薄壁方箱現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋施工工藝

摘 要:隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)的提倡，國(guó)人對(duì)建筑空間的經(jīng)濟(jì)性和功能性提出了更高的要求。當(dāng)建筑物采用大跨度、大空間設(shè)計(jì)時(shí)，梁高度過大，對(duì)層高降低明顯，必須增加層高以滿足使用及視覺要求，而為此增加層高是很不經(jīng)濟(jì)的。薄壁方箱現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋，是利用預(yù)制空心樓板的概念，將空心箱體埋入混凝土板中，按一定方向排列，現(xiàn)場(chǎng)澆筑成型，使原實(shí)心混凝土板變成空心板。中國(guó)石化天然氣川氣東送管道武漢調(diào)控中心建設(shè)工程應(yīng)用薄壁方箱現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋施工工藝，較好的解決了控制中心大跨度、凈空高、隔音等功能的實(shí)現(xiàn)。采用現(xiàn)澆薄壁方箱空心樓蓋，能起到節(jié)約材料，降低結(jié)構(gòu)自重，提高凈空，使用功能優(yōu)良，隔音、保溫效果好，降低造價(jià)，縮短工期等作用。

關(guān)鍵詞:薄壁方箱 施工工藝 混凝土

中圖分類號(hào):TU755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2011)03(c)-0038-02

1 薄壁方箱現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋特點(diǎn)

1.1 節(jié)約材料

與一般樓板體系比較，鋼筋混凝土造價(jià)降低5%，模板損耗降低50%，節(jié)省豎向水、電、電梯、空調(diào)、內(nèi)墻、外裝飾費(fèi)用10%～15%。減少了生產(chǎn)所需材料的碳排放，低碳環(huán)保。

1.2 提高凈空

采用薄壁方箱空心樓蓋結(jié)構(gòu)體系每層降低建筑梁高0.4m左右，提高凈空高度，有利于水平管線、空調(diào)管道的安裝。

1.3 使用功能優(yōu)良

結(jié)構(gòu)上下均為平板，且板各處均可承載隔墻，可任意布置隔墻，使得建筑設(shè)計(jì)更靈活、美觀。

1.4 隔音、保溫節(jié)能效果良好

結(jié)構(gòu)采用封閉的空腔體系，大大減少了樓層噪音的傳遞及熱交換，減少了噪音干擾及熱能的流失，節(jié)約了用于調(diào)節(jié)溫度的能源。

1.5 降低火災(zāi)隱患

樓板底部無梁且平整可減少或取消吊頂施工，從而減少未經(jīng)防火處理的頂棚裝飾材料帶來的火災(zāi)隱患。

1.6 降低造價(jià)

無梁板的鋼筋混凝土定額單價(jià)為有梁板的80%，降低了鋼筋混凝土單價(jià);降低了樓板鋼筋混凝土的總重量，從而使支承樓板的柱、墻和基礎(chǔ)荷載也相應(yīng)減少，這樣又可以減少構(gòu)件截面，減少配筋;降低了層高，提高了凈空高度，節(jié)約豎向構(gòu)件費(fèi)用。現(xiàn)澆空心混凝土無梁結(jié)構(gòu)體系，依跨度和荷載不同，可降低建筑總造價(jià)5%～20%。

1.7 縮短工期

與傳統(tǒng)普通密肋樓蓋體系相比，施工過程中可以節(jié)省模板支設(shè)、裝飾裝修的時(shí)間，提高施工進(jìn)度，縮短工期。

2 適用范圍

薄壁方箱現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋適用于跨度小于20m，采用薄壁方箱現(xiàn)澆空心樓蓋結(jié)構(gòu)的大跨度、大空間、大荷載、對(duì)樓層凈高和總高有較高要求的多層和高層建筑。(經(jīng)過實(shí)際的成本分析后，其經(jīng)濟(jì)跨度在7～12m)

