填充墙与主体结构混凝土整体成型方法与流程

本发明属于建筑技术领域，具体涉及一种填充墙与主体结构剪力墙、梁、柱、板混凝土整体成型方法。

背景技术：

目前的高层住宅普遍采用短肢剪力墙结构，建筑的填充墙部分一般采用剪力墙及梁、板等结构混凝土完成后，后填充混凝土加气块、木龙骨石膏板或其他轻型板材的形式，为后填充施工。在以泡沫混凝土为代表的各种轻质、大流动性、具备基本强度的新型材料（陶粒混凝土、珍珠岩混凝土、胶苯颗粒混凝土）工艺性能逐步成熟后，目前有利用泡沫混凝土轻质、保温、高流动性的性质采取在填充墙两侧安装轻钢龙骨石膏板后浇筑泡沫混凝土的免拆模浇筑方法，或主体混凝土结构完成后在填充墙部位二次安装模板浇筑填充墙的方法，均为主体混凝土结构完成后再施工填充墙的施工方法。目前建筑的填充墙部分，无论是主流的后填加气混凝土砌块或者其他轻质墙材，还是后浇筑发泡混凝土，因为采用后填充方法，由于没有突破性的施工方法及现场垂直运输设备无法满足同时施工要求，需要在主体混凝土结构完成后施工，施工周期长。

填充墙部分在主体结构混凝土部分完成后施工，需要的工种多、劳动力多，需使用大量的必须占用垂直运输设备运输的墙体材料。而且，主体结构剪力墙部分与填充墙部分先后施工，各自完成后的表面平整度不统一，主流的填充加气块工艺墙体灰缝纵横交错，需采用砂浆、粉刷石膏等材料进行墙面找平才能进行后续装饰工程施工，工序复杂，成本高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：1、建筑的主体结构混凝土与填充墙无法同步施工的问题；2、主体结构混凝土及填充墙因分次施工完成后造成的表面平整度、垂直度等无法达到验收规范要求，需要进行表面装饰抹灰的问题；3、因填充墙在主体混凝土结构完成后施工造成墙材二次搬运、墙体砌筑砂浆用量较大，人工费较高的问题；为解决上述问题，本发明提供一种在建筑的某一层上一次性安装主体结构剪力墙、梁、柱、顶板模板和填充墙模板，先浇筑填充墙，后浇筑剪力墙，使填充墙与主体结构混凝土整体成型的方法。

本发明的目的是以下述技术方案实现的：

一种填充墙与主体结构混凝土整体成型方法，包括以下步骤：

（1）剪力墙及填充墙位置放线；

（2）进行混凝土结构钢筋及填充墙锚拉筋安装，填充墙锚拉筋下端浇筑下层梁时预埋进梁内，上端锚固到本层填充墙上面的梁内；

（3）同时安装混凝土结构剪力墙、柱、顶板模板和填充墙及顶部梁侧模板，混凝土结构剪力墙、柱与填充墙的竖向连接处设竖向分隔层，主、次梁下的填充墙存在高差时设置竖向分隔，填充墙与填充墙上部的混凝土梁水平连接处不设分隔；

（4）浇筑填充墙泡沫混凝土前，在填充墙根部浇筑150mm-300mm厚，强度不小于C15的混凝土；

（5）填充墙部位浇筑填充墙体材料至填充墙顶高度；

（6）填充墙体材料达到终凝后，浇筑结构剪力墙、梁、柱及顶板混凝土；

（7）剪力墙、梁、柱、顶板混凝土及填充墙具备拆模条件后，拆除其模板。

步骤（3）中模板为金属模板或塑料模板，分隔层为纯棉、棉麻或棉麻化纤混纺织物。

步骤（3）中分隔层为帆布。

步骤（3）中模板表面进行粗糙化处理。

步骤（3）中分隔层材料长度大于填充墙高度，宽度为填充墙厚度、两侧模板加劲肋厚度及模板外侧折边长度之和；分隔层大于填充墙高度部分压入模板底部固定，分隔层两侧夹在剪力墙模板与填充墙模板之间。

步骤（5）中填充墙体材料为以水泥为胶结材料的轻质流动性的泡沫混凝土、陶粒混凝土、胶苯颗粒混凝土或珍珠岩混凝土。

步骤（3）中安装填充墙模板前，将安装门窗部位设置的木砖在模板相应位置上进行定位，并通过木螺丝穿透模板面板将木砖固定在模板上，将其浇筑在填充墙体材料中，拆模前卸掉木螺丝后拆除模板，木砖留置在填充墙体中。

