泡沫填充塊混凝土空心樓蓋施工技術

中國建筑第二工程局有限公司深圳分公司 深圳 518005

0 引言

空心樓蓋施工技術是用泡沫填充體取代樓板中間層效率不高的混凝土，形成抗剪與抗彎能力相同的雙向空心樓板。在樓層使用凈空相同的情況下，該技術比肋形梁板樓蓋的實心混凝土用量少，減輕樓板自重，增加鋼筋到截面中性軸的距離，充分利用鋼筋抗拉和混凝土抗壓特性，從而增加樓板的抗彎能力，減少鋼筋、混凝土用量，減輕樓蓋自重。該項技術還具有建筑節能效果好、施工便捷、縮短工期、保溫隔熱隔聲、抗震效果好等特點。

1 工程概況

某超高層項目位于廣東省深圳市福田中心區，擬建成超高層商業辦公樓。工程總用地面積9 047.06 m2，總建筑面積約143 000 m2，其中地上建筑面積107 000 m2，地下建筑面積約為36 000 m2，由南北2棟塔樓、裙樓及4層地下室組成，其中北塔樓42層，高218 m，南塔樓20層，高116 m，裙樓8層，高46 m，工程效果見圖1。該工程塔樓采用現澆鋼筋混凝土框架-核心筒結構體系，裙樓采用鋼結構桁架。

圖1 項目效果圖

項目北側和東側地下室頂板覆土厚度約為3.30 m，覆土后恢復原市政道路（圖2）。因為覆土深、土體自重大，且為減輕道路上車輛行駛對頂板的不良影響，該區域頂板采用泡沫填充塊混凝土空心樓蓋施工技術，空心樓蓋剖面見圖3。空心樓蓋施工面積2 220 m2，樓蓋板厚600 mm，采用了5種尺寸規格的泡沫填充塊混凝土，分別為800 mm×450 mm×350 mm、800 mm×200 mm×350 mm、600 mm×450 mm×350 mm、450 mm×400 mm×350 mm、450 mm×300 mm×350 mm。因為地下室頂板有抗滲要求，故混凝土采用C35P6抗滲混凝土。

圖2 地下室頂板剖面

圖3 泡沫空心樓蓋剖面

2 泡沫填充塊混凝土施工

2.1 泡沫填充塊混凝土進場驗收與吊運

進場驗收是施工中很關鍵的環節。項目部需安排專人負責，按照供貨商提供的泡沫填充塊混凝土產品參數對進場泡沫方塊進行檢驗。驗收項目包括：數量、規格、出廠質量證明文件、產品外觀質量、尺寸偏差、物理力學性能。

進場驗收后，項目部負責的管理人員要指揮工人將泡沫填充塊混凝土碼放整齊，一方面是因為在現場無管理人員指揮的情況下，供應商安排的卸貨人員會將泡沫填充塊混凝土亂拋亂放，另一方面是本項目用地緊張，碼放整齊后能節約空間。

泡沫填充塊混凝土質量很輕，可以用塔吊吊運。在工地現場可以用水平兜網將泡沫填充塊混凝土一次性吊到板面上（圖4），工人可以在板面上將網兜解開，然后取出泡沫填充塊混凝土。泡沫填充塊混凝土在吊運中可能出現局部破損，可用塑料布或編織布堵塞破損洞口，以澆筑混凝土時混凝土不進入箱體內為準[1,2]。

圖4 網兜法吊運泡沫填充塊混凝土

2.2 空心樓蓋模板施工

由于梁為暗梁，空心樓蓋施工無需支設梁模，只需鋪設底模。底模按設計要求進行起拱，其中4～8 m跨度模板按0.10%起拱，8～12 m跨度模板按0.20%起拱，12 m以上跨度模板按0.30%起拱。