3 工藝原理

薄壁方箱是以硫鋁酸鹽或鐵鋁酸鹽水泥、粉煤灰為凝膠材料，以玻璃纖維為增強(qiáng)材料，摻入適量的砂、水、改性劑，在專業(yè)生產(chǎn)機(jī)械和模具的作用下復(fù)合而成。現(xiàn)澆薄壁方箱空心樓蓋是通過在現(xiàn)澆混凝土樓蓋中有規(guī)則地埋入內(nèi)置薄壁方箱，使鋼筋混凝土樓蓋內(nèi)部形成雙向網(wǎng)格現(xiàn)澆肋結(jié)構(gòu)體系，使其抗側(cè)移剛度、強(qiáng)度和變形等方面均能滿足要求，提高了樓板的強(qiáng)度和剛度，增大了樓板的跨度，降低樓層間的噪音傳遞、減少熱能交換。

薄壁方箱體積大，薄壁方箱下混凝土難以振搗密實(shí)，采用混凝土分兩層澆筑，可以很好的解決這一問題。

到混凝土初凝前粗骨料仍會(huì)下沉并排出部分氣體，形成內(nèi)部裂縫和表面塑性收縮裂縫，加速水份散發(fā)，加快干縮干裂，高溫風(fēng)大，此尤為突出。同時(shí)泵送砼在低頻間歇外噴時(shí)，前部無支承膠管振碰鋼筋網(wǎng)形成與鋼筋網(wǎng)形狀相同的裂縫，二次抹壓可清除這些塑性裂縫。

4 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

4.1 施工工藝流程

薄壁方箱現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋施工工藝流程簡(jiǎn)單概述為:人員配置技術(shù)交底-規(guī)范搭設(shè)模板支撐-鋪設(shè)模板-按圖紙進(jìn)行箱體及定位放線-梁鋼筋、板底鋼筋綁扎，設(shè)置鋼筋保護(hù)層墊塊。安裝箱體定位抗浮材料-安放薄壁方箱(作定位抗浮處理)-肋間、板面鋼筋綁扎-搭設(shè)施工便道，隱蔽工程驗(yàn)收-澆筑混凝土-混凝土養(yǎng)護(hù)-模板拆除。在這些環(huán)節(jié)中，都有專人檢查箱體定位及破損及修補(bǔ)。

4.2 操作要點(diǎn)

施工機(jī)具及材料準(zhǔn)備 按照具體工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，進(jìn)行機(jī)具和材料的準(zhǔn)備工作;施工定位方式的確定 綜合考慮結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)組根據(jù)薄壁方箱生產(chǎn)廠家提供的技術(shù)資料及《現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS 175:2004編制詳盡的施工方案。中國(guó)石化天然氣川氣東送管道分公司武漢調(diào)控中心建設(shè)工程中主要采用600mm×600mm×300mm的薄壁方箱正方形箱體。

4.3 模板支設(shè)