步骤（6）中在填充墙门洞口以上，梁以下的填充部位浇筑混凝土，并加构造钢筋。

步骤（7）中待剪力墙、柱、顶板混凝土具备拆模条件后，拆除其模板，在10 -15天后，再拆除填充墙模板及顶部梁模板。

相对于现有技术，本发明具有下述技术效果：

1、填充墙与结构混凝土同步施工，节省了30天到45天（以目前民用住宅市场常见的33层高层为例）填充墙及构造柱等零星混凝土结构的施工时间。

2、填充墙与结构混凝土同步施工，施工完成的剪力墙及填充墙表面平整度统一、无灰缝，可以直接进行涂料的基层施工，减少了内墙粉刷的工序节省了成本并节省了粉刷工序的占用的30天到45天时间（以目前民用住宅市场常见的33层高层为例）。

3、填充墙施工的工人与混凝土施工的工人为同一批工人，减少了参与施工的工种及人工数量，提高了工人的劳动出勤率，减少了现场工种数量。

4、填充墙以高流动性的填充墙体材料施工，可以用砂浆泵进行泵送施工，减少塔吊、施工电梯等垂直运输设备的占用时间。

5、本方法的推广应用将推动可多次周转使用的金属模板或塑料模板的应用，减少一次性材料竹胶板模板的使用量，节能环保。

附图说明

图1是分隔层设置示意图；

图2是分隔层设置剖面图；

图3是主次梁下的填充墙存在高差时的分隔层设置示意图。

其中，11是剪力墙模板面板；12是填充墙模板面板；21是剪力墙；22是填充墙；3是分隔层；4是折边；5是模板加劲肋；6是主梁；7是次梁；8是主梁下填充墙；9是次梁下填充墙。

具体实施方式

一种填充墙与主体结构混凝土整体成型方法，包括以下步骤：

（1）按照正常施工工序进行剪力墙及填充墙位置放线；

（2）进行混凝土结构钢筋及填充墙锚拉筋安装，锚拉筋配率按照《钢筋混凝土结构抗震构造详图（图集号11YG002）》(以河南版为例)中规定进行配筋，下端浇筑下层梁时预埋进梁内，上端锚固到本层填充墙上面的梁内；

（3）待混凝土结构钢筋绑扎及填充墙锚拉筋安装、验收完成后，同时安装主体混凝土结构剪力墙、柱、顶板模板和填充墙及顶部梁侧模板，剪力墙21、柱与填充墙22的竖向连接处设分隔层3，如图1-2所示；填充墙与填充墙上部的混凝土梁水平连接处不设分隔，主次梁下的填充墙存在高度不同时，如图2所示，在高度变化处设置竖向分隔层；模板可为金属模板或塑料模板，优选为金属模板，金属模板可加工性良好、安装过程中垂直平整度可控性良好，可周转次数大。在不影响脱模的情况下，可对模板表面进行粗糙化处理，分隔层可为纯棉、棉麻或棉麻化纤混纺织物等有良好渗透性及一定抗拉强度的织物，优选用帆布，帆布预先浸水湿透备用，帆布材料长度大于填充墙高度，优选为大于200mm为宜，宽度为填充墙厚度、两侧模板加劲肋5厚度及模板外侧折边长度之和，将浸水湿透的帆布大于填充墙高度部分即200mm帆布压入模板底部，顶部以填充墙高度为标准，两侧夹在剪力墙模板与填充墙模板、柱模板之间，作为剪力墙混凝土与填充墙泡沫混凝土的分隔层；

（4）待所有模板工程安装验收完成后，在填充墙根部浇筑150-300mm厚，强度不小于C15的混凝土，并振捣密实；以代替常规施工方法中在填充墙底部砌筑的150-300mm厚的实心砖。

