輕質材料填充空心預應力樓蓋在項目中的應用

張艷文

【摘 要】目前，全社會各行各業、各項產品都在大力提倡要具備節能、低碳、環保的新理念，建筑產品也不例外，LPM輕質材料填充空心預應力樓蓋符合新形勢下建筑節能、低碳、環保的理念

【關鍵詞】輕質材料；空心樓蓋；預應力

一、前言

現澆混凝土LPM輕質材料填充分空心預應力樓蓋，是結構設計的一種新型式，結構整體性好；由于樓板為預應力空心樓板，使得樓板混凝土用量少、結構自重輕、剛度大、變形小、抗震性能好、隔熱、隔聲、保溫性能好，由于降低了梁高，樓層內無明顯露梁，提高了樓層凈高，可合理降低層高，空間效果好，使用空間可任意分割、隔離，減少了樓板的使作和損耗，減少了支拆模板的人工費用，且施工速度快，還能節約能源、降低建造和使用成本，可以產生良好的經濟效益和社會效益，具有綠色、環保、節能的建筑特色，此結構適用于大開間的公共建筑。

二、應用工程概況

中國科學院心理研究所行為科學研究平臺工程，建筑面積10000m2，框架結構，九層，其中九層為報告廳，層高5.09m，柱網尺寸為：東西向7.8m×7.8m、7.8m×7.8m、7.8m×7.8m、南北向8.0m×8.0m、、8.0m×8.0m，現澆無梁空心預應力板蓋，板厚450，空心內模采用LPM輕質管。

該科研樓由中外建工程設計與顧問有限公司設計，預應力空心樓蓋由北京東方京寧建材科技術有限公司深化設計，設計采用清華大學“輕質材料組合單元填充的預應力混凝土現澆空心板”（ZL03146341.X結構技術，填充所用的LPM輕質管是“一種帶硬質加層的輕質發泡材料填充件”（ZL200420077923.9）；輕質管之間的連接采用“一種固定填充管的格柵及其空心樓蓋”（ZL200520112551.3），空心板內暗梁為450mm×450mm，預應力筋每1000mm設一組（每組3根），板厚450mm。LPM輕質管上下、下各設有一層鋼筋網片，經過反復探討、認真研究，探討出該LPM輕質材料填充空心預應力樓蓋的施工方法，并在施工實踐中不斷完善，取得了滿意的效果。

三、施工特點及難點

（一）LPM輕質材料填充空心樓蓋除具有一般空心樓蓋的特點外，還具備以下優點：

1、樓蓋空心率大，空心率為30-65%，比一般圓形空心管填充樓蓋高5-12%；

2、方便管線安裝，輕質管上可開槽或穿洞，管線安裝不受限制；

3、輕質管重量輕且不易破損，每平方米空心板范圍內輕質管重量公3-10Kg，水平、垂直運輸十分方便，輕質管為彈性材料，碰撞、踐踏時不易破損，且容易修補，施工安裝也相對簡單。

4、輕質管吸水率小，在主材外面具有隔離層，輕質管吸水率小于0.5%，澆筑混凝土之前勿須專門潤濕輕質管，特別方便冬季施工；

（二）施工難點

1、混凝土澆筑時，由于LPM管質量輕，受混凝土的擠壓，易造成填充管上浮帶動板筋向上，導致板下保護層偏大，施工中需做好抗浮措施；

2、輕質管下方混凝土難以振搗密實，易形成蜂窩、麻面、孔洞等質量缺陷。

四、材料要求

1、LPM輕質管表面密度不低于16Kg/m3，輕質管的每米重量必須小于4Kg（或者每平方米內輕質管總重量小于10Kg），LPM輕質管上表面應用加強層，其強度能滿足施工操作中的抗浮要求，輕質管強度必須滿足抗壓荷載要求。

2、預應力筋為低松馳預應力鋼絞線，直徑15.2，fptk=1860Mpa。采用錨固體系，張拉端為夾片錨，固定端為擠壓錨，預應力張拉控制應力為0.70fptk。

3、混凝土坍落度要嚴格控制在160mm-180mm間。

五、施工工藝流程

支板底模 → 板面放線 → 預埋件安裝 → 綁扎板底下層筋鋼筋 → 綁扎暗梁、梁肋鋼筋 → 綁扎或焊接預應力筋馬凳 → 穿放預應力筋并固定其位置 → 水電預埋預留 → 抗浮固定打孔 → 墊板下鐵鋼筋保護層塊 → 墊LPM管與鋼筋隔離墊塊 → 排放LPM空心管 → 綁扎上鐵鋼筋 → 墊LPM管與鋼筋隔離塊 → 抗浮固定 → 混凝土澆筑 → 預應力筋張拉 → 鐓頭封堵。