根據(jù)《大模板技術(shù)規(guī)范》JGJ74━2003和施工圖紙無梁樓蓋的設(shè)計(jì)厚度，進(jìn)行豎向和側(cè)向穩(wěn)定性計(jì)算，設(shè)計(jì)模板與支撐系統(tǒng)。模板采用18mm厚九層板，并用扣件式鋼管配U型可調(diào)頂托支撐。模板盡量使用整張模板，局部采用小模板，模板拼縫處應(yīng)加密封條，以防止接縫處漏漿。根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130━2001的有關(guān)規(guī)定，腳手架鋼管應(yīng)采用現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《直縫電焊鋼管》GB/T 13793或《低壓流體輸送用焊接鋼管》GB/T 3092中規(guī)定的3號(hào)普通鋼管，其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T 700中Q235-A級(jí)鋼的規(guī)定。腳手架其模板支架計(jì)算應(yīng)按照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130━2001的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行;腳手架上、下層豎向支撐頭要對(duì)準(zhǔn)，成一條直線，并加設(shè)可靠墊板，墊板宜采用長(zhǎng)度不少于2跨、厚度不小于50mm的木墊板，也可采用槽鋼;立桿盡量采用通長(zhǎng)鋼管，如果需要搭接，其搭接部分的長(zhǎng)度不應(yīng)小于1米，并采用不少于兩個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件固定，端部扣件至桿件的邊緣不得少于100mm;立桿應(yīng)垂直設(shè)置，2m高度的垂直允許偏差為15mm;梁底模板中線處應(yīng)加設(shè)立桿支撐，防止梁的下繞;腳手架的立桿間距不得大于1000 mm。經(jīng)驗(yàn)值一般取700mm～800mm;滿堂模板支架四邊與中間每隔四排支架立桿應(yīng)設(shè)置一道縱向剪刀撐，由底至頂連續(xù)設(shè)置;高于4m的模板支架，其兩端與中間每隔4排立桿從頂層開始向下每隔2步設(shè)置一道水平剪刀撐;每道剪刀撐寬度不應(yīng)小于4跨，且不應(yīng)小于6m，斜桿與地面傾角宜在45°～60°之間。剪刀撐斜桿應(yīng)用旋轉(zhuǎn)扣件固定在與之相交的橫向水平桿的伸出端或立桿上，旋轉(zhuǎn)扣件中心線至主節(jié)點(diǎn)的距離不宜大于150mm;還必須按照規(guī)范設(shè)置縱、橫向掃地桿。縱向掃地桿應(yīng)采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm處的立桿上。橫向掃地桿亦應(yīng)采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。當(dāng)設(shè)計(jì)無具體要求時(shí)，根據(jù)《現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS 175:2004的有關(guān)規(guī)定，起拱高度宜為跨度的2/1000～3/1000。模板安裝完畢后，應(yīng)涂刷模版隔離劑，以利于模板拆除。在涂刷模版隔離劑時(shí)，應(yīng)均勻涂刷并不得沾污鋼筋和混凝土接槎處。上述步驟完成后，應(yīng)按照《混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204━2002有關(guān)規(guī)定檢查底模上表面標(biāo)高，以確保箱體底部設(shè)計(jì)標(biāo)高的準(zhǔn)確和空心樓蓋底面的平整度。

4.4 鋼筋綁扎

模板驗(yàn)收合格后，清理完畢，按圖紙進(jìn)行箱體定位放線，用手電鉆在箱體四邊中心鉆透模板，將固定箱體用14號(hào)鐵絲穿過用電鉆鉆透模板的孔所在底模支撐的鋼管上。鋼筋按照規(guī)范要求綁扎，在底層鋼筋下設(shè)墊塊，確保保護(hù)層厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。面層鋼筋與箱體間設(shè)置墊塊，起到抗浮作用并確保保護(hù)層厚度。鋼筋綁扎后，嚴(yán)禁在上面踩踏，以保證負(fù)筋、面筋位置的正確。

4.5 電氣預(yù)埋管線鋪設(shè)

預(yù)留、預(yù)埋設(shè)施盡量設(shè)在實(shí)心區(qū)域、肋寬范圍內(nèi)。當(dāng)無法避開時(shí)，可對(duì)箱體采取鋸出缺口等措施，事后封堵，在管線集中處應(yīng)換用小尺寸箱體等措施避讓。

4.6 薄壁方箱的現(xiàn)場(chǎng)堆放及吊裝

根據(jù)圖紙要求向生產(chǎn)廠家進(jìn)貨，現(xiàn)場(chǎng)堆放場(chǎng)地應(yīng)堅(jiān)實(shí)平整，水平堆放層數(shù)不超過10層且堆放總高不超過2m。產(chǎn)品進(jìn)場(chǎng)后按規(guī)范進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)收。箱體吊裝應(yīng)采用專用吊籃運(yùn)至作業(yè)地點(diǎn)，小心輕放，嚴(yán)禁甩扔，以防損壞。

