罗凤林
(贵州中建伟业建设(集团)有限责任公司, 贵州 凯里 556100)
墙体作为房屋的承重结构,在建筑的稳定性和安全性方面起着关键作用。然而,在实际的施工过程中,由于墙体砌筑施工对材料和技术要求较高,选材不当可能导致墙体强度不够,施工工艺不够合理可能导致墙体出现开裂等问题。其次,随着房屋使用年限的增加,墙体可能会出现老化、沉降等问题,需要进行加固来提升墙体的承重能力和稳定性。通过分析和总结不足之处,可以改进选材、施工工艺和加固方法,提高墙体的质量和可靠性。因此,本研究旨在探讨房建工程中墙体砌筑施工与加固工程的相关问题,提出改进方案并加以实践验证。
砌筑施工是指在房屋建设过程中,使用砖、石、混凝土等材料,按照一定的施工工艺,将墙体逐层逐块地搭建起来的过程。墙体的砌筑应遵循科学的施工工艺和标准,以确保施工质量和建筑的安全可靠。目前房建工程中墙体砌筑主要有4 种类型,具体见图1。
图1 墙体砌筑的几种类型
图1a 为一顺一丁砌墙法,砖墙每层砌筑方向相同,每两层错开一个砖头,形成一顺一丁的错缝;图2b 为梅花丁砌墙法,每一层砖墙砌筑时,砖头的位置交错,形成梅花状的错缝;图3c 为三顺一丁砌墙法,每3 层砖墙方向相同,每两层以及第三层与第一层错开一个砖头,形成三顺一丁的错缝;图4d为上下错缝法,上下相邻的两层砖墙方向相反,使得两层之间的砖头错开,形成上下错开的错缝。这几种形式的砌筑方式能够增加墙体的稳定性和抗震性能,同时也美观大方。墙体砌筑是房建工程项目中的重要环节,其工艺流程为:施工前准备-墙体放线-立皮数杆-排砖、砖墙砌筑-构造柱、过梁、压顶浇筑-接缝与粉刷涂装-养护。
图2 热成像检测
图3 两种墙体刚性和耗能结果对比
3.1.1 墙体材料选择
墙体砌筑作业中对材料质量的要求非常高,因为低质量的材料会导致严重的工程质量问题。墙体砌筑中使用的材料包括不同类型的砖和砌块,如黏土砖、灰砂砖、页岩砖、煤矸石砖和水泥砖。根据墙体施工要求,需根据实际情况选择适当的砖和砌块构造。除了砖和砌块,还会用到砂石、水泥和增稠粉等材料。这些材料需要符合施工要求,如砂石的种类、大小和硬度应符合要求,并且含泥量不得超过5%。常用的施工用水泥是普通硅酸盐水泥或者32.5 矿渣硅酸盐水泥。确保材料的质量合格是保证墙体施工质量的重要措施。
3.1.2 作业准备
墙体砌筑施工前需,需要进行抄平作业。抄平作业在墙体砌筑中非常重要,它能为砌筑提供良好的条件,提高施工效果。完成抄平作业后,基层平整度达到要求。在找平层施工前,制作灰饼并使用水准仪等仪器控制其高度,以确保与设计要求一致。之后需清理基底,将基底表面的灰尘、油污等杂质清除干净,以提高墙体砌筑的黏结性。在墙柱进行砌筑之前,需要通过水浸方法将墙砖润湿(墙砖的含水量<10%)。同时,砂浆的配比也非常重要,水泥误差维持在2%左右,灰膏误差维持在5%左右。砂浆搅拌时长大于90 s 以保证砂浆的均匀性和黏度,稠度控制在70 mm 左右,以便于墙体砌筑的施工。
为了确保墙体位置和尺寸的准确性,并为后续的施工工作提供准确的参考依据。在进行放线操作时,需要遵循相关规范并保证测量放线的精度,以确保施工质量。使用经纬仪将外墙轴线引测至找平层,弹出墨线,并测设内墙轴线;弹出墙体两侧边线和门窗洞口位置控制线,按照图纸要求进行操作;底层控制轴线开始,使用经纬仪或垂准仪测量并放样各层墙面,确保墙身轴线共处于相同铅垂面;使用直尺检测放线的间距,并确保放线的准确性和对齐性。完成放线后,进行复核,确保各条线的测设精度达到标准要求。
皮数杆采用30 mm×40 mm 的木质材料制作,皮数杆布置在门窗洞口、木砖、楼梯间、房屋四大角之间,一根接一根地安装。对底层施工的皮数杆,首先在立杆位置打设木桩并标出(±0.000 m)标高位置,标高位置要对准皮数杆的±0.000 m 线,确认无误后可使用螺丝钉或螺栓等固定材料,将皮数杆稳固地固定在地面或墙壁上。安装完所有的皮数杆后,仔细检查每个皮数杆的稳固性和水平度,若不符合要求,使用锤子等工具,对皮数杆进行微调,确保其垂直和水平的正确位置。
