國家標準《砌體結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》的編制分析論文
砌體結(jié)構(gòu)由于其建筑風(fēng)格自然、樸實、美觀、大方,使用舒適、耐久,建造能就地取材、施工簡便及建造成本低等優(yōu)點,即使在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達的今天,它仍然是一種應(yīng)用廣泛的結(jié)構(gòu)體系.近年來隨著建設(shè)領(lǐng)域“四節(jié)一環(huán)保”方針的貫徹,出現(xiàn)了眾多新型墻體材料和相應(yīng)的施工工藝標準,如國家標準《墻體材料應(yīng)用統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范》GB 50574、行業(yè)標準《黃河淤泥多孔磚》JG/T 265-2010、《淤泥多孔磚應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ/T 293-2013、《裝飾多孔磚夾心復(fù)合墻技術(shù)規(guī)程》JGJ/T274等.
質(zhì)量是工程的生命,標準是質(zhì)量的核心和保證.2008年我國汶川大地震中砌體結(jié)構(gòu)房屋嚴重震損、倒塌、人員大量傷亡,暴露出這類房屋施工中的一些突出質(zhì)量問題.為了確保人民生命財產(chǎn)免遭和盡量減少損失,修建符合設(shè)計、使用安全的質(zhì)量優(yōu)良的砌體房屋,大力推進科技進步,促進砌體工程的不斷發(fā)展,根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部的建標【2009】88號文要求,編制了國家標準《砌體結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》(以下簡稱《規(guī)范》),并與現(xiàn)行國家標準《砌體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗收規(guī)范》配套使用.
2014年1月29日,中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布第313號公告,批準《砌體結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》為國家標準,編號為GB 50924-2014,自2014年10月1日起實施.其中,第4.2.2、6.2.4、8.3.5條為強制性條文,必須嚴格執(zhí)行.
1 標準內(nèi)容及適用范圍
該標準主要技術(shù)內(nèi)容包括:總則、術(shù)語、基本規(guī)定、原材料、砌筑砂漿、磚砌體工程、混凝土小型空心砌塊砌體工程、石砌體工程、配筋砌體工程、填充墻砌體工程、冬期與雨期施工、安全與環(huán)保等.該標準的適用范圍:適用于建筑工程的磚、石、砌塊等砌體結(jié)構(gòu)工程的施工.
2 條文編寫原則及主要技術(shù)規(guī)定
2.1 條文編寫原則
鑒于現(xiàn)行國家標準《砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50203的編寫原則是“驗評分離、強化驗收、完善手段、過程控制”,將不可避免地導(dǎo)致兩本標準在有關(guān)施工過程的質(zhì)量控制條文內(nèi)容上的一些重復(fù).對此,在編寫時考慮了以下原則:
1)標準不同適用范圍原則:在編制《砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50203過程中,在“過程控制”的相應(yīng)條文編寫時,只針對為實現(xiàn)施工質(zhì)量合格驗收的某些重要施工環(huán)節(jié)作出基本要求;而對于《砌體結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》,則對施工全過程的質(zhì)量控制作出較具體的規(guī)定.
2)條文細化原則:由于現(xiàn)行國家標準《砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50203遵循“驗評分離、強化驗收、完善手段、過程控制”的編制原則,因此,與之配套使用的《砌體結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》的個別條文內(nèi)容不可避免地要涉及規(guī)范GB 50203中的“過程控制”的相應(yīng)條文.對此,在編寫《砌體結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》條文時,著重對砌體結(jié)構(gòu)工程施工過程中的操作技術(shù)要求進行細化,作出詳細規(guī)定,以區(qū)別于規(guī)范GB 50203針對施工過程控制的原則要求.
3)標準完整性原則:對《砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50203“過程控制”涉及的部分內(nèi)容,在施工規(guī)范中不需要再細化時,考慮到其內(nèi)容的重要性和標準編寫的完整性,同時也是為了保證兩本規(guī)范間的協(xié)調(diào)一致,對GB 50203的相關(guān)條文進行了引用.
2.2 關(guān)于濕拌砂漿、干混砂漿及專用砂漿使用時間的規(guī)定
砌體施工中的砂漿使用時間是特指砂漿的可操作時間,即砂漿從加水拌合后到仍能施工而不影響其性能的最長時間間隔,而非等同于砂漿的凝結(jié)時間.