4.7 薄壁方箱的安放、固定

安放時(shí)箱體嚴(yán)格按照技術(shù)人員事先放線定位，技術(shù)人員旁站檢查。箱體安放位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，允許偏差±10mm;箱體的整體順直度允許偏差3/1000，且不應(yīng)大于±10mm;區(qū)格板周邊和柱周圍樓板實(shí)心部分的尺寸允許偏差±10mm。在混凝土澆筑時(shí)，由于薄壁方箱自重輕，會(huì)產(chǎn)生較大浮力，必須采取抗浮措施固定，避免引起質(zhì)量事故。湖北天健工程建設(shè)有限責(zé)任公司在施工中采用兩根Φ12鋼筋固定在肋附筋上，形成放置薄壁方箱的箱體支撐臺(tái)，箱體定位放置于支撐臺(tái)后，在定位線600×600各邊中點(diǎn)處模板鉆孔，取4根長(zhǎng)約850mm的14號(hào)鐵絲分別穿過模板，鐵絲下端錨固于模板支撐上，在薄壁方箱頂部將鐵絲絞死固定起到抗浮作用;在箱體頂部與面層鋼筋之間加設(shè)抗浮墊塊。施工過程中，應(yīng)采取措施防止箱體損壞。板面鋼筋綁扎之后，對(duì)發(fā)生損壞的箱體，應(yīng)采取填充麻袋、粘膠帶紙或其他有效的封堵措施，以保證箱體的形狀及密封。

4.8 混凝土的澆筑

混凝土澆筑前，對(duì)混凝土墊層、模板和薄壁方箱要充分澆水濕潤(rùn)，冬季施工時(shí)應(yīng)注意防凍。在混凝土澆筑前應(yīng)先鋪設(shè)架空施工便道，嚴(yán)禁將施工工具直接設(shè)置在內(nèi)膜上，嚴(yán)禁人員踩踏。施工便道下宜鋪設(shè)彩條布防止?jié)矒v過程中的二次污染。混凝土坍落度要求為:160～180mm，石子粒徑為5～25mm，當(dāng)空心樓板厚度超過250mm時(shí)混凝土分為兩層澆筑，但間隔時(shí)間不得超過混凝土初凝時(shí)間(6～8h);采用3cm的振動(dòng)頭搗振，避免碰內(nèi)膜和鋼筋。澆筑一側(cè)肋梁時(shí)，應(yīng)振搗至方箱另一側(cè)溢出混凝土漿液為止，如發(fā)現(xiàn)振搗時(shí)方箱位移，應(yīng)及時(shí)調(diào)整，保證肋梁尺寸符合設(shè)計(jì)要求。混凝土澆搗應(yīng)沿縱向或水平向肋方向依次澆筑，為施工方便可使用汽車泵或布料機(jī)，布料機(jī)支架應(yīng)根據(jù)管間距采用腳手桿搭設(shè)。在混凝土終凝前用木抹二次抹壓，一旦出現(xiàn)風(fēng)裂，應(yīng)立即抹壓使裂縫閉合。混凝土表面不可過度壓抹，以免形成水量大的水泥砂漿層，碳化收縮而開裂;為消除泵送混凝土低頻間歇外吐混凝土振動(dòng)鋼筋產(chǎn)生的裂縫，需進(jìn)行二次、三次抹壓;混凝土的養(yǎng)護(hù)采用人工自然養(yǎng)護(hù)法。在混凝土澆筑完畢后的12h以內(nèi)對(duì)混凝土加以覆蓋麻袋或草包并澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間當(dāng)混凝土中無外加劑摻入時(shí)，不得少于7晝夜，當(dāng)混凝土中有外加劑摻入時(shí)，不得少于14晝夜;混凝土的拆模:側(cè)模在混凝土強(qiáng)度保證其表面及棱角不因拆除模板而受損壞后可拆除，底模的拆除要等到混凝土強(qiáng)度達(dá)到100％后方可拆除。

5 質(zhì)量控制要點(diǎn)

施工質(zhì)量控制措施。充分熟悉圖紙，按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，準(zhǔn)確安裝箱體位置，降低誤差。應(yīng)采取以下措施:①箱體運(yùn)輸、堆放措施②吊裝箱體抗浮措施③鋪設(shè)架空便道措施④箱體材料破損的應(yīng)急封堵措施⑤各種管線預(yù)留、預(yù)埋措施等。在澆筑混凝土前，除對(duì)鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋和預(yù)留、預(yù)埋設(shè)施的安裝質(zhì)量檢查驗(yàn)收外，還應(yīng)對(duì)箱體安裝進(jìn)行檢查驗(yàn)收。在澆筑混凝土前，對(duì)有吸水性的內(nèi)膜澆水濕潤(rùn)。

