文/杜梁缘 沂南县经济责任审计服务中心 山东临沂 276300
建筑主体结构对建筑工程的整体施工质量有着很大的影响,在主体结构域的施工阶段,要合理运用核心技术。无论是工业建筑、商业建筑,还是民用房屋建筑,在建造过程中,都要关注主体结构的稳定性,这一问题必须引起足够的关注。所以,在进行建筑主体结构施工时,就必须要站在保证结构稳定性的角度来处理各施工环节,这是建造出高品质建筑的一个重要基础。以下就着重对建筑主体结构的施工核心技术进行了剖析,具体如下。
工期长、工程量大是建筑主体结构施工的典型特征,但由于建筑工程在建筑工程中具有举足轻重的作用,它在施工过程中对技术和质量都有很高的要求,因此,在进行施工的时候,一定要稳扎稳打,不能一味的追赶工期,务必要保证建筑主体结构工程的每个步骤都达到质量标准[1]。当下,随着工程建设的数量越来越多,行业竞争也更加激烈,这对建筑的品质要求也越来越高,也进一步增大了建筑主体结构工程的施工难度。
框架结构是通过梁、柱等构件搭接组合所形成的结构,这种结构的整体性较好,在平面布局上也更有弹性,可构造出更大的建筑空间。但这种建筑体系也有一定缺点,就是施工现场的工作量会更大,模板也容易出现比较明显的磨损,且因其为柔性构造,在横向荷载作用下,其抗震能力较弱,需要加强抗震设计。总体来看,这种主体结构形式还是比较理想,目前越来越多的多层建筑都采用这种结构形式[2]。在施工过程中,可以使用木模板、钢模板等作为楼盖模板,也可以使用滑模进行施工。
它是以建筑墙体,也就是内墙与外墙作为主要的承重体系,形成剪力墙结构,此类建筑主体结构多是大模板,或是滑模施工。近年来,大模架在现浇式混凝土结构施工中得到了普遍采用,其施工工艺简单,速度快,结构整体性能好,抗震性能好,机械化程度高。采用滑模施工,具有结构总体性能好,施工速度快等特点[3]。总体来看,该结构具有较高的抗侧刚性,能承载很大的水平荷载和垂直荷载。但此种建筑结构的空间会被划分为若干个较小的空间,这也是这种主体结构体系不容忽视的缺陷。
框-剪结构是一种框架和剪力墙结构的结合体,结合两者优势,实现优势互补,有效弥补了单用框架体系和剪力墙体系中的缺点,这种混合结构的平面布置是非常灵活的,它还能够更好地承受水平荷载,且它的抗震性能也非常好,因此这种结构通常被用于15~30 层,H ≤120m 的高层建筑中。
它是一种以一个或若干个筒体为承重结构的高层建筑结构体系,为了确保这类建筑物的整体性,筒体结构的竖向承重全部以现浇混凝土工艺进行施工,模板可以采用组合模板、大模板以及滑动模板等[4]。圆筒结构系统的整体圆筒就像一根与地基相连的空心悬臂梁,既能承受较大的弯矩,又能抵挡较大的转矩,是一种十分稳固的抗侧力系统。
首先,在工程开始之前,按照工程设计要图,制订一套合理的工程施工方案以及质量控制措施。施工单位、监理单位和业主应在施工前组织技术人员开展图纸会审,将图纸设计中存在的问题提前地找出来,之后再根据这些问题,做出相应的技术改动或其他调整。其次,要在施工前开展地质调查和地基处理等技术手段,为以后的工程建设提供必要的基础。地基、软土地基、地下水等地质因素的不均匀沉降问题,会对基础和上部结构主体结构的稳定性造成较大的影响。因此,在基础和上部结构施工之前,要开展软土地基处理,并对地基处理和地下水进行严格的处理。此外,还要具备专业的技术能力,比如深基坑工程,复杂的建筑工程,大体积的混凝土浇灌工程,都要要求有相应的技术支持和设备支持。
