陳 俐
(四川省第三建筑工程公司, 四川成都 610051)
淺談BZS模盒復合樓板的混凝土施工質量控制
陳 俐
(四川省第三建筑工程公司, 四川成都 610051)
隨著BZS石膏模盒復合樓板的大量應用,如何保證其施工質量是施工企業面臨的難題。文章通過工程實際應用,闡述了通過控制模盒的上下墊塊、模盒間距、混凝土粗骨料、改進設計拉鉤、模盒注水等施工工藝,可以解決復合樓板最常見的混凝土不密實的問題,從而較好地控制了復合樓板的施工質量。
BZS石膏模盒; 墊塊; 抗浮; 注水
建設環保節能建筑已成為建設我國節約型社會的重要組成部分,密肋復合樓板的建筑結構正是迎合了這個趨勢。其中玻璃纖維增強(BZS)石膏模盒復合樓板以其綠色環保、自重輕、受力均勻、抗震性能好、施工方便等優勢,大量應用于大跨度和大荷載、大空間的多層和高層建筑、需靈活間隔或經常改變使用用途的建筑、采用集中式空調的建筑、有特殊隔音、保暖要求的建筑等,取得了良好的施工效果,占據了更多的市場。
BZS石膏模盒是一種預制構件,采用磷石膏或者脫硫石膏為主材、玻璃纖維增強制作而成,填埋于樓板內,與框架梁、密肋梁共同作用,從而形成以密肋形式受力的高性能的密肋復合樓板(圖1)?,F以某工程為例,對BZS石膏模盒復合樓板的施工質量控制進行探討。
某工程位于遂寧市安居區鳳凰大道,為商業綜合體,總建筑面積97 288.6 m2,建筑高度27.6 m,地上六層,地下一層,±0.00以上分別由1~3#樓組成。本工程所有樓板均為BZS石膏模盒復合樓板,結構板厚為400 mm,石膏模盒規格為580 mm×580 mm(外徑),厚度分250 mm和275 mm兩種。模盒間距分兩類,一類為覆土樓板處間距為100 mm,另一類為不覆土樓板處間距為60 mm。模盒間縱橫均為肋梁,模盒上面、下面均布有鋼筋網。
該工程模盒安裝大樣有三類,主要大樣見圖2~圖4。
根據以往類似空腹樓板的施工經驗和本工程先期施工部位的施工總結,發現BZS空腹樓板施工最容易出現的質量問題是樓板頂面混凝土開裂、模盒下部出現混凝土空鼓。因此,控制BZS石膏模盒上下混凝土的密實度是施工質量控制的重點和難點。
經分析,造成混凝土密實度不好的主要原因有以下幾類:
3.1 模盒墊塊的設置
根據設計,該工程模盒厚度有兩種,模盒的上下均設計有雙向鋼筋,如果模盒上部或者下部的墊塊尺寸出現偏差或者數量設置不夠,則很容易造成樓板上部鋼筋保護層超偏差,從而導致上部混凝土裂縫;或者造成模盒下部空間高度偏小,加上下部鋼筋的設置,從而會導致模盒下部混凝土無法密實,甚至出現空洞。因此,模盒上下的墊塊的設置數量和尺寸的精確度對模盒上下混凝土的密實至關重要。
3.2 模盒的間距
根據設計,該工程模盒間距100 mm和60 mm,模盒間肋梁密布,如果模盒安裝過程中間距控制不好,間距太小的話,振動棒無法到位,勢必導致模盒下部的混凝土很難密實。因此,布置好模盒的間距是保證模盒下部混凝土密實的首要條件。
3.3 混凝土的粗骨料粒徑
該工程所采用的模盒長寬為580 mm×580 mm(外徑),底面為480 mm×480 mm,由于模盒的底面面積較大,模盒下部混凝土厚度也只有45 mm或者60 mm,而且混凝土只能從模盒四周側面的肋梁進入模盒下面,如果混凝土的粗骨料粒徑偏大,加上下部雙層鋼筋造成的阻擋,會導致模盒下部中心位置混凝土粗骨料很難到達,從而導致該部位混凝土強度達不到設計強度。因此,必須控制好混凝土的配合比,尤其是粗骨料的粒徑,才能保證模盒下部混凝土強度。
3.4 混凝土布料機的設置
