底部異形的混凝土樓板胎模施工技術(shù)

王俊川 司永波 謝春堂 張愛國(guó)

中國(guó)新興建筑工程有限責(zé)任公司 北京 100079

1 工程概況

中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司汽車技術(shù)研發(fā)與測(cè)試基地建設(shè)項(xiàng)目，位于重慶市北部新區(qū)，其中NVH/EMC試驗(yàn)樓工程建筑面積9 491.66 m2，建筑高度為15.50 m，地上2層（局部地下1層），主體為混凝土框架結(jié)構(gòu)，屋面為混凝土結(jié)構(gòu)（局部網(wǎng)架）。其中混響實(shí)驗(yàn)室四周為剪力墻，頂部為底部異形混凝土樓板（圖1），精度要求高，所有混凝土澆筑必須一次成型，內(nèi)部密實(shí)，不得有空鼓。內(nèi)表面應(yīng)光滑、密實(shí)，不得有裂縫或空鼓，底部的異形凸出物相對(duì)位置準(zhǔn)確，施工難度較大，無(wú)類似的施工經(jīng)驗(yàn)可參考借鑒。

圖1 混響室頂棚擴(kuò)散體布置

2 方案選擇

2.1 方案提出與對(duì)比

為了解決混響實(shí)驗(yàn)室底部異形混凝土樓板的施工技術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題，提出了2套施工方案。

第1種方案是采用預(yù)制、定制模板作為底部異形混凝土樓板底部模。若采用整體制作，則存在質(zhì)量大、不容易吊裝、定位困難的情況；若只定做異形部分，則存在異形部分的模板測(cè)量定位困難、異形構(gòu)件間相對(duì)位置容易出現(xiàn)偏差、混凝土成型后模板拼接處存在接縫的情況，在混凝土澆筑過(guò)程中也可能出現(xiàn)因上人等增加的荷載使單個(gè)模板下沉的情況，不適宜在那些有較高要求的底部異形混凝土樓板施工中采用。此外，模板的預(yù)制、定制麻煩，特別是在量小的情況下，往往很難找到合適的制作廠家。

第2種方案是底部異形混凝土樓板胎模施工方案，即將地胎模施工技術(shù)應(yīng)用到底部異形混凝土樓板模板施工中。先是像通常搭設(shè)頂板模板一樣用多層板搭設(shè)一個(gè)大小如混響實(shí)驗(yàn)室頂板、四周有擋板的平臺(tái)，平臺(tái)上面填陶粒形成胎模，可以加工成各種特異造型，能滿足對(duì)底部有特殊要求的各種底部異形混凝土樓板的施工要求。

經(jīng)過(guò)對(duì)2種方案的對(duì)比分析，確定選擇底部異形混凝土樓板胎模施工方案。

2.2 技術(shù)原理

采用地胎模原理施工法代替普遍使用的預(yù)制、定制模板施工方法，即：預(yù)先支設(shè)支撐平臺(tái)，利用陶粒填充物充當(dāng)胎模，便于異形部分的準(zhǔn)確定位及成型，澆筑成型后拆除平臺(tái)及填充物，形成底部異形的混凝土樓板（圖2）。

圖2 底部異形混凝土樓板模板施工體系示意

將地胎模施工應(yīng)用在底部異形混凝土樓板施工中，具有以下施工難點(diǎn)：

1）胎模需定位準(zhǔn)確，符合圖紙要求。

2）異形坑形狀各異，坑的弧度與設(shè)計(jì)一致，異形基層處理需保證拆模后表面光滑，無(wú)蜂窩麻面、氣泡等質(zhì)量問(wèn)題。

3）支模架體系需單獨(dú)編制方案并進(jìn)行計(jì)算，滿足荷載要求。

4）拆模過(guò)程中需先拆部分底模，逐步清理陶粒層，再進(jìn)行模板拆除，需經(jīng)專項(xiàng)技術(shù)交底后，設(shè)專人拆模。

3 施工工藝及控制要點(diǎn)

