薄壁方箱在地下室頂板中的應用

魏尚卿

（重慶賽迪工程咨詢有限公司，重慶 400013）

0 引言

空心樓蓋經濟跨度為7～12m、厚度20～55cm，與一般實心樓板相比自重減輕約40%，可節省20～40cm的結構層高度，大大減輕了結構自重，并有效提升建筑抗震性能。與普通框架結構相比，現澆混凝土空心樓蓋技術能提升地下室凈高，使空間更開闊、使用更方便，且具有良好的防火性能，不會因火災喪失應力導致結構破壞。

1 工程概況

某工程位于貴州省銅仁市江口縣，地下室為1層車庫，層高3.80～4.22m，頂板設計為結構找坡，標高-1.080～1.500m，建筑面積16 383.96m2，地下車位共292個。地下室區域范圍內共有2棟塔樓，分別為數據研發測試樓，首層面積5 634.48m2；工作人員宿舍，首層面積3 172.28m2。其余部位為地下1層車庫，除塔樓部分外地下室結構頂板為空心樓蓋。

2 空心樓蓋選型

2.1 圖紙要求

地下室頂板厚510mm，板內布置500mm×500mm×310mm規格薄壁方箱作為孔芯模，芯模應符合JGJ T 268—2012《現澆混凝土空心樓蓋技術規程》第3.4.3條及3.4.5條的要求。芯模表面堅固、密封且為空腹薄壁，其原料中不得含有聚苯泡沫或聚氨酯泡沫，吸水率不得超過5%，芯模原材料中氯離子含量及堿含量應符合GB 50010—2010《混凝土結構設計規范》（2015版）第3.5.3條的規定，空心板詳圖如圖1所示。

圖1 空心板詳圖

2.2 薄壁方箱選型

根據設計要求并結合《現澆混凝土空心樓蓋技術規程》，選用GBF高注合金方箱，箱體為高分子塑料，箱蓋為硅鈣板。產品外形如圖2所示，產品參數如表1所示。

圖2 薄壁方箱

表1 GBF薄壁方箱參數

3 薄壁方箱施工質量控制措施

3.1 薄壁方箱安裝工藝

1）根據施工圖紙尺寸要求設計地下室頂板模板及支撐系統，繪制薄壁方箱平面布置圖（除塔樓部分外，地下室結構頂板面積7 577.2m2，經過廠家排板后，方箱總計數量16 985個），如圖3所示，并提交設計單位確認，在地下室頂板模板上彈出薄壁方箱位置線，將塑料箱體和硅鈣板箱蓋用射釘組裝成薄壁方箱待用。

2）地下室頂板支撐系統及模板搭設 先搭設框架梁或肋梁部分模板支撐系統，然后再搭設薄壁方箱樓板支撐系統，框架梁或肋梁和樓板支撐各成體系且互相連接。空心樓蓋部分模板應按設計要求起拱，當無設計要求時，雙向起拱高度為板凈跨的1‰～2‰。

3）綁扎框架梁或肋梁鋼筋 當鋼筋存在接頭時，應錯開并采用機械連接，然后綁扎樓板底部鋼筋，在模板上鉆孔，將板底鋼筋和模板支撐架用14號鍍鋅鐵絲固定，作為薄壁方箱抗浮構造的錨固端。采用吊籠吊運薄壁方箱（堆碼不宜超過3層），如圖4所示。

圖3 薄壁方箱平面布置

圖4 吊籠吊運薄壁方箱

4）薄壁方箱就位前須對其外觀完好情況逐個檢查，蓋板局部破損（破損部位不超過整體面積的1/3）可用模板封堵，塑料底殼局部破損可用14號鍍鋅鐵絲圍箍，缺損嚴重的箱體必須更換。薄壁方箱之間及方箱與梁之間用φ12鋼筋支撐固定。若設計未作要求，薄壁方箱與框架梁或肋梁、墻鋼筋的凈間距應大于鋼筋保護層厚度，與預留孔洞的凈間距應大于50mm，在邊跨不合模數處局部安裝輔助規格的薄壁方箱或配置鋼筋的實心混凝土，如圖5所示，方箱底部采用專用預制墊塊保證混凝土保護層厚度。