六、LPM輕質管安裝

1、施工準備

①.施工前根據LPM輕質管平面布置圖，在模板上彈出位置線，同時根據平面布置圖的確定拼裝輕質管組合單元，提前預制格柵。

②.輕質管鋪管前，所有預應力筋安裝到位、輕質管抗浮措施準備到位、板下鐵混凝土保護層墊塊安裝到位、預埋件安裝固定到位、LPM管下面與下鐵鋼筋隔離墊塊安裝固定到位。

③.安裝前檢查輕質管是否有破損現象，如有及時進行修補，破損嚴重的進行更換。

2、將LPM輕質管運至施工現場后，用提前預制的格柵按照布置圖進行拼裝，也可將輕質管和預制的格柵運至作業層進行拼裝，拼裝完后按模板上彈出的位置布置輕質管。

3、布置抗浮控制點的：根據布置圖合理布置抗浮制點，控制點一般設在肋梁處，可按矩形或者梅花形布置，每肋都設或隔一個肋交錯設置。

4、LPM輕質管布置：按照布置圖和模板表面放的位置線，將拼裝好的輕質管組合單元布置到位，LPM輕質管布置方向要與設計圖紙一致，輕質管排列要有序、整齊，管與管之間、單元與單元之間間距均勻一致。

5、LPM輕質管布置到位后，進行上層鋼筋網片綁扎，墊LPM管與鋼筋間隔離塊，雖然LPM管有一定的強度，踐踏時也不容易破損，修補也容易，但在綁扎上層鋼筋網片，還是要注意輕拿輕放，操作人員站在馬凳上，不要在其表面亂踩，避免造成其表面加強層破損。

6、抗浮措施：輕質管的抗浮靠直徑3-5mm的鐵絲固定，固定抗浮控制點時，鐵絲的一端與模板下的支撐系統綁牢，另一端與板上鐵擰緊。

七、混凝土澆筑

1、采用預拌泵送混凝土，樓層由混凝土泵車布料澆筑，布料管口距輕質管高度不宜過高（一般500mm為宜），以免由于混凝土的沖擊使輕質管移位或抗浮固定松動造成輕質管上浮，帶動板筋向上，造成板下保護層偏大。

2、混凝土澆筑必須控制混凝土的坍落度和澆筑振搗密實度，在澆筑時可分層澆筑，每塊板分兩步澆筑完成，先澆筑板厚的2/3，用片式振搗棒振搗，盡可能將LPM輕質管下面混凝土氣泡全部排除，保證LPM輕質管下面混凝土振搗密實，板厚的2/3混凝土澆筑振搗完成后，即將剩余板厚的混凝土澆筑到設計標高，并進行二次振搗。

3、做好混凝土抗壓強度同條件、標養試塊的留置及混凝土養護。

八、預應力張拉

1、預應力張拉時間的確定，在留置的同條件混凝土試塊的抗壓強度值達到90%后方可進行張拉；

2、預應力張拉采用錨固體系張拉端為夾片錨，固定端為擠壓錨，預應力拉控制應力為0.70fptk。

3、張拉的方法按規范和設計辦理，張拉過程中做好相應的記錄。

4、預應力的施工應符合預應力工程施工質量驗收規范的相關要求。

九、應用總結

本工程LPM輕質材料填充空心預應力樓蓋，經我公司全體員工的共同努力，取得了良好效果，該技術能有效地保證大跨度空間結構尺寸的正確，保證混凝土結構施工質量，在工程主體結構驗收過程中，建設工程相關主管部門、建設單位、設計單位、業內同行們的一致好評和充分肯定，取得了較好經濟效益和社會效益。

【參考文獻】

[1] 現澆混凝土空心蓋結構技術規程（CECS 175：2004）.中國計劃出版社. 2004年12月.

[2] 鼎基建材（廣西）科技開發有限公司《現澆混凝土空心樓板技術》.2003年.