大跨预应力空心楼板关键施工技术重点研究

发表时间:2021/5/18   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:张华
[导读] 摘 要:通过总结北京鲜活农产品流通中心工程应用预应力空心密肋叠合楼板技术,空心楼板施工过程中的空心楼板抗浮验算,空心楼板模架体系承重验算,由科学计算结果确定技术措施,解决楼盖处大跨度结构且不同强度混凝土间完成一次性浇筑问题。
        身份证号:41081119680915XXXX  汕头市城市建设监理公司
        摘 要:通过总结北京鲜活农产品流通中心工程应用预应力空心密肋叠合楼板技术,空心楼板施工过程中的空心楼板抗浮验算,空心楼板模架体系承重验算,由科学计算结果确定技术措施,解决楼盖处大跨度结构且不同强度混凝土间完成一次性浇筑问题。最后总结了空心楼盖各工程施工要点,可为类似工程提供借鉴。
        关键词:大跨预应力;钢混结构;空心楼盖;抗浮技术;整体浇筑
        1引 言
        北京鲜活农产品流通中心是超大型民生工程,建筑面积为616450.64m2,地下(2~4层)为一个区域;地上分为交易区(4~5层),服务区(5~7层)等2个区域,由13个单体座组成。交易区结构体系采用加消能减震(BRB和MD)技术的现浇钢筋混凝土框架。为了在结构上达到减轻结构荷载适应大跨结构的要求,在建筑功能上达到增加净空,使空间更为开阔,家标准的同时,很好地契合了工程的进度计划,为工程的按时交付了提供保障。钢结构的施工工艺,达到了较好的质量要求,大幅减少了施工过程中的人力、机械、材料的浪费,节约工程成本。钢结构工程的施工,整体达到了质量、成本、工期三大指标的有机统一,可成为后续钢结构工程的范例。
        2空心楼盖施工关键问题
        2.1抗浮问题
        空心楼盖内模采用内模芯模,为轻质聚苯填充材料,由于轻质聚苯填充材料容重轻,为15kg/m3 。在浇筑空心楼板混凝土时,由轻质聚苯填充材料制成的内模芯模将产生很大的浮力,更甚至能牵动整个楼板钢筋骨架上浮,为此如何制订有效的抗浮技术措施来防止内模芯模的上浮是关键的问题。
        2.2整体浇筑问题
        由于空心楼板所在施工段内混凝土有3种强度等级,梁柱核心区混凝土强度为C60,预应力空心楼板混凝土强度为C40,空心楼盖周围的框架楼板混凝土为 C30。为此,考虑低强度等级混凝土“过界”进入高强度等级混凝土的分界控制措施,以及制订更为合理的混凝土浇筑顺序、浇筑方法等来保证空心楼板浇筑的完整性、由此保证空心楼板与周围结构更好的结合是关键问题。
        3空心楼板施工技术方案
        3.1抗浮技术深化
        (1)该工程共有2种尺寸类型的空心板,根据不同尺寸类型的空心板做空心块抗浮计算。根据计算结果得出抗浮控制点的布设位置和数量。先进行抗浮验算,计算时取1m2空心板。其中,混凝土容重为q=25kN/m3。通过计算,确定36m×27m空心板,每m2范围内布置不少于2个抗浮控制点,由4根12号铅丝受力能满足抗浮要求;36m×18m空心板,每m2范围内布置不少于1个抗浮控制点,由2根12号铅丝受力能满足抗浮要求。
        (2)根据验算结论,确定抗浮技术措施(图3-1)。空心板的抗浮控制点按梅花型布置,每个抗浮控制点定在肋梁上铁与分布筋相交点,满足抗浮计算结果的要求。深化设计,内模芯模离底部位置可以用12mm的钢筋段来固定。钢筋段要与下铁和分布筋绑扎牢固。由于肋梁上铁及分布筋与内模芯模仍有20mm左右的空间,所以通过设置混凝土垫块来固定内模芯模的垂直位置。在肋梁部位的底模上打8mm孔,并用铅丝从模板下穿出兜住板上铁,再从原孔穿回与木方或脚手架绑牢;当安放好内模芯模后,就可将铅丝在抗浮控制点处拧紧。
       