目前,施工現場澆筑混凝土時,混凝土布料機的使用頻率非常高?;炷敛剂蠙C除了自重較大,工作時所產生的沖擊荷載也很大,如果混凝土布料機布置不合理,很容易破壞下部的的BZS石膏模盒。模盒破壞后,模盒碎片不易取出,鋼筋保護層嚴重偏大,導致該部位樓板板面易出現開裂。因此,合理布置和設置混凝土布料機也是防止混凝土開裂的重要環節。
3.5 模盒的抗浮問題
一直以來,空心樓板無論采用何種空心材料,混凝土澆筑時,空心材料的抗浮問題都是工藝流程中的一個難點,如果這個問題沒有解決好,混凝土澆筑過程中就會出現空心材料上浮和移位的現象,那么,混凝土不密實也在所難免。
3.6 模盒自身吸水性強
經對比實驗表明,木模板存在高吸水率的特點,而BZS模盒的吸水率較木模板更高,在混凝土澆筑前,如若這兩塊材料未發透水,它們將吸收混凝土中的水分,造成混凝土在凝結過程中自身保水性大大降低,勢必嚴重影響混凝土養護成型。
4.1 模盒墊塊的控制
4.1.1 計算墊塊尺寸
4.1.1.1 模盒下部墊塊高度
根據設計,模盒下部墊塊放置在模盒底部與支模架底模木模板之間,其高度為45 mm、50 mm和60 mm三種。
4.1.1.2 模盒上部墊塊高度
根據工程設計要求,模盒上部墊塊放置在模盒頂面與上部鋼筋之間,綜合考慮樓板厚度、模盒高度、鋼筋直徑、混凝土保護層厚度等計算出適宜的墊塊高度(表1)。
由表1可得:模盒上部墊塊所需尺寸為61 mm、51 mm、49 mm,綜合考慮后,確定模盒上部墊塊高度采用50 mm和60 mm兩種。
4.1.1.3 墊塊尺寸
通過計算,綜合考慮模盒上部和下部所需墊塊尺寸,最終確定工程所有所需墊塊統一為45 mm×50 mm×60 mm。
4.1.2 墊塊制作
根據計算出的模盒墊塊尺寸,聯系廠家生產預制高強度砂漿墊塊。
4.1.3 安裝墊塊
墊塊在擺放過程中,一定要保證位置正確、數量足夠。對于模盒下部墊塊,要求模盒下部四個角點必須設置墊塊。對于模盒上部,要求每一個模盒上部至少設置兩個墊塊,且墊塊必須設置于面筋節點位置,保證墊塊發揮作用(圖5)。
4.2 模盒間距的控制
4.2.1 計算
根據設計圖紙的每一塊板的具體尺寸及設計要求的模盒最小間距60 mm,計算出每一塊板跨所需模盒縱橫數量。
例:某板跨尺寸為4 000 mm×6 000 mm(均為梁內邊凈空)
短邊方向:(4000-60)/(580+80)=6.156
此方向模盒列數定為6個
模盒間距調整為 (4000-580×6)/7=74.29 mm
長邊方向:(6000-60)/(580+80)=9.28
此方向模盒列數定為9個
模盒間距調整為(6000-580×9)/10=78 mm
4.2.2 彈線安裝
根據計算所得的每一塊樓板的模盒列數及模盒間距,在模板上排好尺,并彈好墨線,以便模盒安裝人員跟線安裝。通過墨線控制模盒位置,確保模盒間距不小于60 mm,從而保證混凝土順利流入模盒下部,同時保證50插入式振搗棒可插入進行振搗。
4.3 混凝土粗骨料粒徑控制
4.3.1 設計變更
通過技術核定將原設計普通混凝土核定為同標號細石混凝土。
4.3.2 自密實細石混凝土和普通細石混凝土方案對比
工程實施過程中,商品混凝土站技術人員曾建議采用自密實細石混凝土,其混凝土骨料粒徑不大于12 mm,不需要振搗,按普通混凝土方法養護,可以達到灌漿料同等的密實度水平。自密實混凝土各方面性能都有利于解決模盒下部混凝土空鼓的問題,但其價格高于普通細石混凝土約40 元/m3。為確定選用何種混凝土,首先選擇了約100 m2左右部位使用普通細石混凝土澆筑,在達到混凝土養護周期后,將樓板底模拆除,經過觀察和回彈,發現普通細石混凝土澆筑的部位并未出現空鼓的現象。通過此次試驗,說明只要保證普通細石混凝土粗骨料的粒徑,BZS石膏模盒下部混凝土也是可以達到密實的。