濕拌砂漿是由專業(yè)生產(chǎn)廠將加水拌合后的砂漿運到施工現(xiàn)場的成品砂漿.由于砌體施工速度較慢,為使砂漿在一定時間內(nèi)能保持其可操作性,生產(chǎn)廠一般通過摻加不同種類添加劑及控制添加劑用量等方法調(diào)節(jié)砂漿的凝結(jié)時間,實際上也是調(diào)整了砂漿保持可操作性的使用時間,且通過試驗保證所提供的砂漿在可操作時間內(nèi)不會影響砂漿性能.因此對濕拌砂漿的使用時間應(yīng)按廠房提供的說明確定.
干混砂漿是專業(yè)廠家生產(chǎn)的除拌合水外的砂漿粉狀混合物,在加水拌合后即可使用的砂漿.為了解干混砌筑砂漿使用時間與強度的關(guān)系,規(guī)范編制組對西安市3個不同生產(chǎn)廠家的干混砌筑砂漿進行了試驗分析.試驗所采用砂漿類型均為DMM5,分別放置0、2、4、6、8h后,適量加水使得砂漿稠度保持在約70mm,通過制作砂漿試塊對其強度進行試驗,結(jié)果表明,隨著使用時間的延長,砂漿強度有所降低,其中不同廠家的砂漿在0~8h強度損失最小約12%,最大超過30%,因此,施工過程中對干混砂漿的使用時間應(yīng)按廠方提供的說明書確定.專用砂漿中的外加劑種類、用量存在差異,其凝結(jié)時間也不同,因此,其使用時間應(yīng)以廠方提供的說明書為準.
2.3 關(guān)于現(xiàn)場攪拌砂漿使用時間3 h、2 h的規(guī)定砌筑砂漿采用現(xiàn)場拌制時,隨著使用時間的延長,砂漿的.流動性降低,砂漿稠度變小,砂漿操作性變差,這時如果再加水拌合(重塑)后使用,會影響砂漿的強度[5].原國家標準《磚石工程施工及驗收規(guī)范》GB 203-83編制組曾進行了M2.5和M5水泥石灰砂漿、M5水泥粘土砂漿、M5微沫砂漿拌合后停放時間對強度影響的試驗,試驗砂漿的稠度為80mm左右,氣溫為20~30℃(室內(nèi)實驗室氣溫).在試驗過程中,砂漿稠度隨停放時間的延續(xù)而減小,為模擬施工狀態(tài),對稠度減小的砂漿再加水拌合,使砂漿稠度與初拌時基本相同.試驗結(jié)果表明:在一般氣候狀況下,水泥砂漿和水泥混合砂漿在3h和4h使用完,砂漿強度降低一般不超過20%,雖然對砌體強度有所影響,但降低幅度在10%以內(nèi),又因大部分砂漿在之前使用完畢,故對整個砌體的影響僅局限于很小的范圍.另外,砌體強度除與砌筑砂漿相關(guān)外,還與瓦工的操作方法及精心施工程度密切相關(guān),在施工中加強現(xiàn)場質(zhì)量控制和監(jiān)督檢查,完全可以保證砌體的砌筑質(zhì)量.當氣溫較高時,水泥凝結(jié)加速,砂漿拌制后的使用時間應(yīng)予縮短.
同時,近年來設(shè)計中對砌筑砂漿強度普遍提高,水泥用量增加,因此對現(xiàn)場拌制的水泥砂漿和水泥混合砂漿統(tǒng)一按水泥砂漿的使用時間進行了規(guī)定,即“現(xiàn)場攪拌的砂漿應(yīng)隨拌隨用,拌制的砂漿應(yīng)在3h內(nèi)使用完畢,當施工期間最高氣溫超過30℃時,應(yīng)在2h內(nèi)使用完畢.”該規(guī)定不僅對施工質(zhì)量有利,同時便于現(xiàn)場施工時的控制和管理.
2.4 施工質(zhì)量控制等級施工前的評審及施工中的檢查規(guī)定
砌體的施工主要由手工操作完成,質(zhì)量受到許多人為因素的制約和影響,為保證砌體工程的施工質(zhì)量,現(xiàn)行國家標準《砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50203已參照有關(guān)國際標準,按施工現(xiàn)場質(zhì)量管理水平、砂漿強度試驗及攪拌、砌筑工人技術(shù)熟練程度等因素對施工質(zhì)量控制等級進行了分級規(guī)定.為了保證施工過程中的質(zhì)量控制等級滿足設(shè)計要求,在國家標準《砌體結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》中,一方面要求施工前對承建工程的施工隊伍進行施工質(zhì)量控制等級審查、認定,同時在施工過程中對現(xiàn)場質(zhì)量管理、砂漿與混凝土強度、砂漿拌合、砌筑工人技術(shù)等級等四要素要求適時檢查監(jiān)管.當發(fā)現(xiàn)施工質(zhì)量控制等級的有關(guān)要素變化將引起施工質(zhì)量控制等級下降時,應(yīng)立即停工整頓,采取有效措施,使之回復(fù)到要求狀態(tài),再進行正常施工.為便于施工質(zhì)量控制等級的審查、認定和檢查,規(guī)范附錄中提供了相應(yīng)的表格.
