潘东宇
(广西建工集团第二建筑工程有限责任公司,南宁,530000)
摘 要:随着建筑业的进步与发展,现代建筑行业出现越来越多的大跨度和大荷载、大空间的多层和高层建筑。传统混凝土现浇楼板无法更进一步满足人们对结构设计的要求。薄壁芯模现浇混凝土空心楼板结构由于有能有效减轻自重、提高建筑净空高度、减少噪音传递、抗震性能好等特点,市场潜力巨大,具有广阔的应用前景。本文结合工程实例,分析其与传统混凝土现浇楼板的区别,对薄壁芯模现浇混凝土空心楼板施工技术及工程应用进行一定探讨。
关键词:薄壁芯模;现浇;芯模抗浮;施工技术
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:
Discussion on construction technology of cast-in-place concrete hollow floor with thin-wall core formwork
Pan Dongyu
(Guangxi Construction Engineering Group No.2 Construction Engineering CO,Ltd.,Nanning Guangxi 530000,China;)
Abstract: With the progress and development of the construction industry, there are more and more multi-storey and high-rise buildings with large span, large load and large space in the modern construction industry. The traditional cast-in-place concrete floor can not further meet the requirements of structural design. The thin-walled core mold cast-in-place concrete hollow floor structure has great market potential and broad application prospects due to its characteristics of effectively reducing self weight, improving building clearance height, reducing noise transmission and good seismic performance. In this paper, combined with the engineering example, the difference between it and the traditional concrete cast-in-place floor is analyzed, and the construction technology and engineering application of thin-walled core mold cast-in-place concrete hollow floor are discussed.
Key words: arc shape rolling curtain; synchronous lifting; folding; construction technology
1 工程概况
广西师范学院武鸣校区一期项目美术设计学院教学实验楼工程位于广西南宁市武鸣区,建筑面积27189.89㎡,共5层,建筑高度21.60m,无地下室,结构形式为框架结构,为教学、办公与展示集成一体的大型公共建筑。工程二层、三层、四层楼板使用约20000平方米薄壁芯模,主要采用的薄壁芯模规格为φ200mm×1000mm,300mm×1000mm。建设单位对该工程工期要求紧,且由于教学要求,开间较大,对隔音等使用功能要求较高。
2 薄壁芯模空心楼板优点及施工难点分析
2.1 优点
1、节省工期。薄壁芯模现浇混凝土空心楼板在施工过程中,根据空心楼板设计原理,形成在梁板构件内取消次梁的结构。由于搭设模板时只需支平底板,整板整块铺设,整块拼装,可以减少模板切割数量,工人支模速度相比传统混凝土梁板结构快,可大幅度缩短模板安装搭设时间,有效缩短工期。