采用空心砖排列,首先需要根据墙体和空心砖的尺寸进行排砖设计。将空心砖制成合适的尺寸以满足砌墙的具体需求(空心砖长度必须大于或等于1/3 砖的长度)。在开始砌砖的前一天需用水将空心砖润湿,保证砌筑时工程的整体质量。而砖的排列方式则采用错缝搭接的砌砖方式,空心砖搭接尺寸长度需满足整块砖的1/2,高度满足1/3 以上(150 mm 以上)。若实际施工时,无法满足实际的搭建要求,则采用压砌钢筋网片的方式进行搭建处理,使其满足实际需求。实际施工前必须将砖上灰层和杂物清理干净才能进行吊运和就位。在砖块的砌筑就位过程中,每完成一层空心砖的砌筑,需立即进行校正,以确保墙体标高和墙面平整。墙体砌筑要注意严格遵循规定,要控制灰缝、选择优选的砌砖方式,确保墙体干燥度符合要求,避免过高的含水量。对于空心砖,先进行试摆,确保无问题后再正式摆放。在墙体衔接处使用七分砖头施工,减少裂缝的发生。为保证施工进度,每日砌墙高度应在2 m 左右,砌墙作业结束后立即进行混凝土浇筑,并确保符合要求后再进行贴砖施工流程。
按照施工图纸,借用马牙槎确定建筑墙构造柱设计的方位。若建筑墙>5 m,则顺延建筑墙的方向的构造柱间隔距离设置为5 m。浇筑柱,将混凝土倒入柱的模板中,利用振动器或顶棰逐渐使混凝土均匀填充,确保柱体密实无气孔;浇筑梁,将混凝土倒入梁的模板中,同时使用振动器或顶棰进行均匀填充,确保梁体密实无气孔;压顶浇筑,在梁的顶部位置,同时施工预制的模板和支撑,将混凝土倒入模板内,使用振动器或顶棰进行浇筑和压实[1]。
接缝和粉刷涂装是建筑和装修中常见的工艺。在上述施工完成之后,采用具有良好的黏结性和弹性的硅胶密封胶作为填缝材料将墙体构件之间的缝隙填补,确保所填补凹缝要低于墙砖表面的0.2 m。填缝完成后,将墙体表面打磨平整并上底漆,再使用乳胶漆进行粉刷涂装。对修筑好的墙体定期进行清洁、补漆、防水处理、维修。
为使砌筑墙体的抗震效果和稳定性达到预期值,需在墙体砌筑中嵌入钢筋,以增加墙体的抗拉、抗弯刚度和承载能力。通常在墙体的横向和纵向的交接处、开口处、弯曲处等地方加设钢筋。而在核心墙通常通过纵向和横向的钢筋配筋来增加其整体的强度和稳定性。在构造柱、过梁、压顶浇筑步骤中,采用柱-梁结构的方式进行墙体砌筑,即在墙体两侧设置钢筋柱和梁,以增加整体的稳定性和强度。同时在墙体中设置剪力墙,用以吸收和分散水平载荷,提升墙体的抗震能力[2-3]。
研究建筑工程为某希望小学的围墙、教学楼、教职工宿舍楼、教师办公楼以及食堂。地面建筑最高为6 层,层高2.8 m,总建筑面积8 056 m2。按照上述施工要点严格对该希望小学项目进行建筑施工。
对先对所有修筑好的墙体进行目击检测,检测结果为墙面平整,没有明显的缝、鼓起、开裂等缺陷。接着进行敲击检测,具体操作为用敲击器轻敲墙体,检测结果为所有墙体无松动、空洞现象。再分别选取下午2 点和5 点两个时间点,用红外线热成像检测仪对教学楼进行热成像检测,结果见图2。
由图2 可知,教学楼外墙表面温度均匀,无明显温度差异,墙体温度随外界变化在16~24 ℃。然后使用湿度检测仪进行墙体表面湿度检测,检测结果见表1。
表1 项目墙体湿度检测结果
由表1 可知,所有墙体湿度均符合建筑要求,同时说明墙体不存在漏水现象。最后,对墙体的加固工程进行验证,研究从墙体刚性和耗能的角度进行分析,具体结果见图3。
由图3a 可知,随着加载位移的增大,未加固墙体荷载维持在50 kN 左右,有略微下降,而钢筋水泥加固墙体荷载从289 kN下降到58 kN。表明加固墙体的刚性提升较大,墙体加固效果明显。由图3b 可知,当加载位移为6 mm 时,加固后墙体的累计耗能大约是未加固的3 倍,表明加固后墙体抗震性显著提高。
本文以某希望小学工程为研究对象,按照研究所述要点进行砌筑施工并采用嵌入钢筋进行加固。质量控制和监测结果显示,建成后的墙体物理特性均满足规定指标,墙体温度均衡,约为16~24 ℃,现对湿度为4%~13%。未加固墙体荷载维持在50 kN 左右,而加固墙体荷载从289 kN 下降到58 kN。此外当加载位移为6 mm 时,加固后墙体的累计耗能大约是未加固的3 倍。以上数据说明选择合适的砌筑材料和技术可以提高墙体的强度、稳定性和耐久性,而合适的墙体加固技术可以提高墙体的承载能力和稳定性。