JBM輕質塊體填充內模現澆空心樓蓋施工技術

□文/張庭旺

JBM輕質塊體填充內模現澆空心樓蓋施工技術

□文/張庭旺

文章首先介紹了空心樓蓋的設計原理和施工特點，通過對天津空港神州通科技廣場項目車庫頂板JBM輕質塊體內模空心樓蓋施工工藝的闡述，詳細介紹了為控制JBM塊體內模位移和上浮所采取的螺栓固定、控制混凝土塌落度和粒徑、分層澆筑、過程監控等控制措施，最終保證了整個空心樓蓋的施工質量。

空心樓蓋；JBM塊體；螺栓；上浮

傳統的工民建通常采用現澆板結構和密肋樓板體系，但是這種體系常常會出現開裂、漏水、上下樓層隔音效果差、保溫效果差等問題，給人們的生活帶來不便。

為提高混凝土樓板的強度，同時減輕混凝土樓板的重量，采用現澆鋼筋混凝土空心樓板結構已經成為車庫頂板等部位的首選結構體系。現澆鋼筋混凝土空心樓板是通過提前在樓板上鋪設縱橫間距均勻的鋼筋肋或者鋼筋梁，然后在鋼筋肋中間放置強度較高的空心膜殼，最后通過分層澆筑混凝土并振搗密實形成空心樓板。

1　工程概況

神州通科技廣場項目坐落在天津市空港經濟區，主要功能為辦公+商業，總建筑面積16.931 3萬m2，其中地上面積11.245 3萬m2、地下面積5.686萬m2。地上分為7個單體樓，2#、3#樓交界處設連廊，地下為單層相互連通的地下室。

地下室車庫頂板跨度12.6 m、厚500 mm，采用JBM輕質聚苯塊體填充內模現澆混凝土空心樓蓋結構，JBM塊體主規格為460 mm×460 mm×320 mm，JBM塊體距離板頂100 mm，距離板底80 mm，JBM塊體之間的距離為100 mm，車庫頂板上下均為φ14 mm@170 mm的雙向鋼筋，上下排鋼筋網片之間用φ8 mm@200 mm的拉筋拉結，頂板混凝土強度等級為C35。JBM輕質聚苯塊體內模剖面見圖1和圖2。

圖1　無梁JBM塊體內模剖面

圖2　JBM塊體內模有梁剖面

2　JBM輕質聚苯塊體空心樓蓋優點

1）空心樓板的空心率能達到30%～45%，大大降低了混凝土的使用量和施工成本的同時，也降低了結構的重量，從而減少地震力，提高了抗震強度。

2）空心樓板施工方便，施工速度快，工程質量易于保證。

3）空心樓板內夾雜的是空心膜殼，膜殼內是封閉的空氣，由于封閉空氣對房間的保溫、隔熱、隔音均有顯著效果，因此空心樓板形成了良好的保溫、隔熱、隔音效果。

4）在樓板跨度為15 m以內的空心樓板，可以不用設計明梁，因此不僅減少了工程造價，也減化了施工工藝，加快了施工進度。由于頂板沒有明梁，因此大大增加了樓板上部空間結構，從而提高了房間的凈空高度和空間的開闊性[1]。

3　JBM輕質聚苯塊體空心樓蓋設計原理

空心樓板實際是通過提前在樓板上鋪設縱橫間距均勻的鋼筋肋或者鋼筋梁，然后在鋼筋肋中間放置強度較高的空心膜殼，最后通過分層澆筑混凝土并振搗密實形成空心樓板。這樣實際上相當于在混凝土鋼筋肋或者鋼筋梁的兩側形成了一個“空心”結構，從剖開樓板正截面圖來看，樓板正截面相當于由間隔一定的“工”字形混凝土截面鏈接而成，而空心樓板真正受力的為“工”字型的鋼筋肋或者鋼筋梁并通過梁、柱將作用在樓板的荷載傳遞到基礎。空心樓板正截面受力見圖3。

圖3　工形受力截面

4　現澆混凝土空心樓板施工工藝

JBM輕質聚苯塊體內模空心樓板施工工藝為新工藝，沒有成熟的施工方法。因此，施工過程中控制好樓蓋底模板的支撐、頂板鋼筋的綁扎、混凝土塌落度的選擇、混凝土的澆筑、JBM輕質聚苯塊體的定位以及JBM輕質聚苯塊體抗浮等控制措施是否到位，將對整個空心樓蓋的性能和質量起著決定性的作用。

4.1施工工藝流程

測量放線→搭支模架→安裝底模板→模板上彈線放樣→綁扎主、次梁及板底鋼筋→水、暖、電管線預埋→綁扎鋼筋保護層和內模底部水泥墊塊→排放JBM輕質聚苯塊體→綁扎板面鋼筋和內模頂部水泥墊塊→安裝下拉螺栓固定JBM輕質塊體的移動和上浮→搭設施工便道→檢查驗收→澆筑混凝土至JBM輕質聚苯塊體高度2/3處→拆除下拉螺栓→澆筑混凝土至頂板標高→混凝土養護→拆模板。