2、降低成本。由于模板搭设时模板整块铺设,无需切割,拆模时避免了大力撬破拆模的现象,模板完整性较高,降低了模板裁损率,提高了模板周转次数,使模板费用及支撑架租赁费用降低。薄壁芯模现浇混凝土空心楼板较传统现浇混凝土结构自重降低,使得在结构设计上可减小竖向构件受力尺寸,减少钢筋使用量。除此之外,在顶板装饰装修时天花板底平整度高,无需吊顶处理,也可减少部分人工及材料费用。综合来看,可使整体结构成本降低约10%。
3、提高结构抗震性及隔音性。采用整体现浇技术,与传统现浇混凝土结构相比,增加建筑结构的整体性,形成工字型空心结构体系,同时降低结构自重,使竖向结构负载降低,板结构形成大平板,无次梁,减少应力集中现象,大幅度提高了抗震性能。借助封闭空腔成孔技术,减少层间噪音的传递,提高隔音效果。
2.2 施工技术难点分析
1、薄壁芯模上浮。由于薄壁芯模材质轻,且密闭容器,当在流体混凝土中薄壁芯模要排出混凝土的体积,薄壁芯模必然受到了较大的上浮力,严重时可导致混凝土楼板局部区域上浮,楼板 倾斜等问题。
表 1不同结构体系模板混凝土使用量
2、薄壁芯模破损。薄壁芯模在排放布置固定后绑扎板面钢筋时极易造成人为的踩踏或钢筋的破坏,及在混凝土浇筑过程中振捣的破坏,造成隔音效果降低,混凝土用量增加,无法达到设计及使用要求。
3、线管预埋布置。因大型教室线管预埋比较多,水电、消防预埋管线困难,易出现线管叠层,造成楼板厚度过厚,工序衔接出现滞后,延误工期。
3 薄壁芯模现浇混凝土空心楼板施工技术原理
薄壁芯模现浇混凝土空心楼板结构技术与预制空心楼板概念相似,薄壁芯模是一根壁厚3-5mm的空心管,在工厂预制、加工,空心管按设计图方向排列、安装、固定在绑好底筋的模板上,水电、消防等预埋件钢筋安装交叉进行,现场按施工顺序浇注成型。现浇混凝土空心板采用薄壁芯模的上下均有一定厚度的混凝土,控制薄壁芯模上浮的架立钢筋采用焊接固定点插筋片,使用铁片将钢筋网固定在模板上,避免薄壁芯模上浮,保证薄壁芯模现浇混凝土空心楼板顺利浇筑完成。
图1薄壁芯模抗浮构件安装原理图
4 施工顺序及施工技术要点
4.1 施工顺序
工艺流程:施工准备→测量放线→安装模板→对薄壁芯模及水电预埋划线定位→绑扎梁及板底钢筋或钢丝网→抗浮构件安装→预埋水电等线管→薄壁芯模内模安装→抗浮锚定→绑扎板面钢筋→铺设架空马道→浇筑混凝土→模板拆除
4.2 施工技术要点
4.2.1 深化设计
对工程相关图纸进行深化设计,特别是对水电、消防预埋管线定位的深化,可保证在施工过程工序交叉施工时井然有序,使用CAD或BIM软件对楼板消防、水电施工图与薄壁芯模安装位置进行重叠、校核,根据空心楼板设计要求,合理布置1000mm薄壁芯模管,在水电线密集区域合理布置500mm薄壁芯模管,最后每层绘制成一份薄壁芯模绘制深化设计排放图,深化设计的最终目的是为后续交叉施工提供有利保障。
4.2.2 模板安装及定位放线
根据模板安全计算,确定模板搭设安装各项参数,需要注意的是,由于该工程楼板跨度较大,对于模板长度大于4米的结构板,需要进行起拱,起拱高度宜为跨度的2/1000~3/1000。重点控制底部模板模板之间缝隙和底部模板平整度,且一定要从一侧向另一侧铺设。
模板安装完成后,在模板上弹出轴线控制线,根据深化设计结果弹出各板面的空心筒定位控制线、钢筋分布线以及水电安装管线预埋件与走线的控制定位线,以保证减少安装误差,现场安装效果与深化设计效果一致。
4.2.3 绑扎肋梁及板底钢筋
根据在模板上弹出的钢筋底筋控制线,先绑扎暗梁钢筋,再绑扎底板钢筋,绑扎底筋时垫块相较于传统混凝土楼板应相应增加,以保证楼板钢筋保护层厚度及底板钢筋的平整度。部分区域未设置楼板底筋时,可使用钢丝网连接楼板底筋,搭接长度应大于100mm,以达到加强楼板抗断裂能力。底板钢筋安装时应综合考虑管线布置,调整钢筋间距。底板钢筋及板肋钢筋绑扎完成后,应及时进行自检,并填写隐蔽验收记录及检验批验收记录,且须在报监理单位验收合格后方可进行下一步工序。
4.2.4 抗浮构件安装
由于薄壁芯模为空心管构造,在混凝土浇筑时会产生浮力,导致薄壁芯模带动上下板筋整体上浮,造成质量事故,因此此项工序为整个薄壁芯模空心楼板施工的关键步骤之一。抗浮措施一般采用“压筋式”或“捆绑式”,根据具体情况,对压筋直径、间距通过计算后确定采用哪种抗浮措施。
