南宁市和美家园房屋拆迁工程有限公司 广西南宁 533000
摘要：在钢筋混凝土剪力墙结构施工过程中，涉及诸多环节和工种，必须要重视工艺技术，加强技术管控，保障建筑工程质量。本文结合工程实例，探讨了建筑钢筋混凝土剪力墙结构施工的施工方案技术，给出了一系列有效的质量控制措施，并对施工的效果、优点以及存在的一些问题进行了论述，对同类型的施工能起到一定的帮助作用。
关键词：建筑剪力墙结构；方案设计；施工技术；质量控制措施
引言
剪力墙又称抗风墙或抗震墙、结构墙，房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载的墙体，抗震效果好、整体性好、刚度大，是一种应用广泛的建筑结构形式，与建筑的稳定性、可靠性以及使用性密切相关。其中，钢筋混凝土剪力墙结构施工的工作量大、涉及工种较多、技术要求较高，要提高建筑钢筋混凝土剪力墙结构工程质量，需要在每个环节加强技术控制，特别是应针对工程中容易出现的质量问题加强质量控制。
1 概述
1.1 工程概况
某工程墙厚为0.6m和0.9m，底筏板0.8m厚，顶板0.6m厚；X光室（二）长12m，宽7m，±0.000m以上高8m，墙厚为0.9m和1.2m，底筏板0.8m厚，顶板0.8m厚；探伤室长12m，宽9.12m，±0.000m以上高11.10m，墙厚1.2m和1.6m，底筏板1.2m厚，顶板1.2m厚，底筏板下平为－10.50m。剪力墙配筋均为三层钢筋网片，且直径均大于等于16mm。
1.2 施工难点
本厂房工程主要有四个施工难点。难点一是墙板厚度大、混凝土体积大，施工过程中的剪力墙如图1所示；难点二是墙与顶板必须一次浇筑完成，且中间不得留施工缝，不得出现冷缝；难点三是1.2m厚剪力墙两侧顶板之间有3.1m的高差，浇筑后顶板如图2所示；施工难点四是一次浇筑完成，使模板加固更加困难。
本工程对墙板的配模要求严，控制墙板模板是本工程的关键控制难点，混凝土浇筑控制和混凝土的水化热控制也是难点。为了满足以上要求，本工程配模和浇筑控制是成本控制和质量控制的关键点。
2 方案设计
2.1 模板配置分析
按过去方法配模，本工程1.6m和1.2m厚墙，高度11.4m，对拉螺杆选用高强螺杆，直径通过计算均应不小于Ф22，间距应在0.3m×0.3m之间，墙面模板应选用不小于20mm厚镜面板，面板背次龙骨选用不小于100mm×90mm的方木，间距在15～20cm之间，面板背主龙骨应选用不小于10～14#槽钢，间距0.5m左右，并且还应用16#或18#槽钢加工制作专用卡具，拉结固定主龙骨。这种老做法，施工效果不错，但施工成本太高，一次性投入大。因用槽钢加工专用卡具周期长，成本高，选用10～14#槽钢，给现场操作加大难度，本着绿色施工、响应国家节能节材的要求，结合以往施工经验，并对施工过程分析，此配模过于保守，且不符合混凝土凝结养护的客观规律。
经过总结，混凝土从浇筑到初凝时间为为4～8h，最长初凝时间延长到8～12h，即已浇筑混凝土在8～12h后，已初凝，已有足够强度保持自身的形态稳定，对模板侧压力已是固定值，不再为流体侧压力。对后浇混凝土来说，已初凝的混凝土不参与后浇流体混凝土对模板侧压力计算，将其整体墙高11.4m可看成一个不断浇筑上升的滑模结构，只要在初凝前此段模板强度满足要求，就可满足整个浇筑工程。这样，对整体11.4m的墙高只需计算初凝前混凝土浇筑对模板侧压力的影响，使整体配模高度有效减少，如此将配模参数降低，大大节约了工程成本。
根据工程特点，本工程除基础筏板外，还要一次浇筑的墙和顶板混凝土约1150m3。为了有效控制新浇混凝土初凝前的浇筑高度，在模板和加固有效计算高度以内，确保模板满足对混凝土浇筑的成型要求。这是现场控制难点和重点。
2.2 对浇筑速度的控制（方量和时间控制）
2.2.1 对混凝土配比要求
经与商品混凝土厂沟通，选用低水化热的大体积用混凝土配合比，强度评定选用60d强度，混凝土坍落度控制在180～200mm以内；选用高效减水剂，减少用水量、降低早期水化热量；混凝土凝结时间初凝6～8h，终凝10～14h，掺和料选用五级粉煤灰和S95级矿粉。通过超细矿粉添加，减少了水泥用量，有效减缓了混凝土初凝速度，从而降低了混凝土的初凝水化热，提高了混凝土后期强度增长速度，保证了混凝土强度和质量。