圖5 不合模數的解決方式

5）薄壁方箱抗浮估算及預防 由于薄壁方箱為全封閉的空腔芯模構件，且底面平整、面積較大，混凝土澆搗過程中，因箱體芯模較輕，混凝土浮力及振搗擾動的共同作用下易發生上浮和錯位，甚至直接造成地下室頂板局部上浮突起和鋼筋移位，所以必須采取有效的抗浮措施。

浮力計算：根據商品混凝土公司出具的配合比通知書：混凝土容重ρ為2 380kg/m3，實測薄壁方箱自重為6.78kg，其體積 V 為 0.068 2m3。

F浮=ρ·g·V＝1 590.7N

由此可得，單個薄壁方箱浮力是其重力的23.94倍，如果在混凝土澆筑前不采取有效措施，必定會造成薄壁方箱上浮，以致施工無法正常進行。鍍鋅鐵絲一般材質為Q195，采用優質低碳鋼盤條加工而成，抗拉強度為350～550N/mm2。從安全角度出發，抗浮計算采取下限350N/mm2。

抗浮鐵絲需要的面積A需=F/σ=4.55mm2，14號鍍鋅鐵絲直徑為2.2mm，面積A=3.79mm2，采用雙股14號鍍鋅鐵絲作為箱體抗浮拉筋，截面積7.58mm2＞4.55mm2，先將底板鋼筋用14號鍍鋅鐵絲固定在模板支架上，再在薄壁方箱頂部布置φ12通長鋼筋作為壓條，每個箱體與底板筋用雙股14號鍍鋅鐵絲連接，用以抵抗箱體在澆筑混凝土過程中的上浮情況，如圖6所示。

圖6 薄壁方箱抗浮措施

6）綁扎地下室頂板面筋 檢驗批按照規定進行隱蔽驗收，合格后在樓蓋一定面積范圍內安放短鋼筋作為板厚和標高控制標識。

3.2 混凝土澆筑注意事項

澆筑混凝土時應均勻對稱澆筑，防止薄壁方箱移位，豎向分2次布料，第1次布料高度不超過薄壁方箱高度的1/2，待用振搗棒振實后，再進行第2次布料，且近鄰的上下層澆筑間隔不得超過混凝土初凝時間。混凝土坍落度不宜小于180mm，石子最大粒徑不宜大于16mm，布料與振搗應同步進行，宜采用直徑30mm的小型振搗棒振搗，不得將振搗棒直接觸壓薄壁方箱表面。振搗棒在肋內振搗點的間距不得大于500mm，每點振搗時間宜為10～15s，以混凝土將肋間填充飽滿，不上泛氣泡為宜。表面的混凝土振搗可采用振搗棒水平拖動振搗或采用功率為1.5kW的小型平板振搗器。混凝土終凝后，及時在混凝土表面覆蓋塑料薄膜，混凝土養護時間不少于14d。

3.3 拆模及地下室頂板行車

當混凝土達到設計強度100%后，方可拆除地下室頂板支撐系統和模板。樓板的設計荷載既考慮了種植覆土又考慮了消防車行駛。在未覆土時行車不會造成樓板整體受力，主要存在局部受壓問題，因此地下室頂板行駛貨車前，混凝土必須達到設計強度，且提前按圖紙設計的消防車行走范圍規劃車道，車道上鋪設鋼板或300mm厚的碎石，貨車滿載質量不能超過30t，且軸重不超過13t。

4 結語

薄壁方箱現澆混凝土空心樓蓋是一種新型結構形式，其施工工藝與普通混凝土現澆樓板做法有一定區別，施工前應會同薄壁方箱生產廠家共同制定詳細的施工方案，并認真做好技術交底，施工中嚴格按照施工方案進行操作，特別是薄壁方箱的抗浮措施及混凝土澆搗環節要引起高度重視，地下室頂板拆模和后續車輛行駛必須在混凝土強度達到100%后方可進行。