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摘要:随着社会经济的快速发展,城市的高层建筑物也越来越多,从而对现代建筑施工技术要求也变得越来越高。现浇混凝土空心楼盖结构的施工,是一种新的施工工艺。文章结合工程实例阐述了现浇混凝土空心楼盖施工质量的控制要点。希望能够为广大同行起到抛砖引玉的作用。
关键词:混凝土空心楼盖;施工;质量控制;
1 现浇混凝土空心楼盖简介
在现浇楼板内预埋高强复合薄壁管,在不取出内管的情况下浇筑混凝土, 形成类似密肋梁受力的现浇多孔空心板。预埋的高强复合薄壁管起到了现浇混凝土内模的作用,由于形成空心孔而减轻了自重,加大了板的刚度,提高了承重和抗震效果。
现浇混凝土空心楼盖(以下简称“现浇空心楼盖”)适用范围广,尤其是大跨度、大净空的开间,使楼板成为真正的平板,没有任何凸于板面的主次梁,空间更加开阔有效提高空间的利用率。不但自重轻、刚度大、抗震性能好,而且隔声、隔热效果明显提高,有利于建筑节能。但是由于现浇空心楼盖混凝土净厚度相对较小,水电设备等线路布置难度大,尤其是水平管道纵横交错布置容易造成结构缺陷。此外,如果施工不当,混凝土楼板容易开裂。
2 施工的质量监控
2.1 专项施工方案的审查
现浇混凝土空心楼盖施工应有专门的施工技术方案,经监理单位审查批准后实施,并在实际施工中不断调整、完善。专项施工方案的内容包括:
(1)施工现场健全的质量管理体系,施工质量控制和质量检验制度。
(2)模板结构系统应经计算并复核确认。内模的安装应按模板分项工程的要求,并适度提高标准(严于国家规范)进行质量控制和验收;对内模进行单项隐蔽工程验收。
(3)混凝土浇筑时采取防止单个内模上浮、局部楼板底模上浮和钢筋移位的有效措施。具体的施工方法要细化、量化,并具可操作性。
(4)施工机具的准备情况:能保证施工机械和机具正常运行的措施,包括突发情况下的应急预案。
(5)大面积混凝土连续浇筑的顺序和路线优化,避免产生施工冷缝。
(6)整个施工过程中的安全措施必须满足安全操作规程的相关要求,并派专人现场全程监督检查。
2.2 主要原材料质量控制
现浇混凝土空心楼盖结构各分项工程应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204;对芯管的材料检验,要按同一生产厂家、同一材料、同一生产工艺、同一规格,且连续进场不超过5000件为一个检验批,检查产品合格证、出厂检验报告;对外观质量应全数目测检查;每个检验批随机抽取20个试件进行尺寸偏差检验(见表1);检验合格后,从中随机抽取3个试件检验重量和抗压荷载(见表2);检验结果应满足《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程》CECS175:2004 第7.2.2、7.2.3 条要求。
2.3 工序质量监控
2.3.1 模板支设
模板宜采用1.5cm~1.8cm 厚胶合板、木工板,竖向结构支撑为可调式钢支架,配以扣件式钢管支撑,水平支撑为50mm×100mm木龙骨和钢管。施工时,先搭设支撑系统,再安装木龙骨及楼板模板。模板拼缝必须方正严密,且所有板缝均粘贴柔性胶条,充分保证振捣混凝土不发生漏浆现象,使混凝土内实外光,外观质量良好。由于板跨度较大,支设模板时要按2‰起拱。对模板安装质量指标要按企业质量标准执行,尤其是模板面平整度的控制(應严于国家规范要求)。
此外,后浇带支撑模板与系统分离支置,保证其它区域拆模不影响后浇带支撑和模板。
2.3.2 钢筋绑扎
钢筋绑扎先完成纵横主梁钢筋,然后排插肋梁钢筋。在绑扎完梁筋并核对无误后,为保证板筋、芯管及预埋件、预留孔洞位置的准确,应先在模板上标出其位置,再按照顺序逐一安装。
为控制高强复合薄壁芯管,在混凝土浇筑时不上浮,可采用底排板筋上口敷设20mm×40mm方钢管搁置芯管,再沿截面方向用8#铁丝环绕。在各截面尺寸确认,尤其是底部钢筋保护层得以确认后,将铁丝两头分别穿过模板并与支撑系统水平管相连扣紧绑牢。最后布置面层板筋,并按设计要求定位,严格控制双层双向钢筋位置和混凝土保护层。