2.2.2 冬季施工混凝土搅拌用材料实际温度
水泥、粉煤灰、矿粉38℃，砂石2℃，水40℃，拌合物出机温度控制在13℃左右，浇筑成型入模温度控制在8℃左右，商混凝土厂预计混凝土中心初凝最高温度在40℃左右。
2.2.3 混凝土施工配合比
混凝土相关参数：强度等级C30，水胶比0.45，砂率46%。详细混凝土材料如表1所示，混凝土配合比如表2所示。
表1 混凝土材料表.png)
表2 混凝土配合比.png)
通过S95矿渣粉，Ⅱ级粉煤灰和外加剂的掺用，减少了水泥的用量，减低了水化热的产生，延缓了混凝土的凝结速度，提高了和易性，利于施工振捣，更有效地确保了混凝土后期的强度增长，保证了施工质量。
2.2.4 浇筑时间控制
为了控制初凝前混凝土浇筑高度，且二次浇筑时不留冷缝，经过多次计算对比，计划每小时浇筑约20m3混凝土。浇筑时间为：1200m3÷20m3/h=60（h）÷24h/d=2.5（d）。墙总长23.6m×2+11.3m×4=92.4m×平均宽1.4m×每层高度0.4m=51.7m3。浇一层，每层高0.4m左右，约用52m3混凝土，用时约2.5h，浇4层用时2.5h×4=10h，高度约0.4×4=1.6m。
其每层混凝土浇筑间距不到3h，确保混凝土不出现冷缝，且浇筑4层混凝土高度约1.6m，用时约10h，浇第五层时，第一层已浇混凝土初凝，使整体浇筑的混凝土初凝前高度控制在1.6m左右。
为了确保配模安全，多次通过PKPM软件计算、比较、讨论，确认最优配模计算高度按2.25m，对拉螺杆按水平间距0.3m，垂直高度按0.45m计算，经PKPM软件计算，选用Ф16高强螺杆满足施工要求。
为了确保施工总质量和施工安全，最终配模浇筑有效计算高度按2.25m计算，选用18mm厚镜面板，次龙骨选用60mm×80mm足尺白松方木，间距150mm，主龙骨选用双钢架管，对拉螺杆选用Ф16高强螺杆，水平间距0.3m，垂直间距在墙下部3m内按0.40m间距、双螺帽，其余按0.45m配设，山型卡选用特制纯钢加厚山型卡，内承重满堂脚手架选用钢架管搭设，立杆间距0.6×0.6m，步距1.5m，扫地杆距地15cm，并加设立面和水平面剪刀撑。外墙模板加固、内外墙模板支撑以及浇筑前X光室内满堂架如图1～图3所示。
图1 外墙模板加固情况.png)
图2 内墙模板支撑.png)
图3 外墙模板支撑.png)
2.3 混凝土浇筑方案
混凝土浇筑严格控制每车混凝土坍落度，根据现场气温、混凝土施工便利以及混凝土初凝状态，确定出站时坍落度控制在20～22cm，到场后坍落度控制在19～21cm。
浇筑时用Ф200PVC管作6m和4m的混凝土浇筑导管，对混凝土进行导流，使混凝土自由下落高度减少，确保混凝土浆体不会出现离析，不会造成因石子和水泥砂浆的离散而导致的混凝土表面蜂窝麻面。
混凝土浇筑开始前，先浇筑一圈同标号砂浆，厚度200mm，再浇筑一圈800mm厚混凝土，4～5h浇筑完成，然后按每层400mm左右分层进行连续浇筑。保证每层混凝土浇筑时间不小于2.5h，以确保浇筑混凝土的下层混凝土未初凝，又不至于速度过快，使未初凝混凝土高度控制在1.6m以内。如此往复浇筑，每层400mm，直至浇至7.2m处，然后浇筑8.0m处X光室顶板，墙也顺着顶板的高度同时浇筑，并使公用墙内混凝土高出板面20cm以上。浇筑完顶板混凝土后再浇筑其他三个面的墙。等板与墙的接茬处初凝后再浇筑此处混凝土。以此类推，将混凝土浇筑至9.8m处，开始准备浇筑11.1m处顶板。混凝土浇筑至顶板位置时，开始浇筑1.2m厚的混凝土板，浇筑顺序为先中间再外圈，为外围混凝土初凝争取更多的时间，最后浇筑外围部分。
3 施工质量控制
在混凝土浇筑开始，沿墙长均布同标号水泥砂浆近20m3，在剪力墙内下混凝土导流管多根，控制混凝土自由下落高度，浇筑过程上至监理、甲方项目负责人，下到项目部和操作工人全员排班，互相监督施工，随时检查混凝土配合比、坍落度，并对已浇混凝土进墙体内查看、测温。
商品混凝土厂专人现场跟班，紧密配合，严格控制浇筑混凝土坍落度、浇筑速度。施工前制定停水、停电、运输等多项应急预案。原计划60h完成，实际由2014年12月30日下午1：45开始，到2015年1月2日早上4：00停止泵送混凝土，用时约62h。