現場采用底筋與模板支架體系連接的抗浮措施，所以立桿間距要與抗浮拉結點的布置吻合，防止出現拉結點因無法拉在模板支架體系的鋼管上而拉在底模上的情況。本項目經優化后的抗浮設計為14#鐵絲穿模板后將底板筋與支模系統拉結固定，鐵絲間距1 m×1 m，所以立桿縱橫間距設為1 m×0.80 m，這樣一方面能滿足架體的安全要求，另一方面也能滿足鐵絲拉結固定的要求。

2.3 定位畫線

模板施工完成并驗收合格后，應對暗梁、泡沫填充塊混凝土、預留預埋管、預留洞口等做放線定位，核對無誤后進入板底鋼筋安裝施工。

提前定位放線主要目的是避免管線安裝對后期施工的干擾。泡沫填充塊混凝土之間的肋梁確定后，機電管線安裝時就盡量從實心區或者泡沫填充塊混凝土之間的肋梁位置穿過，避免管線橫穿泡沫填充塊混凝土底部，減小泡沫填充塊混凝土底部的厚度，影響混凝土流動性的情況。

2.4 板底鋼筋安裝

板底鋼筋的安裝與普通鋼筋工程一致，需要注意的是框架梁端部箍筋加密應從柱邊開始，而不是從柱帽以外開始加密，梁端箍筋加密區長度取3倍梁高且不小于500 mm。

為防止泡沫填充塊混凝土上浮，底筋需與模板支架體系拉結。在底筋綁扎完成后，用手提電鉆在模板上鉆眼，然后用14#鐵絲綁住底筋的交叉點，穿過模板與模板支撐體系的鋼管綁緊，縱橫間距1 000 mm，不可綁扎在模板或者木方上。

板底鋼筋安裝完畢后進行初驗。初驗除了驗收鋼筋的品種、規格、長度、數量外，還需要檢查板底筋與支撐體系拉結是否牢固。需要重點檢查的是鐵絲的縱橫間距、鐵絲是否綁在交叉點上、鐵絲穿過模板后是否綁在鋼管上。

2.5 泡沫填充塊混凝土底部墊塊安裝

泡沫填充塊混凝土底部安裝墊塊是為了控制塊體底部厚度，該項是施工中的重、難點。施工中容易出現的問題是厚度不夠，導致泡沫填充塊混凝土底部混凝土澆筑完成后出現蜂窩或者孔洞現象。

本項目泡沫填充塊混凝土底部與樓板間距10 cm，施工難度比較大。經過仔細研究，項目部決定采用以下2種方案先進行對比：

1）混凝土墊塊（圖5）：混凝土墊塊由預拌混凝土單位提供，采用C35P6預拌混凝土制作，與樓板混凝土強度等級一致，尺寸為100 mm×100 mm×100 mm。使用該尺寸原因一方面是有成品的模具可以直接使用，另一方面是墊塊如果太小，在澆筑混凝土過程中可能出現傾覆。

圖5 混凝土墊塊

2）現場焊接鋼筋支架（圖6）：利用現場鋼筋余料焊接T字形鋼筋支架。支架豎向高度約為7 cm，焊在板底筋上。長80 cm的泡沫填充塊混凝土底下放置2個支架，支架間距60 cm，泡沫填充塊混凝土每邊超出支架10 cm。

圖6 鋼筋支架

經現場試驗結果顯示，2種方式都能夠很好地控制泡沫填充塊混凝土與板底的厚度，沒有出現泡沫填充塊混凝土被踩踏下沉的情況，澆筑完成面觀感良好，無蜂窩、孔洞產生。并且現場焊接的鋼筋支架施工方便，能利用現場廢料，不影響澆筑過程中的混凝土流動性，現場后來全部使用由余料加工制作的鋼筋支架[3,4]。

2.6 泡沫填充塊混凝土施工

泡沫填充塊混凝土由專業供應商生產，供應商根據項目的施工計劃，將所有泡沫填充塊混凝土分2批進場。泡沫填充塊混凝土進場堆放時須對其外觀完好情況做檢查，如發現破損，應進行退貨。