搭設(shè)胎模支撐體系→填鋪陶?！嗌皾{找平抹光→挖胎?！ツＫ嗌皾{找平抹光→施工防水涂料及塑料薄膜隔離層→鋼筋綁扎隱檢→混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)及模板拆除

3.1 平臺(tái)模板支設(shè)

1）在搭設(shè)頂板支撐體系前，確保底板混凝土強(qiáng)度已達(dá)到要求。先在四周墻體上彈頂板底標(biāo)高控制線。立桿支撐、水平拉桿、剪刀撐的間距、步距要嚴(yán)格按照施工方案設(shè)置，確保支撐架體的整體剛度和穩(wěn)定。

2）以頂板位置控制線為基準(zhǔn)調(diào)整支撐立桿高度，在支托上沿短向安放、固定主龍骨，在主龍骨上沿房間長(zhǎng)向鋪設(shè)次龍骨，主、次龍骨間距按施工方案設(shè)置，接頭相互錯(cuò)開。在次龍骨上按已排好的拼模順序依次從四周向中央鋪設(shè)多層板，鋪設(shè)時(shí)每2塊模板的接頭盡量平整，并支設(shè)好邊模。

3.2 鋪填陶粒

陶粒應(yīng)分層鋪設(shè)（圖3），每層厚度≤500mm，用平板振搗器振搗密實(shí)，根據(jù)標(biāo)高控制線將表面標(biāo)高誤差控制在20mm以內(nèi)。采用M5水泥砂漿鋪設(shè)找平層。找平層厚度不應(yīng)小于2 cm。有異形坑及準(zhǔn)備釘鐵釘拉標(biāo)高線的部位需適當(dāng)添加水泥。陶粒層四周若無(wú)梁、剪力墻，則需支設(shè)模板。

圖3 平臺(tái)板陶粒鋪設(shè)

3.3 制作胎模

待添加了水泥的區(qū)域強(qiáng)度達(dá)到1.2 MPa，在其表面釘鐵釘拉線找平，鐵釘間距不要超過(guò)3 m，使得標(biāo)高線能夠繃緊，以保證標(biāo)高準(zhǔn)確，依照標(biāo)高線鋪水泥砂漿找平層。M5水泥砂漿找平層厚度不小于2 cm，將整個(gè)頂板依照鐵釘間距分成若干個(gè)矩形塊，以矩形塊為單位依次施工（圖4），同時(shí)控制好每個(gè)矩形塊中找平層的標(biāo)高。待全部水泥砂漿強(qiáng)度達(dá)到1.2 MPa，用2 m水平尺檢查每2 m的表面平整度，特別是矩形塊四周的交界處。高處用鐵抹子鏟平并用水泥漿找補(bǔ)平整，低處直接用水泥漿找補(bǔ)。還要注意控制好整個(gè)平面的平整度，避免形成斜坡狀平面。自檢達(dá)到圖紙要求后，報(bào)監(jiān)理、建設(shè)單位驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后進(jìn)入下一步工序[1]。

圖4 水泥砂漿找平層施工方式示意

水泥砂漿找平層施工完畢，經(jīng)驗(yàn)收合格后，在其表面進(jìn)行測(cè)量放線，先根據(jù)軸線定位經(jīng)過(guò)各個(gè)異形坑圓形切面中心點(diǎn)的垂直交叉線，再根據(jù)交叉點(diǎn)使用2個(gè)不同尺寸的特制工具（圖5）放出異形坑的圓形切面邊線，及其同圓心半徑大100mm的圓邊線，同時(shí)也要保證各個(gè)異形坑相對(duì)位置的準(zhǔn)確。

圖5 圓放樣工具

特制工具的制作及使用方法是先根據(jù)圖紙計(jì)算出異形坑的圓形切面半徑，然后根據(jù)半徑大小在一根直的細(xì)木條兩端分別釘一枚釘子，其中一枚尖銳端凸出木條長(zhǎng)一點(diǎn)，兩釘子間距與計(jì)算半徑相等；工具制作好后，凸出長(zhǎng)的釘子定位在圓心點(diǎn)，用另一端刻畫圓的邊線。放樣自檢合格后，報(bào)監(jiān)理、建設(shè)單位驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后進(jìn)入下一步工序。