4 实施成果
CT室于2014.12.31～2015.01.02进行混凝土浇筑，浇筑过程中未出现螺杆、山型卡断裂，涨模和爆模等情况，混凝土成功完成混凝土浇筑，1月底开始模板拆除工作，通过对拆除完墙板模板的检查，基本没有问题。
5 方案优点
（1）节约成本：对比原方案即采用Ф22螺杆和10#槽钢主龙骨，自制卡具，新的施工方案比原有方案相比节约成本。
（2）操作便捷：对比原方案在支模过程中工人操作简便，劳动强度降低。
（3）缩短工期：由于施工过程中工人操作简便，劳动强度降低，且无需加工自制卡具，大大地缩短了施工工期。
（4）质量合格：采用导流管减少了混凝土浇筑时自由下落的高度，不会出现因石子和水泥砂浆分离而导致的混凝土表面蜂窝、麻面。同时控制混凝土浇筑高度，使初凝前浇筑高度≤1.6m，保证了混凝土产生的侧压力在计算压力承受范围内，不会使螺杆、山型卡断裂导致出现涨模和爆模等情况。
（5）安全可靠：由于采用了PKPM计算软件，进行多方案比较验算并严格按照方案进行施工，在节约成本的同时也确保了施工过程的安全。
6 存在问题
通过此次混凝土浇筑全过程的跟踪以及拆模后的检查，还存在以下不足。
（1）从整体讲，浇筑速度应严格控制，比如在2014年12月31日晚后半夜到2015年1月1日早8：00段由于浇筑速度过快，此段浇筑检查，模板外观有轻微弯曲变形，造成垂直度偏差大，但在规范要求以内；
（2）四大角因为墙厚，拉杆间距不够，靠角部钢架管相互用扣件水平锁固，还是不能满足要求，角部都不同程度出现超出规范要求弯曲，平整度有个别点达10mm多；
（3）由于使用对拉螺杆上有1mm厚钢筋定位片和止水钢片，钢筋上保护层垫块加量基本没有，通过拆模后检查，有个别角部钢筋出现保护层不够，原计划不抹灰，清水混凝土，但为了平整度和钢筋保护层符合要求，还得进行局部抹灰处理；
（4）由于选用了高效减水剂和S95矿渣粉，降低了混凝土凝结过程中的水化热，虽混凝土浇筑前的水胶比基本没有多大变化，但其稠度和粘性明显提高，使流动性、和易性变差，增加了浇筑振捣难度和强度。对振捣要求更严，要求振捣应紧跟浇筑，不得有振捣间隙时间，虽然跟班监督，但还是由于经验不足，在振捣班组换班换人时，监督不到位，出现浇筑与振捣不同步，在暗梁位置图8浇筑后X光室内部处，混凝土外表面出现长宽约1.5m×0.2m，最深约0.03m的混凝土表面蜂窝、麻面，后对表面进行凿除，用高标号细石混凝土修补；以后若有类似工程，振捣人员必须随浇随捣，加强振捣管理；对振动棒的插棒间距、深度，插棒时间间隔做出严格要求，确保不出现同类问题；
（5）浇筑过程中，应同商品混凝土厂和班组统一思想，控制好坍落度，因混凝土稠度大，外观粘稠，但以坍落度控制为主，不能只看外观，不得随意调整坍落度；
（6）混凝土浇筑过程中因冬期施工，四周和室内生火炉加温，浇筑完成后，现浇面盖塑料布、保温棉三层，上用彩条布包裹保温，确保质量。通过浇筑后测温情况看，浇筑完成后的1～7d混凝土内最高温度均在55℃；从第8d开始降温，第8～14d最高温度均匀下降，14日最高温度为32℃，平均温度已低于25℃；与当初商混凝土厂设计配比预测温度相比，预测最高温度为36℃，高出19℃，这为以后采取相关降温措施提供了有力数据。
7 结语
总之，在采用钢筋混凝土剪力墙结构的建筑工程中，剪力墙的施工过程是一个重点环节，其施工技术的好坏直接影响着整个建筑工程质量的优劣。因此，在进行钢筋混凝土剪力墙的施工时，要积极引进和采用国内外先进的设备材料、施工工艺和技术方法，提高施工人员技术的专业性，针对容易出现质量问题的施工环节采取有效的措施做好施工，以确保工程质量，提高施工效率，降低施工成本，从而为整体的建筑施工带来帮助。
参考文献：
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[3]张全.浅谈钢筋混凝土剪力墙结构施工质量控制[J].建筑工程技术与设计，2014（2）
论文作者:曹剑飙
论文发表刊物:《基层建设》2016年13期
论文发表时间:2016/10/13
标签：混凝土论文; 顶板论文; 高度论文; 间距论文; 模板论文; 剪力墙论文; 螺杆论文; 《基层建设》2016年13期论文;