4.2模板工程

樓板模板采用15 mm厚覆膜多層板，次龍骨采用50 mm×100 mm木方、間距200 mm。主龍骨用35 mm×85 mm木方、間距900 mm，木方表面刨平以保證與模板接合面平整。模板支撐選用φ48 mm×3.6 mm、間距900 mm的碗扣式鋼管腳手架支撐系統。從拆除時間上分為早拆支撐和晚拆支撐。早拆支撐立桿上設有可調頂托，下設可調底座；晚拆支撐立桿上設有早拆頭，下設可調支座。

根據頂板區格凈尺寸和所采購的木模板的規格，制作頂板模板時應預留出晚拆模板的位置，模板按所使用的位置編號，根據規格編排流水。晚拆模板位置留設原則是使板的凈跨距不超過2 m，上下層支撐點對應。樓板模板制作時應按結構位置進行編號配板，在現場模板拼裝時應對號入座，按照編號進行拼接，模板的拼接縫采用硬拼縫，模板邊沿與剪力墻（或梁）混凝土面接觸部位等接縫處要確保模板接縫嚴密，為保證混凝土質量，避免漏漿，板與板拼縫處夾3 mm厚雙面膠帶防止漏漿。由于樓板跨度較大，因此模板應起拱，根據設計要求起拱高度為跨長向的1/1 000～3/1 000，但不少于10 mm[2]。

4.3鋼筋工程

樓板鋼筋綁扎施工工藝流程：墻體混凝土上部接槎部位鑿毛→人工配合清理雜物→彈放底層鋼筋位置及預留孔線→自檢→專檢→交接檢→安裝配管→自檢、專檢（看是否有高于板筋）→綁扎下層鋼筋→排放JBM塊體內模→綁扎上層鋼筋→支放墊塊→固定預留孔模具→自檢、互檢→報監理檢驗→交接檢。

空心樓板的鋼筋在綁扎時，長向在上面，短向在下面并應注意板上的負筋位置[3]。梁縱向筋采用雙層排列時，兩排鋼筋之間應墊以直徑≥25 mm的短鋼筋，以保持其設計距離。箍筋開口位置接頭應交錯布置在梁架立鋼筋上，梁箍筋加密范圍必須符合設計要求，對鋼筋特別密的梁、柱節點，要放樣確定綁扎順序。在板、次梁和主梁交叉處，應將板筋在上，次梁鋼筋居中，主梁的鋼筋在下。板筋上排筋用馬凳固定，以防止被踩下，馬凳筋采用C18的T字筋，T字筋的上部筋通長，間距為1 000 mm，T字筋的豎直腿筋間距1 000 mm，T字筋的腳筋為250 mm，見圖4。

圖4　T字筋尺寸

4.4JBM塊體內模安裝

JBM塊體內模安裝前對其外觀逐根檢查，塊體的破損不得超過標準要求，對小于標準的所有漏洞均進行封補、填塞。在模板鋪設完畢、底層鋼筋和JBM塊體內模的位置彈線定位后，在相鄰兩個內模縫隙的中間，用電鉆打一個孔，以便用來安裝固定JBM塊體內模位移和上浮的螺栓。待底層鋼筋綁扎完畢，JBM塊體內模放置前，在內模放置相應位置的鋼筋上部安放預制混凝土墊塊并保證每個塊體內模不少于3個墊塊。接著用φ14 mm的螺栓將塊體內模固定，其中螺栓的一端為一根長φ48 mm×3.6 mm的鋼管，沿內模縱向壓在相鄰兩JBM輕質聚苯塊體內模的上部，另一端為用φ14 mm的螺栓穿過模板孔并緊緊的固定在模板下部的小梁和鋼管支撐上[4]。這樣，JBM塊體內模便通過螺栓與整個模板支撐體系緊緊的連接成一個整體，從而有效解決了澆筑混凝土時內模的位移和上浮等問題，見圖5。

圖5　JBM內模抗浮剖面

4.5JBM塊體浮力計算

當混凝土澆筑時，由于混凝土塌落度較高，而JBM輕質塊體重量較輕，很容易造成內模和板筋整體上浮并最終導致空心板板頂高低不平等問題。因此，在澆筑混凝土前，對JBM輕質塊體內模的浮力進行準確計算，確保所采取的抗浮措施能夠滿足施工要求。