（5）然后在填充墙部位浇筑以水泥为胶结材料轻质、大流动性的填充墙体材料至填充墙顶高度，填充墙体材料可为泡沫混凝土、陶粒混凝土、胶苯混凝土或珍珠岩混凝土；

（6）填充墙体材料达到终凝后，后续施工按照正常工艺，浇筑混凝土结构剪力墙、梁、柱及顶板混凝土；

（7）剪力墙、梁、柱、顶板混凝土及填充墙具备拆模条件后，拆除其模板，并检查填充墙浇筑质量，并对浇筑质量不满足验收规范处进行修整。

步骤（2）中的锚拉筋在现有技术中一般为水平设置，采用后植筋方式与填充墙两侧的混凝土锚固，填充墙砌体施工过程中采用搭接的方式埋在砌体灰缝中，本申请在保证填充墙配筋率的情况下采用竖向设置，施工层的锚拉筋在浇筑上一层梁板结构混凝土前提前预埋在上一层的梁中且通长设置，其与上下两端的混凝土结构的锚固效果比植筋更有保证，通长安装的锚拉筋比搭接的连接方式有保证，且充分避免了目前砌筑方式施工填充墙过程中工人漏放锚拉筋的问题。在规范《钢筋混凝土结构抗震构造详图（图集号11YG002）》(以河南版为列)中规定，填充墙长度大于5m时需设置钢筋混凝土构造柱，此条的目的为当锚拉筋设置长于5M时需提供锚拉筋锚固点，而本申请将锚拉筋竖向设置并锚固在上下两端的梁内，锚固标准可以参照主体结构抗震要求参照图集执行，所以在填充墙平直段长度大于5M时不再需要设置构造柱。在《钢筋混凝土结构抗震构造详图（图集号11YG002）》还规定：当填充墙高度超过4m时，墙体半高宜设置与柱连接且沿墙全长贯通的钢筋混凝土水平系梁；本条中水平系梁的设置要求为“宜”，即非强制性要求，所以在本申请中，当填充墙高于4m时，采用加密锚拉筋的方式进行实施，具体加密数量可以由工程具体设计人员经计算后确定，而在目前建筑行业中，住宅建筑的层高绝大部分小于4M，即本方法的使用过程中将不涉及此条要求。

步骤（3）中的模板优选用具有良好强度、刚度、稳定性等力学性能及工艺性能的金属模板，按照建筑方案加工定制的模板作为模板体系，以保证模板安装后的轴线、尺寸、垂直、平整度符合要求。其中顶板模板、剪力墙结构混凝土模板按照常规进行模板力学设计及设置数量，填充墙模板依据混凝土结构模板验算结果执行，使模板安装加固方案统一，以保证安装过程中的简便性；顶板、剪力墙、柱混凝土结构模板根据不同地区气候温度条件常规数量准备，填充墙模板按照两到三套准备。模板制作、安装时，将两块模板的拼缝留置在剪力墙柱及填充墙部位接茬处，作为两侧不同材质墙体分隔的棉帆布安装、夹紧在两块模板之间。

采用帆布作为填充墙与结构混凝土之间的分隔，是取其具有一定的抗拉强度、厚度小，具有渗透性，与水泥浆有良好的结合性，在发泡混凝土及结构混凝土浇筑后，水泥浆能渗透帆布，则帆布两侧的发泡混凝土及结构混凝土能良好结合，使其达到无缝连接。按照《施工手册》（杨波，化学工业出版社，第一版）：新浇筑混凝土作用于模板侧压力有下面两个公式计算，且取下列二式中较小值：

泡沫混凝土流动性大，且没有石子作为粗骨料，无需振捣，其力学性质符合第二个公式，故采用第二个公式计算，发泡混凝土的湿密度取8KN/M³（目前用于现浇的泡沫混凝土湿密度在4-8KN/M³），按照一般住宅建筑填充墙高度取2.5米计算高度，则作用在帆布上的最大侧压力为20KN/M²，目前市场上的800g/M²的厚帆布均可以提供大于20KN/M²的抗拉强度。为保证帆布在两片模板中间安装牢固，在帆布的长边方向进行折边处理以抵抗泡沫混凝土的压力。后续施工结构混凝土时，泡沫混凝土已经终凝，可以充分抵抗结构混凝土浇筑过程中的侧压力。

本申请中填充墙与填充墙顶部的梁水平连接处没有设置分隔层，即梁没有设置底模，在浇筑梁混凝土时，梁底已经终凝的填充墙泡沫混凝土作为其底模，为梁浇筑时的混凝土提供底部支撑。

为了使两侧模板有足够的粗糙程度，本申请的所有模板面板在保证可以顺利拆模的前提下可进行压花毛化处理，例如在模板表面压出间距10mm、直径2mm、高度1mm的小圆锥，既不影响模板的整体性及脱模效果，又在增大摩擦系数的同时为后续达到不粉刷的目的增加装饰层基层腻子的附着力。