(1)严格做好定位、划线放样工作。各楼层应设有至少四个及以上的预留孔,确保高线的准确性,可对其楼层的标高做好引测,并进行反复核实,借助水准装置提高定位准确性。(2)确保主体构造的竖直度,使构造整体效果更好。在进行施工测量工作时,应仔细做好双重检测定位理应用激光仪和加重锤等提升准确性,合理设置主体结构边角柱,确保高层建筑主体结构能够满足工程施工的基本要求[5]。(3)工作人员要做好各项复查工作,确保建设工程的主体结构符合有关施工规范和设计要求,合理地利用激光经纬仪,做好各项复查工作,尤其要注意轴线、各控制点的定位合理、准确,为之后主体结构的施工打下良好的基础。
由于钢筋材料对建筑主体结构的强度与稳定性起到了很大的影响,因此,它已被广泛地用于建筑主体结构的建设中。在进行钢筋工程的施工过程中,工作人员要对工程所用的钢筋材料的种类、规格、强度等进行详细的了解,以保证钢筋工程的整体强度可以达到工程的要求。其次,要强化对项目的实际情况的研究,按照设计方案及施工需要,对所用的钢筋材质进行科学的选用,并对以后的混凝土结构类型进行全面的研究与分析。在钢材到达施工场地后,应将钢材堆放得整整齐齐,防止对钢材造成污染,同时应注意防止钢材在潮湿、寒冷的地方储存,防止钢材受到侵蚀。并且要小心防潮,防止锈蚀。再次,必须对钢筋进行合理的绑扎。在进行钢筋材质的接头时,应对接头的质量进行严格的检查,并依据接头的应力状态及接头的大小,对接头形式进行合理的选用。目前,直径在2.2cm以下的钢筋通常为搭接连接,而在大于2.2cm 的水平受力钢筋的连接通常为冷压。工作人员还需要对钢筋的安装位置和接头数量进行严格的控制,在施工过程中,要对其进行科学地设置绑定距离,在相同的应力区域,应避免两个或两个以上的连接。目前,在建筑工人中使用最多的是十字捆绑形式进行连接,要确保连接的稳固。在模板的安装之前,要钢筋的捆绑质量和数量,以确保随后的施工操作的顺利进行。
在模板工程的建设中,有着较多的重要施工步骤,必须保证各环节的施工质量。首先,要在模架制作时,对制作的材料要进行严格的检查,以避免制作后产生的各类安全隐患,确保在制作时要有足够的平整度和光洁度,以最大限度地发挥材料的功效,做到最大限度地发挥其作用;在模板的施工中,要结合实际,严格按设计图纸进行,减少施工的复杂性,避免由于材料问题对模板的施工造成的不良影响。为了使模架制作过程简便、高效,在制作模架之前,必须对其操作特征及过程进行细致的分析;其次,为避免在模板漏浆问题,还需对各模架进行认真的检验,并将其定位牢固,以免发生松脱;为了提高拆模的工作效率,确保拆模时的安全性,必须将拆模工作安排有序;配备相关的辅具,施工工艺要科学化、合理化,新的钢模要牢固,不能有松动现象;在模板施工过程中,不仅要确保工程的质量,而且要重视工程的安全性[6]。针对不同类型建筑的主体结构,具体可采用以下几种模板施工技术。
3.4.1 大模板施工
大模板常被用于高层建筑的剪力墙体系中,这是由于这类建筑主体结构用到的混凝土体积很大,所需的模板数量也很多,所以,在进行这类主体结构施工时,要按照实际情况,将每道墙壁采用一块或多块模板的形式,并通过起重机来完成起吊、装、拆工作,开展流水性的施工作业。结合建筑的开间、进深以及层高,采用大规模的工业化模板作为主要的模板施工方法,以现浇钢混墙体为主导进行施工。采用大模板的现浇砼结构,其具体操作方法是:
(1)制作模板。在进行大模板施工前,应首先进行模板装配,确定装配的次序,进行有序装配;并预留出窗户的位置、埋设预埋件、划墙身线。组装后涂上脱模剂;再把捆扎好的钢筋装入到大模板之中,并核对安装位置的准确性。