計算單元見圖6，選取青色實線區域為計算單元。

圖6　計算單元選取

JBM塊體內模所受到的浮力N=3.3 kN＜φ14 mm螺栓最大容許拉力值[N]=17.8 kN，故滿足塊體的抗浮要求。

4.6混凝土澆筑

1）混凝土材料。現澆混凝土空心樓板結構，要求混凝土骨料中最大石子粒徑不超過20 mm，滿足粒徑≤空心樓板肋寬1/2和板底厚度1/2的設計要求。混凝土的塌落度越大，含水量就越高，澆筑時對JBM內模的沖擊力就越大，同時也會造成內模的上浮力也越大。因此澆筑時應嚴格控制坍落度[5]，本工程結合現場實際情況，將混凝土塌落度嚴格控制在（180±10）mm。

2）混凝土澆筑。空心樓板混凝土澆筑的方向應從樓板兩側向中間對稱均勻澆筑，混凝土應沿著JBM塊體兩側的鋼筋肋或者梁進行澆筑。當采用泵送混凝土澆筑時，澆筑的瞬間對JBM塊體內模沖擊力較大，很容易導致內模移動和上浮。為減少內模的位移和上浮，本工程對500 mm厚的空心頂板采取分2次澆筑。首層澆筑的厚度為300 mm，待首層混凝土接近初凝時，再澆筑第二層200 mm厚的混凝土，此時接近于初凝的混凝土對JBM塊體內模的浮力已經大幅度減少且混凝土初凝時的強度及粘結力對JBM塊體起固定作用，這樣與一次連續澆筑相比JBM塊體的浮力將減少40%。第一次澆筑的混凝土初凝前要及時拆除固定JBM塊體內模的螺栓并將拆除的螺栓安裝到下一個需要澆筑混凝土的內模上，這樣螺栓就能循環周轉使用了，這樣大大降低了施工成本。

3）混凝土振搗養護。用直徑30 mm振搗棒沿著內模之間的振搗溝下部進行振搗，讓混凝土均勻充滿整個空心塊體底部，排除底部的氣泡且振搗過程中要快插慢拔并保持振搗棒距離板底5～10 cm距離，從而保證振搗均勻，避免板底出現蜂窩麻面等質量問題。最后，在混凝土表面覆蓋薄膜并定時進行灑水保濕養護[6]。

4.7過程檢查

整個施工過程中，現場質檢站人員要通過對填充體規格、型號、數量及安裝位置；內置填充體抗浮及放漂移技術措施；外露填充體鋼筋外伸錨固；破損填充體處理；同行（列）填充體中心線；相鄰行（列）填充體平行度；相鄰填充體頂面高差等7個項目的檢查[7]。具體要求、檢查數量、檢驗方法及檢查結果見表1。

表1　填充體安裝檢驗批的質量要求及驗收方法

續表1

5　結語

1）通過對JBM塊體內模采用頂部壓φ48 mm×3.6 mm鋼管，底部用φ14 mm的螺栓與模板固定的可拆卸抗浮措施。一方面，牢牢固定了塊體內模，避免了內模的位移和上浮，從而確保了混凝土的正常澆筑；另一方面，由于本抗浮措施是可拆卸的裝置，而不用埋設任何抗浮鋼筋且次施工工藝操作方便簡單，從而大大加快了施工工期，降低了施工成本。

2）通過嚴格控制混凝土塌落度和粗顆粒的大小并對內模采取分層澆筑混凝土的施工方法，從而有效的減小了混凝土對JBM塊體內模的上浮和位移的影響，進一步避免了JBM塊體內模在澆筑混凝土過程中的上浮問題。

3）現場施工過程中，通過質檢站對現場的嚴格檢查和把控并對發現的問題及時整改，從而確保了整個空心樓蓋的施工質量。

以上的施工措施有效的解決了JBM塊體內模的上浮問題，經過28 d混凝土的養護拆模之后，對整個空心樓蓋頂板做了防水試驗，發現整個樓蓋沒有出現任何漏水現象，進一步證明了此施工工藝在工程中的可行性。

[1]盧有杰，盧家儀.項目風險管理[M].北京：清華大學出版社，1999.

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[3]王小輝.GBF現澆砼空心無梁樓蓋技術及其工程應用[J].南華大學學報(自然科學版)，2005，19（3）：97-100.

[4]金曉冬，徐擁建，戴建明，等.現澆混凝土空心樓蓋施工工藝[J].浙江建筑，2002，（4）：29-30.

[5]程華安.700 mm厚BDF現澆混凝土空心樓板施工[J].混凝土，2010，（8）：134-136.

[6]GB50204—2002，混凝土結構工程施工質量驗收規范[S].

[7]CECS175：2004，現澆混凝土空心樓蓋結構技術規程[S].

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2016.05.007

□TU755

□C

□1008-3197（2016）05-22-04

□2016-09-11

□張庭旺/男，1984年出生，工程師，中國一冶集團有限公司天津分公司，從事工程技術管理工作。