步骤（4）中按照规范要求填充墙下需砌筑实心砖，为了施工方便，及适应本发明的施工方法，将砌筑实心砖调整为浇筑不小于C15强度的混凝土。混凝土的粘稠度及容重均大于泡沫混凝土，浇筑振捣完替代实心砖的混凝土后，可以不需等待混凝土硬化直接浇筑泡沫混凝土，泡沫混凝土的浇筑过程不会对已经浇筑完成的混凝土产生不利影响。

步骤（5）中泡沫混凝土及以其为代表的各种轻质混凝土在浇筑后的终凝过程中因泡沫损失，会产生一定的塌缩，其塌缩量根据不同的发泡剂、搅拌机械、施工工艺不同而不同，为了保证填充墙的正常高度，其塌缩量根据具体工程进行现场模拟实验，确定具体发泡混凝土配比及生产施工条件下的塌缩经验数据，施工过程中根据所测定数据进行控制，以保证填充墙高度及梁的混凝保护层厚度等。

在泡沫混凝土应用于工程现场初期，其干缩开裂是泡沫混凝土无法应用于现场现浇的主要原因，而随着泡沫混凝土技术的发展，选用合适的水泥品种、复合型发泡剂，添加微膨胀剂、抗裂纤维、陶粒、珍珠岩或胶苯颗粒等轻型骨料的现浇泡沫混凝土已经开始出现在建筑工程中。目前有大量以改善泡沫混凝土性质为目的的专利被公开并授权，提供了轻质高强、抗裂性能良好的具备现浇条件的泡沫混凝土制备方法。而在现实工程中，河南省驻马店市永泰建筑节能材料设备有限公司开发的具有良好抗裂性、稳定性、轻质高强的泡沫混凝土产品已经大量应用于实际工程中并取得了良好的效果（http://www.yongtaijz.com/engineering-cases/工程案例网络链接）。本发明不对发泡混凝土工艺性能做提升或改进，而是基于目前泡沫混凝土现有的良好轻质、大流动性、具备一定的强度等良好性能及后续性能提升做的不同方面的应用。

目前应用于建筑工程的除了发泡混凝土外，还有陶粒混凝土、胶苯颗粒混凝土及珍珠岩混凝土等材料，本发明上述内容以发泡混凝土为例进行论述，但任何具有轻质、高流动性、具备基本强度的材料均可以在满足设计要求的情况下适用于本发明所提供的施工方法。

步骤（7）同时拆除剪力墙和填充墙模板，剪力墙、柱、梁、板主体结构优选浇筑早强混凝土，使梁的混凝土强度可以更快达到设计强度，以保证在梁上浇筑后续填充墙泡沫混凝土时的结构安全；在梁的强度达到设计强度后，则填充墙模板可以尽早拆除，以节省模板的投入数量。若梁的混凝土为普通混凝土或混凝土早强性能不足，为保证梁的结构安全，则将填充墙模板及填充墙上部梁侧模板保留至梁混凝土达到设计强度后拆除，利用梁混凝土与模板的摩擦力作为媒介将荷载通过模板传递到已浇筑的下一层梁板上，作为梁对其上填充墙荷载支撑作用的补充。在不使用早强混凝土或早强性能不足时时，步骤（7）优选为：当剪力墙混凝土结构具备拆模条件后，其模板被拆除，并适当留下填充墙两侧模板（500mm左右），同时重新复紧填充墙及其上梁侧模的穿墙螺栓，消除结构混凝土模板拆除过程中的影响，使模板与填充墙、梁仍旧紧密结合形成整体，为在梁混凝土基本达到设计强度前，给后续施工中不断增加的荷载提供支撑，将填充墙模板与填充墙、梁保持整体状态十天（两层）或十五天（三层）状态，十到十五天后混凝土梁将达到设计强度，具备拆除最下一层填充墙模板的条件后拆除最下一层模板，将拆下的模板用于新一层的模板安装过程中。