在陶粒層上挖坑前，根據(jù)圖紙要求用多層板制作量角器狀異形坑細(xì)部處理模具（圖6）。輔以此模具的旋轉(zhuǎn)比對(duì)，使用鐵釬、鐵錘等工具掏挖陶粒成異形坑（圖7）。

圖6 異形坑細(xì)部處理模具

圖7 水泥砂漿找平前的異形坑

3.4 異形坑的處理

用水泥砂漿大致修補(bǔ)找平異形坑壁后，將模具兩端搭在找平層上，在大圓內(nèi)旋轉(zhuǎn)模具，將鼓凸的水泥砂漿刮平，人工配合修補(bǔ)，使異形坑尺寸大體達(dá)到設(shè)計(jì)要求（圖8），剩下的一些小瑕疵待水泥砂漿強(qiáng)度達(dá)到1.2 MPa后再用水泥漿進(jìn)行修補(bǔ)處理[2]。

圖8 水泥砂漿找平后的異形坑

砂漿找平用模具制作要精細(xì)，找平后異形坑形狀要符合要求，每一個(gè)都必須嚴(yán)格檢查，并經(jīng)監(jiān)理、建設(shè)單位驗(yàn)收。

異形坑修補(bǔ)完畢后，將找平層表面清掃干凈，第2天施工隔離層：先刷厚0.5mm防水涂料，次日再貼厚0.1mm塑料薄膜，塑料薄膜采用塑料專用膠水粘牢，粘貼由一端向另一端進(jìn)行，結(jié)合必須緊密，不留氣泡，當(dāng)出現(xiàn)氣泡時(shí)，可以用刀片割破氣泡，排氣后貼緊粘牢。

3.5 澆筑混凝土及拆除支撐體系

板筋宜吊運(yùn)至相鄰樓板，人工倒運(yùn)至安裝部位，小心安放，不得在胎模面層上拖拽，避免劃破塑料薄膜，鋼筋保護(hù)層墊塊及馬凳筋的安放不得遺漏。

混凝土澆筑前，用腳手板搭設(shè)施工走道，避免踩踏鋼筋?；炷翝仓r(shí)，提前與攪拌站聯(lián)系，保證混凝土供應(yīng)及混凝土質(zhì)量，澆筑循序漸進(jìn)，振搗及時(shí)跟進(jìn)，不漏振。混凝土澆筑時(shí)要安排專人看模，發(fā)現(xiàn)有異常情況，先停止?jié)仓龁?wèn)題解決后再繼續(xù)施工?；炷翝仓旰蠹皶r(shí)用麻袋覆蓋并澆水養(yǎng)護(hù)。

4 實(shí)施效果

應(yīng)用底部異形混凝土樓板胎模施工技術(shù)后，施工過(guò)程操作簡(jiǎn)便、安全可靠。混凝土澆筑一次成型，內(nèi)部密實(shí)，混凝土內(nèi)部無(wú)空鼓、色澤一致，樓板底部異形凸出物位置準(zhǔn)確、表面光滑、無(wú)縫隙和空鼓現(xiàn)象（圖9）。滿足了設(shè)計(jì)要求，得到了相關(guān)方的認(rèn)可。并且，支撐體系和填充物可就地取材、二次利用，降低了施工的成本。

圖9 異形混凝土成型效果

模板及其支撐體系拆除秉承“后支先拆、先支后拆、先拆非承重、后拆承重”的原則，先在頂板一側(cè)的邊角拆出一部分，將附近區(qū)域陶粒清理出來(lái)后再拆除多層板，清理一段區(qū)域后再拆除龍骨，拆除工作從一側(cè)向另一側(cè)有序進(jìn)行，待模板全部拆除完畢后再拆除支撐體系[3-4]。

5 結(jié)語(yǔ)

本技術(shù)合理利用地胎模施工原理，解決了底部異形混凝土的成型難題，達(dá)到了底部異形混凝土成型的要求。該技術(shù)質(zhì)量可靠、操作簡(jiǎn)便、節(jié)約資源、降低成本，可為類似工程提供經(jīng)驗(yàn)、借鑒。