2.3.3 高强度复合薄壁管安装
芯管的布置除考虑施工的便捷外,更为关键的是芯管整体布置应能合理传递各种结构内力,使结构受力合理,传力直接明确。不同的楼盖支承方式其芯管布置亦有所不同。因此芯管安装质量控制主要有以下几个方面:①安装时芯管的同心度;②芯管安装的垂直位置;③芯管间的距离;④芯管与钢筋之间的间距;⑤芯管的完好无损。
在布管完成后逐根检查芯管定位尺寸及外观,做到以上5个方面的控制,保证芯管在混凝土楼板中准确定位是整个工序的关键。因此必须严禁将施工机具等直接放置在内模上,施工人员不得直接踩踏内模。
2.3.4 混凝土浇筑
由于芯管与芯管之间、芯管与板底的间距较小,根据工程的实际情况,可采取以下措施来保证混凝土的施工质量:
(1)采用泵送商混凝土连续浇筑。混凝土级配经试验,并由设计认可,坍落度一般不小于150mm,布料机臂管直接到达浇筑部位上方。
(2)因为芯管有一定的吸水性,在混凝土浇筑前所有芯管表面应充分浇水湿润, 以免芯管大量吸水而降低混凝土的和易性和坍落度,从而产生空洞、麻面现象。浇筑过程中要派专人跟踪检查,一经发现局部破损的芯管立即采用水密性胶带等进行封堵。
(3)混凝土下料时不宜太猛,也不可太多,当板厚超过25cm时混凝土应分层浇筑,但间隔时间不得超过混凝土初凝时间。混凝土的浇筑应沿平行于薄壁管方向下料和振捣,若沿垂直薄壁管方向下料时,必须顺管方向振捣,不得采用多点围合式浇筑。
(4)浇筑混凝土空心楼盖时,暗梁或大梁处可用普通振动棒,管与管肋处应严格采用插入式小振动棒(直径35mm)进行振捣,面层混凝土用平板式振动器振捣。先将插入式小振动棒在管间缝隙中振捣,不宜直接触压薄壁管进行振捣,管间混凝土密实后可采用平板式振动器随振随找平,随捣随抹。
5)浇筑混凝土时,要注意安装管是否有上浮现象,一旦有上浮,应立即停止混凝土浇筑,待采取相应措施后再继续作业。
6)按照规范和设计要求制作混凝土试块,按规范要求进行混凝土养护。在混凝土强度达到100%后,才能拆除底模。外露铁丝及时处理。
3 工程实例
某综合楼工程为钢筋混凝土框架结构,地下1层为人防(建筑面积2 000m2)地上10层,总建筑面积9279m2。建筑高度39.9m。楼盖结构采用GBF空心管现浇混凝土空心板楼盖,布管方向见图集05SG343《现浇混凝土空心楼盖》边支承(二)大样,空心管离梁边净距不应小于50mm,离预留洞边净距不应小于100mm,离暗梁边净距大于50 mm,管壁间的间距为50mm。空心管采用1.0m规格标准管,非标管长1500mm、1200mm、800mm、600mm、400mm,管头之间100mm为实心混凝土。空心管的排放应综合考虑楼板预留孔位置,避免预留孔在空心管处,板上有轻质隔墙处不能布管。
(1)梁钢筋和楼板底筋绑扎完毕后,用钢卷尺测量实际铺设GBF管空间尺寸,分隔点用石笔在底筋上划线,整齐排放下翼缘的方钢管,排管时拉线调直后再固定。(见图1)
(2)为确保内模整体或局部不上浮,采用16#铁丝每间隔1.0m 距离扎在上层钢筋交叉点上,并穿过模板固定在模板上支撑的水平钢管上,在四周及转角处加固时应适当加密,以确保内模不上浮(见图2)。
(3)为防止GBF管水平滑移,方钢管上按布管图管间距要求安放钢筋限位卡(见图2)
(4)GBF管应严格按照施工图或布管图进行排管(如图3)。
(5)排布GBF管时,应按GBF管结构布置图施工。如设计未作要求,宜将其与最靠近的梁、墙钢筋的净空间距调为50mm左右,与预留孔洞的净空间距调为≥50mm(见图4)。
(6)GBF 管下的预留线盒、预埋管线交叉点应尽可能布置在管间肋位置,必要时该位置的GBF 管可断开,或在GBF管管身锯缺口并填堵,让出管线位置。管线特别集中的大面积处可以小直径GBF管替代。
(7)加强对GBF管的成品保护①加强GBF 管堆放管理:GBF管运至现场,安排专人卸货,做到轻拿轻放,堆放整齐,严禁随意乱放,任意摔坏GBF管。