6 安全措施

嚴(yán)格按照《建筑施工安全技術(shù)統(tǒng)一規(guī)范》、各施工專業(yè)及各工種的安全技術(shù)操作規(guī)程，對(duì)各工種按有關(guān)規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行持證上崗操作制度，做好崗前培訓(xùn)、交底工作，機(jī)械設(shè)備做到專人專機(jī)專崗責(zé)任制。在施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)置臨時(shí)防護(hù)區(qū)域，搭設(shè)防護(hù)欄桿，掛警示牌，施工區(qū)域避免閑人隨便進(jìn)出，確保薄壁方箱運(yùn)輸及吊裝安全。

7 環(huán)保措施

對(duì)可能產(chǎn)生粉塵的作業(yè)場(chǎng)所、施工作業(yè)活動(dòng)應(yīng)制定詳細(xì)的粉塵控制措施或制定專項(xiàng)防護(hù)措施;施工現(xiàn)場(chǎng)的粉塵排放應(yīng)滿足《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297─1996中規(guī)定的值，以不危害作業(yè)人員健康為標(biāo)準(zhǔn);在拆除過程中，拆除下來的東西不能亂拋亂扔，統(tǒng)一由一個(gè)出口轉(zhuǎn)運(yùn)，采取溜槽或袋裝轉(zhuǎn)運(yùn)，防止拆除下來的物件撞擊引起揚(yáng)塵;對(duì)于車輛運(yùn)輸?shù)牡胤揭滓饟P(yáng)塵的場(chǎng)地首先設(shè)限速區(qū)，然后要派專人在此通道上定時(shí)灑上清掃。

8 噪音污染

執(zhí)行《建筑施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)界器噪聲標(biāo)準(zhǔn)》GB12523─90的有關(guān)規(guī)定，對(duì)有可能發(fā)出較大噪音的大中型機(jī)械安裝及運(yùn)轉(zhuǎn);腳手架、防護(hù)棚的搭拆;模板、材料設(shè)備的運(yùn)輸、堆放作業(yè);及有可能發(fā)生尖銳噪音的使用;主體結(jié)構(gòu)施工制定噪音控制措施，或制定專項(xiàng)防護(hù)措施;施工現(xiàn)場(chǎng)的噪音控制應(yīng)進(jìn)行必要的噪音聲級(jí)測(cè)定，聲級(jí)測(cè)量應(yīng)按《建筑施工場(chǎng)界噪聲測(cè)量方法》GB12524─90進(jìn)行。夜間施工合理安排施工工序，盡可能將施工噪音較大的工序安排到白天時(shí)間進(jìn)行，如混凝土的生產(chǎn)和澆筑、模板的支設(shè)、砂漿的生產(chǎn)等;在夜間盡量少安排施工作業(yè)，以減少噪音的產(chǎn)生。對(duì)小體積混凝土的施工，盡量爭(zhēng)取的早晨開始澆筑，當(dāng)晚10時(shí)前施工完畢，并在夜間施工時(shí)盡量減少電動(dòng)工具的使用。禁止在夜間進(jìn)行產(chǎn)生噪音的建筑施工作業(yè)(晚上10時(shí)至第二天早上7時(shí))。由于施工不能中斷的技術(shù)原因和其它特殊情況，確需夜間連續(xù)施工作業(yè)的應(yīng)當(dāng)向建設(shè)行政主管部門和環(huán)保部門申請(qǐng)，取得相應(yīng)的施工許可證后再開始施工。

9 效益分析

經(jīng)濟(jì)效益。較常規(guī)普通樓蓋體系節(jié)約材料，降低結(jié)構(gòu)自重，減小梁高度，節(jié)約了材料，降低了造價(jià)，縮短了工期。在施工中節(jié)約了大量的建筑材料、施工技術(shù)措施費(fèi)、施工機(jī)具、模板的周轉(zhuǎn)周期等;社會(huì)效益 節(jié)約了材料，減少了生產(chǎn)所需材料的碳排放，低碳環(huán)保。隔音、保溫效果好，減少了噪音干擾及熱能的流失，節(jié)約了用于調(diào)節(jié)溫度的能源良好的使用功能使得建筑設(shè)計(jì)更靈活、美觀更高的凈空，給其中辦公的人員以更好的視覺感受。