2.6.1 泡沫填充塊混凝土的水平方向固定

由于泡沫填充塊混凝土很輕，在混凝土澆筑過程中，如果不采取措施，泡沫填充塊混凝土會隨流動的混凝土左右移動。為了防止泡沫填充塊混凝土的左右移動，項目部在施工前擬定采用2種措施并觀察效果。

1）采用正“幾”字形鋼筋加固：采用三級φ25 mm鋼筋，預制成正“幾”字形。在板底鋼筋安裝完成后，按照排版時預先在板面上彈好的墨線確定位置，將正“幾”字形的鋼筋焊在板底鋼筋上。待泡沫填充塊混凝土四周的正“幾”字形鋼筋焊接完畢后，將泡沫填充塊混凝土置入彈了墨線的位置。

2）采用倒“幾”字形鋼筋加固：采用三級φ25 mm鋼筋，預制成倒“幾”字形。待板面鋼筋安裝完畢后，將倒“幾”字形鋼筋插入泡沫填充塊混凝土之間的空隙里，然后用扎絲將鋼筋綁在面筋上，防止泡沫填充塊混凝土左右移動。

經過現場試驗對比，發現2種方式都能夠很好地解決泡沫填充塊混凝土左右移動的問題。其中，正“幾”字形鋼筋優點是可同時作為板面筋的支架，后期板面鋼筋綁扎時，可以防止損壞泡沫填充塊混凝土，缺點是電焊作業增多。

倒“幾”字形鋼筋無需電焊，但是后期板面鋼筋綁扎時，需要另外采取措施，且現場控制不好時，很容易出現倒“幾”字形鋼筋漏放、放后不綁的情況。經過對比，現場全部采用正“幾”字形鋼筋加固。

2.6.2 泡沫填充塊混凝土的豎向固定

泡沫填充塊混凝土質量輕，澆筑混凝土時會上浮。為了防止泡沫填充塊混凝土浮動，項目部采用了2套方案進行對比試驗。

1）設抗浮壓筋法（圖7）：在箱頂面設2條φ12 mm通長抗浮壓筋，然后在肋間再用14#鐵絲將抗浮壓筋與底筋綁緊，間距1 000 mm，底筋與支模體系連接，從而將浮力傳遞到了支模架上，起到抗浮作用。

圖7 抗浮壓筋法

2）設抗浮鐵絲法（圖8）：用14#鐵絲將泡沫填充塊混凝土與底筋綁緊，長40 cm的鐵絲在每個泡沫填充塊混凝土的兩端各綁1道，底筋同樣與支模體系連接，從而將浮力傳遞到了支模架上，起到抗浮作用。

圖8 抗浮鐵絲法

經過現場試驗對比，發現2種方式都能很好地解決泡沫填充塊混凝土上下浮動的問題。相比之下，第2種方法節約抗浮壓筋質量約4.80 t，且減少了鋪設抗浮壓筋的工序，縮短工期。經過對比，現場全部采用設抗浮鐵絲法加固。

2.7 板面鋼筋安裝

板面鋼筋安裝時，要注意泡沫填充塊混凝土的成品保護，防止板面鋼筋安裝過程中損壞泡沫填充塊混凝土。由于項目部采用鋼筋支架，在支架上鋪設模板，從而避免了將施工機具直接放在內模上，防止工人踩踏泡沫填充塊混凝土，有效地做到了成品保護。

安裝過程中如有施工人員、設備、材料壓到構件造成局部破損，此時由于板面筋已安裝，泡沫填充塊混凝土無法更換，只能進行封補、填塞。泡沫填充塊混凝土局部破損，可用塑料布及編織布堵塞破損洞口，然后用膠帶纏牢。