(2)浇注混凝土。在浇注前应对其进行检查,如有问题应立即处理纠正;必须严格按设计的配制比例进行配制,有效保证混凝土的强度;浇注分层进行,每次浇注30-40厘米。
(3)拆模。在浇注完后,应立即进行混凝土维护,直到其强度符合规定,方可移去模板。
(4)质控。对大模板浇注钢筋砼建筑进行质量验收,一般来说容许偏差为:墙身轴线控制在5 毫米以内;墙身标高偏差控制在10 毫米以内;墙壁平整度偏差控制在4 毫米以内;垂直度偏差控制在5 毫米以内。
3.4.2 液压滑模施工
滑动式模板是一种具有高度机械化、施工快捷、方便的现浇模板施工技术。常被用于如筒仓型建筑、电视塔以及水塔等高耸类建筑的主体结构施工中。基于其显著的施工优势,近年来其他结构形式的高层建筑也开始使用这种模板施工技术。滑模装置主要是由操作平台系统、模板系统、液压提升系统所等构成。其中,模板体系又含有模板、围圈、吊架等部分;操作平台体系一般是由内外吊脚架,以及一些板材所构成的铺设平台;液压升降系统由液压控制台和液压升降台组成;包括油缸,油路以及支撑杆等[7]。液压滑模从下到上施工,最初在建筑物的底面上,沿墙体、柱和梁等构件外围设置液压滑模,然后在模板里把钢筋绑好,再浇注混凝土,等混凝土可以支撑起上面的混凝土的时候,再用液压提升系统继续向上提升。通过这种不断上升的方式,实现分层浇注混凝土,其整体性比较理想,施工操作也比较便捷。
在高层建筑的液压滑模施工中,可采用“滑一浇一”、“滑三浇一”等两种不同的滑动式模板。第一种方法是用在现浇墙面上的滑动模板,在浇注一层墙面以后,将模板滑动上升,再进行上一层的现浇楼板施工。这种施工加强了墙面和楼板的联结整体性,操作平台与楼层之间仅有一个楼层的空间高度,可以让一些工序提前穿插进行。第二种方法是采用滑动模板对三层的建筑,再对楼板、阳台等水平相结构进行支模浇筑。既能在施工顺序上实现错开,也能在时间和空间上分别进行纵向和横向施工作业,每次浇筑三层,不至于导致各施工工艺和工种出现相互影响的情况。
3.4.3 台模施工技术
台模也叫桌模或是飞模,它是由固定台板、横梁、托架、支承可调整支脚以及相关附属配件所构成的模板形式。它的应用范围广泛,可用于高层建筑大柱网,以及大空间的现浇钢筋混凝土框架结构、框架-剪力墙的主体建筑施工,尤其适合于无柱帽及无梁楼盖结构工程的施工,主要分为组合式台模、支腿伸缩支模这两种形式。
组合式台模施工:
(1)拼装,根据施工组织设计进行拼装,拼装方法分为两种:正面拼装方法和反向拼装方法,前一种是先将台模支架拼装在一起,后一种则是先将上方的模板拼装在一起,两种拼装方式相反。
(2)安装,在安装之前,按照中轴线位置,划出台模安装的位置边线,并测量模板安装标高,标出所需的高度,再将模板吊装到位。到位后,根据标高用千斤顶将台模提升到标高,铺上垫块,再用木楔楔紧,用铁钉将其固定,在整层楼的台模调节好后,用 V 形卡将相邻台模相互连接在一起,之后就可进行钢筋的绑扎,以及进行混凝土的浇筑。
(3)拆模,当混凝土强度达到设计值就可以将模板拆除。
支腿伸缩支模施工:
(1)在楼板的飞模板安装到位后,应对梁模板和柱模板进行安装搭设,并进行调整位置、固定等工作。接着是对飞模平台周围的水泥进行填充,对梁、柱、板交界处的模板进行调整固定和修补,再对建筑垃圾进行清扫,清理干净后就可以对进行柱子的混凝土浇灌施工。