2.5 塊材澆水濕潤程度改用相對含水率的規(guī)定試驗研究和工程實踐證明,砌體施工時砌塊的濕潤程度對砌體的施工質(zhì)量影響較大:例如采用干磚砌筑不僅不利于砂漿強度的正常增長,大大降低砌體的抗壓和抗剪強度,影響砌體的整體性,而且砌筑困難;相反,采用吸水飽和的磚砌筑時,會使剛砌的砌體穩(wěn)定性差,且易出現(xiàn)墻體平面外彎曲、砂漿易流淌、灰縫厚度不均、砌體抗剪強度降低.
關(guān)于磚含水率對砌體抗壓強度的影響,湖南大學(xué)曾通過試驗研究得出兩者之間的相關(guān)性,即砌體的抗壓強度隨磚含水率的增加而提高,反之亦然.根據(jù)砌體抗壓強度影響系數(shù)公式得到,含水率為零的燒結(jié)粘土磚的砌體抗壓強度僅為含水率為15%磚的砌體抗壓強度的77%.
關(guān)于磚含水率對砌體抗剪強度的影響,國內(nèi)外許多學(xué)者都進行過這方面的研究,試驗資料較多,但結(jié)論并不完全相同.可以認為,各國(地)磚的性質(zhì)不同,是試驗結(jié)論不一致的主要原因.一般來說,磚砌體抗剪強度隨著磚的濕潤程度增加而提高,但是如果磚澆得過濕,磚表面的水膜將影響磚和砂漿間的粘結(jié),對抗剪強度不利.美國Robert等在專著中指出:磚的初始吸水速率是影響砌體抗剪強度的重要因素,并指出,初始吸水速率大的磚,必須在使用前預(yù)濕水,使其達到較佳范圍時方能砌筑.前蘇聯(lián)學(xué)者認為,粘土磚的含水率對砌體粘結(jié)強度的影響還與砂漿的種類及砂漿稠度有關(guān),磚含水率在一定范圍時,砌體的抗剪強度得以提高.近年來,長沙理工大學(xué)等單位通過試驗獲取的數(shù)據(jù)和收集的國內(nèi)諸多學(xué)者研究成果撰寫的研究論文指出,非燒結(jié)磚的上墻含水率對砌體抗剪強度影響,存在著最佳相對含水率,其范圍是43%~55%,并從試檢結(jié)果看出,蒸壓粉煤灰磚在絕干狀態(tài)和吸水飽和狀態(tài)時,抗剪強度均大大降低,約為最佳相對含水率的30%~40%.
由于各類砌筑用塊材的吸水特性,如吸水率大小、吸水和失水速度快慢等的差異(有時存在十分明顯的差異,例如從資料收集中得到,我國各地生產(chǎn)的燒結(jié)普通粘土磚的吸水率變化范圍為13.2%~21.4%),以及環(huán)境溫度、濕度的不同,塊材砌筑時適宜的含水率也應(yīng)有所不同.因此,需要在砌筑前對塊材預(yù)濕的程度采用含水率控制是不適宜的.為了便于在施工中對適宜含水率有更清晰的了解和控制,塊體砌筑時的適宜含水率宜采用相對含水率規(guī)定.根據(jù)國內(nèi)外學(xué)者的試驗研究成果和施工實踐經(jīng)驗,以及現(xiàn)行國家標準《砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50203的相關(guān)規(guī)定,本次規(guī)范制定中,按照塊體吸水、失水速度快慢,對燒結(jié)類、非燒結(jié)類塊體的預(yù)濕程度采用相對含水率控制,并對適宜相對含水率范圍分別作出了規(guī)定.