常温下正常施工混凝土结构，添加早强剂和高效减水剂并充分养护的混凝土7天无侧限抗压强度可以达到设计强度的80%，本申请按照两套（低温地区或低气温季节施工按照三套准备）填充墙及填充墙上梁侧模板准备，即按照正常五天一层的施工速度，10天内（10天后，添加早强剂的混凝土基本达到设计强度的90%以上）梁上增加后续荷载时，其支撑力主要由已经浇筑五天并具有一定强度的梁及未拆除的填充墙、梁侧模提供，为保证梁及模板共同工作，拆除混凝土结构模板时需复紧填充墙模板穿墙螺栓，保证其紧密接触并具有一定的压力以达到整体工作的效果。而十（十五天）天内与填充墙保持紧密贴合状态的模板完全保证了填充墙上梁及泡沫混凝土强度提升过程中的养护及保温，并避免了因泡沫混凝土在暴露状态下因失水过快、养护不足造成的收缩开裂。

施工过程中存在特殊部位时可采用下述方法：

1、不同户型、单元间的施工通道：目前砌体工程中的施工通道为砌筑过程中预留，后续施工完成后砌筑封闭。本申请已经将所有填充墙一次浇筑完成，在后续工程需要施工通道的情况下，可将填充墙部位按照所需通道部位进行整体切割，切割后的泡沫混凝土块放置在不影响施工的部位，待通道封闭时，将其重新放置在洞口位置用砂浆填缝即可。

2、关于主次梁下的填充墙：当相连接的填充墙上部梁高度不一致而导致填充墙高度不一致时，在高度不同的分界点用帆布分隔，其方法与上述填充墙与混凝土结构分隔安装方法一致，帆布安装高度以高度小的次梁梁底高度为准。

3、关于门洞口上的过梁：住宅建筑的单元门、入户门、各房间门按照现行施工方法均存在过梁，为避免泡沫混凝土在折角、洞口部位出现裂缝，将洞口以上、梁以下的填充部位均采用混凝土浇筑，并适当加构造钢筋进行加固。

4、关于窗台下口的混凝土压顶：混凝土压顶的作用是避免窗口砌体出现八字缝，在采用本申请后，填充墙整体浇筑后施工混凝土压顶将费事费力。为了起到压顶的相同作用，在安装窗口模板的过程中，在窗台转角部位设置钢丝网片或构造钢筋，以抵抗应力集中，避免裂缝的出现。

5、关于门窗洞口在安装门窗部位设置的木砖：在安装模板前，将木砖位置在相应模板上进行定位，并通过木螺丝穿透模板面板将木砖固定在模板上，将其浇筑在泡沫混凝土中，拆模前卸掉木螺丝后拆除模板，木砖留置在泡沫混凝土中。

6、关于复杂户型、复杂外立面的零星砌体：复杂的外立面及户型设计将在阳台，外窗、空调机位等位置产生大量的零星砌体，这些零星砌体在现行施工过程中施工难度大，质量不易保证，施工效率低，费用高。在本发明将节省大量施工成本的情况下，将节省出大量的成本空间，同通过结构设计方案的调整将零星砌体采用混凝土整浇，不但保证了施工质量及外立面效果，而且提升施工效率。

7、关于某些户型中的飘窗的处理：飘窗按照目前常规的设计采用飘窗梁加飘窗板的方法，施工中需要在主体混凝土结构及填充墙完成后，采用飘窗梁后植筋的方法完成钢筋安装，然后安装模板浇筑混凝土。在本方法中，可以将飘窗梁加飘窗板的设计方式改为矮剪力墙加飘窗板的设计方式；将飘窗下矮剪力墙与飘窗两侧剪力墙同时安装模板，同时将飘窗下矮剪力墙与飘窗两侧的混凝土用帆布做分隔层，以隔绝不同高度混凝土在浇筑时的压力差。在浇筑本层混凝土时，按照先浇筑飘窗下矮剪力墙及飘窗板混凝土，然后浇筑其他混凝土的顺序施工。

本申请采用在同一层上统一安装填充墙和剪力墙结构模板，并首先浇筑填充墙，然后再浇筑剪力墙、梁、柱、顶板混凝土的方法，其具体操作步骤均针对模板系统及填充墙的施工过程，对主体结构的剪力墙、柱、顶板混凝土等不作任何调整及改变，唯一有影响的填充墙上部梁则通过保留填充墙及填充墙上部梁侧模板的方式进行加固。在保证了结构安全的前提下，节省了施工时间及工人数量，减少塔吊、施工电梯等垂直运输设备的占用时间；而且施工后完成的剪力墙及填充墙表面平整度统一、无灰缝，可以直接进行涂料的基层施工，减少了内墙粉刷工序，节省了成本；促进了可多次周转的金属模板的使用，减少了一次性使用的竹胶板模板的使用，节能环保。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。