo)準(zhǔn),即肉眼明顯可見的裂縫。

  5.3 由于我國到現(xiàn)在為止對外部構(gòu)件(墻體)最危險的裂縫寬度尚未作過調(diào)查和評定,砌體結(jié)構(gòu)尚無這種標(biāo)準(zhǔn)。但對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)其最大裂縫寬度限值主要是考慮結(jié)構(gòu)的耐久性,如裂縫寬度對鋼筋腐蝕,以及外部構(gòu)件在濕度和抗凍融方面的耐久性影響。根據(jù)德國資料,當(dāng)裂縫寬度≤0.2ram時,對外部構(gòu)件(墻體)的耐久性是不危險的。但我國居民對裂縫的可接受程度還涉及到美學(xué)方面的問題。對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),裂縫寬度>0.3arm,通常在美學(xué)上是不能接受的,這個概念也可用于配筋砌體。而對無筋砌體似乎應(yīng)比配筋砌體的裂縫寬度標(biāo)準(zhǔn)放寬些。但是對于客戶來講二者是完全一樣的,這實際變成了以直觀判別裂縫寬度的安全標(biāo)準(zhǔn)。國外對于此類問題反應(yīng)十分淡漠,他們一般在砌體墻面外掛輕鋼龍骨貼石膏板,不直接接觸砌體墻面,墻體的裂縫對室內(nèi)裝修沒有任何影響。我國由于經(jīng)濟(jì)實力和人們居住習(xí)慣的影響,一般室內(nèi)裝修還采用墻面抹灰,因而墻體裂縫問題反應(yīng)比較敏銳。因此,對于砌塊建筑,我國各級政府和專家學(xué)者一方面要大力宣傳砌塊建筑裂縫產(chǎn)生的原因和對建筑結(jié)構(gòu)的影響,消除人們對砌體結(jié)構(gòu)談裂色變的盲從心理;另一方面要積極開發(fā)、研制新型墻體裝修材料,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的墻體抹灰,避免人與結(jié)構(gòu)墻體的直接接觸。

  [文章編號]1006-7619(2013)09-18-832

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