(2)在立柱的混凝土振捣完毕后,就可以对对台面模板进行清扫,粘贴板缝胶条、涂上脱模剂,将梁、板中的各类杂质清除干净,再根据浇注的要求,进行梁板等部位的混凝土浇注。
(3)梁板的砼必须在规定的80%以上,才能拆模。
在满足混凝土结构功能需求和混凝土结构承载力的需要的前提下,应该在混凝土中合理地加入一些添加剂,以减少混凝土水热化程度,同时,适当地使用添加剂还可以进一步改善混凝土的工作性能,增强混凝土结构的整体支撑能力,增强其承载能力。混凝土充分振捣,在振捣后,应进行混凝土浇筑,以防止长时间置于空气中凝固。
3.4.1 灌浆工作
采用分层灌注的方法,对主体结构两侧进行浇铸,每次浇铸的高度不大于50cm,并且要确保进行均匀的浇筑,以免对模板造成撞击,引起模板开裂、变形等问题,尽可能地提升主体结构的混凝土浇筑质量。浇筑施工中应密切注意施工中出现的渗水、结块等问题,并对其进行有效的防治。在混凝土柱的浇注过程中,应根据事先确定的顺序进行浇注。另外,还应确保输送管线的通畅,并对管线的密封进行严格的管理。
3.4.2 振捣
应在浇注时进行同步振捣。以增加混凝土的致密程度。一般情况下,用手工拿着振子进行振捣,将振子插入到混凝土下约是50cm 的地方,迅速地插入,慢慢地拔出,当表面不再有气泡时,就表示振捣结束。在振动过程中,应小心不要接触到钢筋和模板。
3.4.3 养护
养护是最有效地减少混凝土裂缝的方法,养护能够减少混凝土构件的内外温差,降低砌块的冷却速度,从而增强混凝土构件的抗裂能力,同时也是混凝土浇筑过程中不可或缺的一个步骤。合理地进行维护,既可降低开裂率,又可改善其使用性能。一般情况下,在浇注、振捣完毕后12 小时,就可以进行混凝土的养护了。混凝土的维护工作一般是在模板拆除后,以灌浆维护为主。对于混凝土的养护,需要在一定的时间内进行,但是不能一成不变,要视实际的环境而定。在养护时应当尽量提升温度,如果是在冬季,应采取一定的加温措施,从而降低混凝土的冷却速率,防止在部件中产生过大的温度应力,让混凝土部件的强度能够满足设计的需要,同时也要防止由于表面裂缝而产生的塑性收缩。
除了模板、钢筋混凝土浇筑施工外,砌块砌筑也是一些建筑工程主体建筑所使用的施工技术。目前建筑领域比较流行使用节能环保型砌体,如采用加气混凝土砌块进行砌筑施工。
在砌筑施工时,一般都是采用错位砌块的方法。在砌筑之前的1-2 天内,应使用一些水来湿润砖石,让砖石的含水量为5%-15%。湿润能增强砖的结合强度,对防止墙裂起到很好的作用。在砌筑之前,应依据墙壁大小及砖石大小,对平面排列进行合理的规划,并尽可能地减小裁剪的数量。在砖混建筑中,应在合适的位置设置 RC 构造柱,以增加其地震强度。每5 米为一个间距,可以进行合理布置。结构柱一般都是在墙体的两端,墙角,以及 T 型交叉的地方。将砌筑墙体与结构柱用6 号拉结钢筋联接,将拉结钢筋嵌入墙体的横向灰缝内,埋深应大于500mm。若建筑地震烈度为6 度、7 度以上,则应按不少于1000mm 的标准来进行拉结筋的长度控制。
总之,在建设项目中,主体结构的建设是一个非常重要的环节。由于主体结构的施工涉及的技术比较多、需要的工程量比较大,所以在施工过程中,需要各环节施工技术的合理应用,加强施工质量控制,并在建筑工程主体结构施工完毕之后,应当进行验收工作,按照建筑工程施工的标准要求进行竣工验收,对于验收检测不合格的施工项目,应当进行返工。返工完成后,要重新进行检验,直至验收合格为止,力争打造出高品质的建筑工程,保证工程的质量。