2.6 后置拉結(jié)筋的施工質(zhì)量檢查的規(guī)定
近年來,對填充墻與承重墻、柱、梁、板之間的拉結(jié)鋼筋,施工中常采用后植筋,這種施工方法雖然方便,但常常因錨固膠或灌漿料質(zhì)量問題,鉆孔、清孔、注膠或灌漿操作不規(guī)范,使鋼筋錨固不牢,導(dǎo)致作用在植筋上的拉力不能有效通過化學(xué)粘結(jié)劑向混凝土中傳遞,起不到應(yīng)有的拉結(jié)作用.因此,在本次規(guī)范制定中編制組從確保工程質(zhì)量考慮,增加了后置拉結(jié)筋施工工序規(guī)定及對后置拉結(jié)鋼筋進行現(xiàn)場非破壞性檢驗的規(guī)定.
為了保證抽樣檢測結(jié)果具有代表性,對填充墻與承重墻、柱、梁、板之間的拉結(jié)鋼筋現(xiàn)場實體檢測的抽檢數(shù)量,參照了現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標準》GB/T 50344對建筑結(jié)構(gòu)抽樣檢測的最小樣本容量規(guī)定,即實際檢測時抽檢的樣本容量不應(yīng)少于最小樣本容量的限定量.檢驗結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計及現(xiàn)行國家標準《砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50203的有關(guān)規(guī)定.
3 關(guān)于節(jié)能減排政策的貫徹
為了貫徹節(jié)能減排的方針政策,《規(guī)范》在編制中主要從以下方面進行了體現(xiàn):
1)在材料方面,積極推廣節(jié)能環(huán)保材料(如燒結(jié)類空心磚和空心砌塊、蒸壓加氣混凝土砌塊、輕集料混凝土小型空心砌塊及人工砂、山砂、海砂等)和工廠化預(yù)拌砂漿在砌體結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用,并在《規(guī)范》中對新型材料的性能和使用要求作出了相應(yīng)的規(guī)定.
2)《規(guī)范》中專門納入了環(huán)保章節(jié),特別對施工過程中可能會對環(huán)境造成污染和危害的方面做出了明確規(guī)定.
3)對復(fù)合夾心墻的施工要求作出了相應(yīng)規(guī)定,有利于砌體房屋在節(jié)能減排領(lǐng)域的推廣應(yīng)用.
4 標準的先進性
1)預(yù)拌砂漿、專用砂漿以及新型塊材的推廣應(yīng)用,不僅符合節(jié)能環(huán)保、發(fā)展綠色建筑的理念,也有利于建筑施工技術(shù)的工業(yè)化發(fā)展.
2)針對不同種類塊材吸水率差別較大的狀況,對塊材澆筑前澆水濕潤程度要求采用了相對含水率的控制方法.
3)強化施工前及施工過程中對砌體施工質(zhì)量控制等級的認定及檢查、整改,并編制了專用表格.
4)對夾心復(fù)合墻的砌筑技術(shù)要求提出了規(guī)定.
5)按照經(jīng)修訂的現(xiàn)行國家標準《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50003-2011中填充墻連接方式的要求,對填充墻與主體結(jié)構(gòu)之間的連接進行了規(guī)定,并提出了填充墻砌體后置拉結(jié)鋼筋的植筋工藝及實體檢測要求.
6)注重環(huán)保和安全施工.
5 結(jié)語
《規(guī)范》在編制中經(jīng)過充分的調(diào)查和研究,章節(jié)設(shè)置合理,內(nèi)容規(guī)定較為全面且重點突出.在控制施工質(zhì)量要求上,注重可操作性及與相關(guān)現(xiàn)行標準間的協(xié)調(diào).該規(guī)范對保證砌體結(jié)構(gòu)建筑的施工質(zhì)量、減少工程質(zhì)量事故和經(jīng)濟損失必會產(chǎn)生重要作用.隨著砌體結(jié)構(gòu)的新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝、新設(shè)備的不斷涌現(xiàn)和發(fā)展,新的工程建設(shè)標準必將陸續(xù)制訂,原有工程建設(shè)標準也將不斷修訂.我們認為,對砌體結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)標準今后應(yīng)在以下方面進行補充和完善:
1)新型墻體材料應(yīng)用試驗研究和工程實踐經(jīng)驗總結(jié).
2)砌體結(jié)構(gòu)工程施工中的質(zhì)量通病,特別是砌體裂縫的有效防治措施的研究.
3)提高施工技術(shù)的工業(yè)化水平,其中包括一些手持小型機械的研制及使用,如鋪漿器、小直徑振搗棒(≤25)、小型灌孔混凝土澆注泵、小型鋼筋焊機、灌孔混凝土檢測儀等.
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