2.8 隱蔽工程驗收

泡沫填充塊混凝土空心樓蓋施工工序多，其中泡沫填充塊混凝土安裝完成后、鋪面筋前需要進行驗收，主要驗收項目是泡沫填充塊混凝土規格、型號、數量及安裝位置，抗浮技術措施，破損填充體的處理時泡沫填充塊混凝土的間距、平行度、相鄰填充體頂面高差。泡沫填充塊混凝土的間距應在箱體的中部測量，泡沫填充塊混凝土間平行度應在箱體兩端測量，取兩端測定值之差的絕對值為實際偏差值，相鄰填充體頂面高差則以靠尺配合塞尺檢查。

驗收不合格則需要整改，合格后填寫驗收記錄表。驗收中檢查的情況應如實、確切地記錄下來并歸檔整理，記錄的整理歸檔要求與其他工程質量驗收記錄相同。

2.9 混凝土澆筑

混凝土澆筑過程中，不能讓混凝土在芯模底產生蜂窩，同時又要避免芯模上浮太厲害，把板面鋼筋頂起來，混凝土的坍落度控制在180～200 mm。振搗必須到位，要采用φ30 mm插入式振動器，從肋間快速插入至樓板底部振搗。振搗棒在肋內振搗點的間距不得大于500 mm，每點振搗時間為15～20 s，以混凝土將肋間充填飽滿，不上泛氣泡為準。振搗完后，應緩緩提出振搗棒，不得將振動器直接觸壓泡沫填充塊混凝土進行振搗。

泵送混凝土的水平管、轉向接頭，應在泡沫填充塊混凝土上架空安裝、鋪設，或者是在暗梁上放置，不可放置在泡沫填充塊混凝土上。在澆筑混凝土過程中禁止將施工機具直接壓放在泡沫填充塊混凝土上。輸送泵輸送混凝土時要在管口鋪墊模板以緩減混凝土對泡沫填充塊混凝土的沖擊力。

混凝土的澆筑，應沿縱軸單向進行。且布料與振搗應同步進行，以保證泡沫填充塊混凝土底被充填飽滿，無積存氣囊、氣泡。現場分層澆筑成型。當板厚為600 mm時，首次澆筑厚度360 mm，現場施工時以快淹沒泡沫填充塊混凝土為準，剩余240 mm應在第1層混凝土初凝前澆筑[5,6]。

在澆筑混凝土時，如遇現場泡沫填充塊混凝土變形過大或破損，應及時采用支護擋板或填塞等措施，用以抵抗混凝土對箱體的壓力，以箱體內不進混凝土為準。

2.10 混凝土養護

對澆筑完的混凝土必須進行及時養護，使水泥充分水化，進而加速硬化，并防止產生混凝土成型后因未進行養護而造成的不正常收縮、產生裂縫等破損現象。

本項目由于地下室頂板采用了C35P6的抗滲混凝土，養護時間定為14 d。由于空心樓蓋施工區處于低跨，正好可以采用薄膜覆蓋的蓄水養護，能有效地節省人力和節約用水。

2.11 底模拆除

現澆混凝土空心樓蓋優點之一是只有底模，沒有梁側模，節省了模板費用，且模板安裝拆卸方便，節省工期。

底模的拆模時間與普通梁板結構拆模時間要求相同，即樓板跨度≤8m時，底模拆模時樓蓋混凝土強度等級應達到設計強度等級的75%；當樓蓋跨度＞8 m時，底模拆模時樓蓋混凝土強度等級應達到設計強度等級的100%。

3 結語

空心樓蓋施工技術在現場應用時，對于泡沫填充塊混凝土的定位、泡沫填充塊混凝土與板底之間的保護層控制、泡沫填充塊混凝土的固定與抗浮、綁扎及澆筑過程中的成品保護等關鍵環節要嚴格把控，做到規范合理，方能充分發揮這種新材料、新工藝的優勢，在確保工程質量的基礎上，使技術更加成熟，施工更加簡便、易操作，經濟上更節省[7]。

某超高層項目地下室頂板使用了泡沫填充塊混凝土空心樓蓋施工技術，通過各項管理措施，取得了良好的社會效益和經濟效益。