        图3-1 空心楼板抗浮技术措施
        3.2空心楼板模架工程施工要点
        3.2.1空心楼板模架承重验算
        空心楼板的模架承重验算原理为,将确定的空心楼板厚度折算为普通混凝土板的厚度,以折算后的厚度,按常规框架模架验算即可。因此,空心楼板折算厚度是计算空心楼板结构模架受力验算的关键,折算面积计算如下。本工程空心楼板按长宽高不同,分为2块。一块为36m×27m×1m;另一块为36m×18m×0.6m。36m×27m×1mm的空心楼板空心率为0.41;36m×18m×0.6m空心楼板空心率为0.33。楼板厚度为h1=1000mm;h2=600mm。C40混凝土容重为r取常规2500kg/m3;内模芯模的容重为r1为15kg/m3。取一跨计算空心楼板的折算板厚度H,空心楼板重为G总,混凝土重量为G,内模芯模的重量为G1,空心楼板厚为h1。面积S=64m2,体积V=64m3,则h1=1000mm厚空心楼板的空心板体积V1=26.24m3。
        折算板厚H=[(G+G1)/G总]×h1=592mm。同理计算18m×36m的空心楼板,板折算厚度为403mm。
        3.2.2空心楼板模架设计
        模板支架沿架体立杆高度设置的横杆步距为1.20m,最下一步横杆距地间距350mm,最上一步横杆距主龙骨底面的距离500mm,横杆与立柱连接通过立杆上所附带的承插锁定装置扣接牢固;梁底及两侧局部不合模数处采用钢管扣件搭设,最下部横杆距地面距离不大于200mm,最上部横杆距主龙骨底距离不大于500mm。楼板沿外立面连续布置剪刀撑,斜撑与地面夹角45°~60°。支撑架立杆底部铺设50mm×100mm×200mm垫木。对拉螺栓采用M16螺栓,模架支撑体系(图3-2)。梁侧模板支撑分4种情况进行施工,根据不同部位选择4种相应的支撑形式。
        3.3空心楼板钢筋工程施工要点
        本工程空心楼板钢筋排布同普通的楼板钢筋排布不同,板底筋先绑扎长向钢筋,再绑扎短向钢筋,同时绑扎梁的同方向钢筋,板上铁先绑扎短向钢筋,再绑扎长向钢筋。钢筋排布顺序如图3-3所示。绑扎板普通钢筋及肋梁、暗梁钢筋,这些措施都间接性对抗浮起到一定的作用。特别强调的是普通钢筋、肋梁(暗梁)箍筋的作用包括以下几点。
       
        图3-2空心楼板模架支撑体系示意
       
        图3-3空心楼板处钢筋排布顺序
        (1)与肋梁内板上、下层受力钢筋组成一种具有水平及垂直刚度的骨架限制空心块的水平位移。(2)对于预应力空心板肋梁箍筋既方便预应力筋的定位,又对预应力筋起一定的保护作用。(3)能增强空心板的抗剪和抗冲切能力。普通受力钢筋在板中常常是非均匀布置。应根据设计要求在模板上精确标出肋梁的具体位置,按此位置绑扎板底铁、肋梁箍筋、肋梁内上层受力钢筋。空心板区域肋梁内的箍筋与肋梁内板上、下层受力钢筋组成一种具有水平及垂直刚度的骨架,从而能限制内模芯模的水平位移。此外,为了保证空心板的抗浮加固质量,空心板下脚手架的最上层横杆距离空心板板底的距离易小于 30 cm。
        结束语
        现今,预应力空心密肋叠合板作为楼盖设置,由于其结构及建筑优越性,得到建筑市场的一致认可,应用已越来越广泛,随着在工程的实际应用以及建成后效果的跟踪,空心楼板建筑结构已深得人心。在空心楼板如火如荼的应用之际,该结构的应用潜力还可再继续挖掘。为此,通过工程实践来探讨空心楼板的关键施工技术十分必要,通过实践不断前后对比,发现更为实用且高效的施工技术。
        参考文献
        [1]王春福. 无粘结预应力空心楼板的施工质量控制[J]. 江西建材, 2017, 10(No.211):54-55.
        [2]温倞淳. 超长大空间预应力空心楼板变形控制技术[J]. 工程建设与设计, 2019.
        [3]郝玉松, 张栩珲, 侯煦新一,等. 某大跨度缓粘结预应力空心楼盖施工关键技术[J]. 施工技术, 2017(3).
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