邓 凯
(江苏扬建集团有限公司太原分公司,山西太原 030006)
高层建筑因为防震变形的需要一般将结构分成几个独立的单元,而在各单元之间设置防震变形缝[1]。GB50011-2010建筑抗震设计规范第6.1.4条中对防震变形缝最小宽度的设计规定如下:1)框架结构房屋的防震缝宽度,当高度不超过15m时不应小于100mm;高度超过15m时,6度、7度、8度和9度相应每增加高度5m,4m,3m和2m,宜加宽20mm。2)框架—抗震墙结构房屋的防震缝宽度不应小于本款第1)项规定数值的70%,抗震墙结构房屋的防震缝宽度不应小于本款第1)项规定数值的50%;且均不宜小于100mm。
如上所述防震变形缝的宽度相对较小,现有工程通常的处理方法是:根据施工流水的安排先施工防震变形缝一侧的墙体结构,待拆模后缝内填充相应宽度的聚苯乙烯泡沫板,作为替代模板。用加长螺栓固定单面模板进行施工。
但应看到我国近几年在建高层建筑频繁发生因保温材料燃烧而引起的重大火灾事故,人民群众的生命财产安全遭受了极大的损失。因此高层建筑的安全防火工作亟待加强,而上述防震变形缝的处理方法存在以下几点问题:1)用聚苯乙烯泡沫板替代模板存在保护层厚度不易控制,容易造成局部露筋现象。2)由于泡沫板相对混凝土容重轻许多,容易上浮或内倾,需进行二次处理。3)聚苯乙烯泡沫板(阻燃性能为B2级)为难燃材料,但在明火的持续作用下(特别是在防震缝内,类似烟囱效应),容易燃烧,散发有毒黑烟。且熔融物滴落容易引起其他物品燃烧。由于缝宽相对狭窄,对灭火工作带来困难。4)如采用不燃的岩棉板(阻燃性能为A级)替代聚苯乙烯泡沫板,阻燃性能固然提高,但国内岩棉板的抗拉、压强度,吸湿性及受潮后强度的改变均不能满足现场实际施工的需要。太原市经济适用房西华苑四期6号楼采取新的模板工艺,克服了防震缝缝宽狭小,施工不易的困难。
太原市经济适用房西华苑四期6号楼为全剪结构,建筑面积67000m2,地下2层,地上34层,标准层层高2.9m,标准层平面尺寸为:(长)113m×(宽)25.9m,建筑沿长度方向设置三道防震缝,缝宽350mm。工程以三道防震缝自然分成四个区段进行流水,每区段配置四套梁、板模板、一套墙、柱模板(对于坏旧模板及时更替)。防震缝处的模板单独设计;兼顾先后两个施工流水区段。
1)材料:墙模面板采用15mm厚竹胶板、竖向背楞采用5cm×10cm枋材间距300mm、横背楞采用φ48的钢管、φ12对拉螺栓连接。斜向用钢管+U托对中间一道进行间距600加固以保证其稳定。
2)施工要求:由于防震缝缝宽350mm,考虑减去模板及横竖向背楞的厚度,仅剩190mm,因此人无法进行缝内操作。
3)模板设计:根据上述客观条件限制,考虑采用缝内模板单面固定的形式,且缝内模板的搁置利用下层穿墙螺杆洞。对拉螺栓竖向的布置:间距最下为300mm,其次为500mm,以上600mm,对拉螺栓水平布置间距为600mm。具体见图1。
对于缝内配模:采取一次整配,模板高度为3 300mm,其中下挂300mm,便于模板搁置及靠紧下层已成型墙体。
a.使用“U”形钢筋将每道两根φ48的横背楞钢管固定在模板上。
b.将“3”形卡焊接固定在两根φ48的横背楞钢管上。
c.将双螺帽焊接固定在“3”形卡上(注:为保证螺帽就位的准确,应带螺杆进行加工就位)。
d.螺杆套丝加工时一端为正丝、一端为反丝,才能保证操作人员在一侧操作时不出现螺杆跟转现象。
具体见图2。
本层楼面混凝土施工时距墙边2000mm处预埋斜撑支环→对墙边300mm范围内的混凝土面层标高严格控制→安装预留施工洞口模板→下层结构上排螺杆洞内穿φ12钢筋→塔吊配合吊装缝内墙体定型模板→插入穿墙螺栓及塑料套筒→清扫墙内杂物→组装另一侧模板→安装水平钢管楞→穿墙螺栓穿过另一侧墙模→安装钢管背楞→调整模板斜撑固定→与相邻模板连接→顶板模安装。
1)模板制作中严格按翻样尺寸配制,选用质量合格的材料,接缝要严密,所有背楞龙骨应统一使用压刨进行加工,对加工的焊接质量及模板的垂直、平整度严格检查验收。2)墙模板安装基层找平,并粘贴海绵条,模板下端与事先做好的定位基准靠紧,以保证模板位置正确和防止模板底部漏浆。3)为保证模板的截面尺寸在模板内部设置定位钢筋卡棍。为保证模板体系的稳定性,在模板就位校正后采取“软拉硬顶”的方法予以加固;用斜钢管加“U”托一端顶在中上部水平钢管背楞上,一端顶在地面预留支撑锚环上,用φ6钢丝绳将内模上、下水平钢管与顶板模板支撑系统拉紧,防止模板外倾。4)模板拆除吊至存放地点时,模板保持平放,然后用铲刀、湿布进行清理。支模前刷脱模剂。模板有损坏的地方及时进行修理,以保证再次使用的质量。
1)防震缝的保温处理。在防震缝内的前、后及顶部用专用粘结剂粘贴5cm厚岩棉板带,保温岩棉板带导热系数为0.048W/(m·K),其表面应进行憎水处理。
2)防震垂直竖缝的面层处理。工程中分平缝、L形缝,在缝内保温处理完毕后,上下挂通线校准垂直度,从下向上安装盖缝镀锌铁皮,施工时应保证上皮压下皮,并相互重叠5cm,在两侧用35长钢钉套压片,固定盖缝铁皮,上下铁皮重叠部分必须用长钢钉固定。在盖缝铁皮的固定钢钉钉眼处用密封胶封闭,然后贴保温翻包网格布及外保温的各层做法。在盖缝铁皮与保温装饰面层交接处,用密封胶封闭。具体见图3。
3)防震缝屋面处理做法见图4。首先在缝内填塞保温岩棉及沥青麻丝,完成屋面卷材防水在导墙上的铺贴收口,然后在缝口上干铺两层U形卷材,下层两侧用沥青点粘,上层直接压铺就位。最后用水泥砂浆铺筑预制混凝土盖缝板。
本工程对于高层建筑的防震缝采用定制单侧定型模板,将背楞、螺帽整体固定在模板上,使用塔吊整体吊装后,人员在楼面内操作将模板施工就位的方法,克服了防震缝缝宽不足,施工困难的问题。同时避免了高层建筑施工防火的安全隐患,取得了较好的经济及社会效益。
[1]毛华毅.浅谈高层建筑结构设计的若干问题[J].山西建筑,2010,36(9):72-73.
[2]GB50011-2010,建筑抗震设计规范[S].