4.4 混凝土布料機的設置
為緩沖混凝土布料機運行時產生的沖擊荷載,根據施工現場實際,利用現場鋼筋的邊角余料,焊接制作了多個混凝土布料機腳凳。該腳凳的四個腳可以穿過肋梁直接放在模板上,混凝土布料機自重和產生的沖擊荷載通過腳凳直接傳遞給支模架,避免了對模盒的破壞,從而保證混凝土的施工質量(圖6)。
4.5 模盒的抗浮問題的解決
按設計要求,模盒抗浮主要采用φ6.5 mm的HPB300鋼筋制作為兩端135°彎鉤的拉鉤,拉鉤固定在上下板筋上來保證模盒的抗浮。在現場實際安裝綁扎過程中,由于底筋與面筋空隙尺寸限制,兩端制作為135°的拉鉤時,作業人員不易安裝。經過反復調整分析,在保證拉鉤傳力性能前提下,先將拉鉤制作成一端135°彎鉤,一端90°彎鉤。在安裝綁扎時,將90°一端掛于面筋上,再用特制小彎鉤工具將其加彎至135°。對安裝好的拉鉤,要求作業人員檢查其拉結是否牢靠,對個別松動的拉鉤,采取綁扎一絞扎絲的加強措施。
4.6 模盒吸水性強的控制
為解決模盒吸水性強的問題,經多次試驗,采用了模盒注水的方法解決這一難題。通過注水施工,不僅解決了模盒自身吸水性強造成混凝土過早失水的問題,而且還解決了模盒抗浮的問題。
4.6.1 鉆孔
上部面筋綁扎完畢后,采用電錘對模盒頂部進行鉆孔,鉆孔時應控制好力度和轉速,以保證注水孔的良好成型和模盒的完好性,模盒注水至飽和后應采用澆筑混凝土同強度的砂漿進行注水孔封堵。
4.6.2 注水
(1)注水的量和時間應根據不同天氣情況以及現場實際施工進度(混凝土澆筑的時間)靈活掌握。如果注水量過多,會增加樓板的自重,而且水分一直在模盒里無法揮發;如果注水時間太早,混凝土還未澆筑到該部位,模盒已經干燥,就失去了注水解決模盒自身吸水性強的作用。
(2)工程施工時,我們在每個施工季節都進行了試驗,確定注水量和注水時間(表2)。
(3)石膏模盒注水充足一小時內吸水飽和,失水后應再次進行注水(圖7)。
5.1 社會效益
該工程采取了切實可行的施工方案,內置BZS空腹樓板的施工質量非常好,拆模后,混凝土的成型質量、觀感都得到了業主和建設行政主管部門的高度認可(圖8)。
5.2 經濟效益
(1)采用普通細石混凝土代替自密實混凝土澆筑模盒下部。工程保守預算細石混凝土用量約8 000 m3,則可節省費用為:40×8000=320000元。
(2)采用預制砂漿墊塊代替普通花崗石墊塊,每1 m2節約人工費、材料費0.1元,本工程建筑面積為98 000 m2,則可節省人工費:0.1×98000=9800元。
(3)模盒人工開孔,人工注水。每1 m2花費約0.8元,則本工程此項總花費為:0.8×98000=78400元。
(4)增設拉鉤的材料及制作和綁扎。每1 m2花費約1.7元,則本工程此項總花費為:1.7×98000=166600元。
(5)共計節省費用:320000+9800-78400-166600=84800元。
[1] 楊靜, 王肖伍. 無梁現澆混凝土空心樓板應用技術[C]//全國高校建筑施工學科研究會. 2008:12-16.
[2] GB 50204-2015 混凝土結構工程施工質量驗收規范[S].
陳俐(1969~),女,工程碩士,高級工程師,從事建筑施工管理工作。
TU755.2+1
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[定稿日期]2017-03-22