楼板底板钢筋的平整度对抗浮构件安装有较大影响,在进行薄壁芯模空心楼板抗浮构件施工前, 应先对底板钢筋平整度进行检查。该工程使用的抗浮措施为“焊接固定点插筋片”。“焊接固定点插筋片”是在薄壁芯模两端250mm位置利用Φ6钢筋焊接成固定支架,采用间距@300铁片将钢筋支架固定在模板上与支模架体牢固紧密,固定架位置宜形成梅花形,每个固定支架要与模板有2个固定点,且支架间使用Φ6钢筋连接,形成整体。注意检查薄壁芯模四周与肋梁之间的净间距是否符合设计要求后,方可采用Φ6钢筋与固定支架绑扎固定薄壁芯模。
图2薄壁芯模抗浮构件
4.2.5 预埋水电管线
根据深化设计及放线定位确定的水电预埋管线安装位置,在底板钢筋完成后,薄壁芯模安装前进行,施工工序衔接必须及时,提前做好水电预埋管线的人员、材料准备工作,若在薄壁芯模安装后再进行水电安装,会极大程度影响施工进度及安装质量。
大管径管线尽量安装在暗梁中或根据深化设计安装在芯模四周,当水平管线、线盒等与薄壁芯模安装位置冲突无法调整时,可采用多个500mm尺寸的薄壁芯模进行安装。若无法避让,可在局部区域按照现浇混凝土板方式设置。竖向管道穿过楼盖时设置预埋钢套管,并按定位线与相邻骨架钢筋焊牢,其中心允许偏差应控制在3mm以内,钢套管与薄壁箱体的净间距不应小于80mm,严禁事后剔凿。
4.2.6 薄壁芯模内模安装
薄壁芯模内模安装包括调运、堆放、安装、固定这四个要点。
调运过程中,严禁使用缆绳进行调运,宜合理堆放在专门制作的钢筋笼进行调运,装卸过程必须轻拿轻放,有条件的避免多次调运和临时堆放,若需要堆放场地,应对堆放场地进行地面硬化,否则直接堆放在土层上会将土粒带入楼板中,影响施工质量。堆放时对薄壁芯模两侧进行限位固定,堆放高度小于1.5m,防止滚动滑落。调运到楼板时应立即卸下、安装。
薄壁芯模安装过程中,应拉线控制安装平整度及薄壁芯模间的安装顺直,两排管之间间距要符合设计要求,注意随时检查安装平整度,如平整度不足应及时调整底部钢筋或垫块,在暗梁一侧应注意控制暗梁与薄壁芯模间距,宜控制在15mm左右。壁芯模安装过程中要随时铺设架板,对钢筋和薄壁芯模成品进行保护,严禁直接踩踏芯模。当板上层钢筋绑扎之前发生薄壁芯模损坏,应全部更换;当板上层钢筋绑扎之后发生薄壁芯模的局部破损,可采用麻袋填充、封堵,防止混凝土浇筑时流入芯模内部。
图3薄壁芯模现场安装图
4.2.7 面筋绑扎
面筋安装时应将与薄壁芯模垂直方向钢筋放在面筋底部,还需在面筋下使用Φ6钢筋与板底钢筋进行焊接,将面筋与抗浮构件采用铁丝绑扎,铁丝一定要拉直绑紧,以便有效抵抗上浮力。面筋通长筋和负筋安装时考虑同方向钢筋摆放在同一平面,以减少钢筋高度。
4.2.8 混凝土浇筑
混凝土浇筑是薄壁芯模施工的关键环节,关系到薄壁芯模浇筑完成的整体施工质量。在混凝土浇筑前,应先对混凝土浇筑路线、浇筑人员行动路线铺设浇筑便道,浇筑时禁止直接踩踏薄壁芯模,以免在浇筑损坏薄壁芯模构件。
混凝土原材料配比应根据工程设计要求进行选用,由于薄壁芯模构件密集,混凝土流动性受到影响,因此在配置商品混凝土时,混凝土应使用细石混凝土浇筑,且粗骨料粒径应在10mm-20mm之间,混凝土坍落度宜控制在150~180mm。
振捣混凝土时,混凝土应楼板应分为两层浇筑,第一层浇筑到楼板厚度的1/2左右。第一次浇筑完成后应立即进行楼板上浮程度的检测,符合要求后从开始浇筑施工的位置进行第二层混凝土浇筑,浇筑应连续进行,避免第一层混凝土初凝而导致形成施工缝。混凝土浇筑时采用小振捣棒(直径3mm左右)进行振捣。振捣时混凝土要加强振捣量和振捣时间,且加强薄壁芯模四周肋梁的反复振捣,使混凝土振捣入楼板底部,确保薄壁芯模底砼密实,严禁振动棒直接对薄壁芯模进行震动。
图4薄壁芯模现场安装图
尽量避免振捣棒直接接触薄壁芯模,尽量采用小型震捣棒震捣,防止薄壁芯模因震动产生破损。如在震捣中不慎损坏,马上用轻体填料填充震裂处,防止混凝土灌入薄壁芯模内部。
浇筑混凝土时根据控制标高点,使用水准仪对薄壁芯模上浮进行监测,以保证混凝土的平整度及楼板厚度符合图纸要求。
5 结束语
本文通过对薄壁芯模施工技术的探讨,阐述了薄壁芯模空心楼板实际应用中易出现的问题及预防方法。薄壁芯模现浇混凝土空心楼板施工技术容易掌握,功效高,混凝土内实外光的效果,在建设中能起到缩短工期,节约建设成本的作用,能够取得很好的社会经济效益。在当今建筑领域资源紧缺,材料紧张,使用功能要求越来越多的情况下,以轻型材料为填充的薄壁芯模现浇混凝土空心楼板技术将发挥越来越重要的作用。
参考文献:
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[作者简介] 潘东宇(1967-),男,广西荔浦人,本科,高级工程师。