②切实加强GBF管的吊运管理:GBF管吊运必须有专门的吊笼或吊箱,严禁使用钢丝绳直接吊运。GBF管吊运过程中,应避免忽上忽下,防止GBF管受到冲击力而损坏。
③严格执行GBF管安装操作、混凝土浇捣规定,切忌施工人员踩踏在已安装的GBF管上。所有施工材料均不得直接堆放在GBF管上,振动棒等不宜直接与GBF 管接触,以免造成GBF管破损,影响工程质量。
④严格遵循施工程序,各专业工种交叉作业时要认真保护好相互之间的成品,杜绝野蛮施工。通过上述质量监控措施进行施工,使施工中的技术问题得到预控。经质检部门按优质结构质量标准进行检测,达到规范标准,满足设计要求,取得了较好的效果。
4 结束语
现浇混凝土空心楼盖,整体受力性能好,在使用中,隔音效果非常显著。现浇混凝土空心楼盖结构的施工,是一种新的施工工艺。另外,在8m~15m跨度内,无需采用预应力技术,从而降低工程成本,加快施工进度。目前现浇空心楼盖技术已在全国迅速推广,广泛应用于办公楼、图书馆、医院、疗养院、体育馆等大跨度的建筑中。
参考文献:
1.混凝土结构设计规范(GB50010-2002).北京:中国建筑工业出版社,2002
2.凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204—2002).北京:中国建筑工业出版社,2002
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:混凝土空心楼盖;施工;质量控制;
1 现浇混凝土空心楼盖简介
在现浇楼板内预埋高强复合薄壁管,在不取出内管的情况下浇筑混凝土, 形成类似密肋梁受力的现浇多孔空心板。预埋的高强复合薄壁管起到了现浇混凝土内模的作用,由于形成空心孔而减轻了自重,加大了板的刚度,提高了承重和抗震效果。
现浇混凝土空心楼盖(以下简称“现浇空心楼盖”)适用范围广,尤其是大跨度、大净空的开间,使楼板成为真正的平板,没有任何凸于板面的主次梁,空间更加开阔有效提高空间的利用率。不但自重轻、刚度大、抗震性能好,而且隔声、隔热效果明显提高,有利于建筑节能。但是由于现浇空心楼盖混凝土净厚度相对较小,水电设备等线路布置难度大,尤其是水平管道纵横交错布置容易造成结构缺陷。此外,如果施工不当,混凝土楼板容易开裂。
2 施工的质量监控
2.1 专项施工方案的审查
现浇混凝土空心楼盖施工应有专门的施工技术方案,经监理单位审查批准后实施,并在实际施工中不断调整、完善。专项施工方案的内容包括:
(1)施工现场健全的质量管理体系,施工质量控制和质量检验制度。
(2)模板结构系统应经计算并复核确认。内模的安装应按模板分项工程的要求,并适度提高标准(严于国家规范)进行质量控制和验收;对内模进行单项隐蔽工程验收。
(3)混凝土浇筑时采取防止单个内模上浮、局部楼板底模上浮和钢筋移位的有效措施。具体的施工方法要细化、量化,并具可操作性。
(4)施工机具的准备情况:能保证施工机械和机具正常运行的措施,包括突发情况下的应急预案。
(5)大面积混凝土连续浇筑的顺序和路线优化,避免产生施工冷缝。
(6)整个施工过程中的安全措施必须满足安全操作规程的相关要求,并派专人现场全程监督检查。
2.2 主要原材料质量控制
现浇混凝土空心楼盖结构各分项工程应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204;对芯管的材料检验,要按同一生产厂家、同一材料、同一生产工艺、同一规格,且连续进场不超过5000件为一个检验批,检查产品合格证、出厂检验报告;对外观质量应全数目测检查;每个检验批随机抽取20个试件进行尺寸偏差检验(见表1);检验合格后,从中随机抽取3个试件检验重量和抗压荷载(见表2);检验结果应满足《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程》CECS175:2004 第7.2.2、7.2.3 条要求。
2.3 工序质量监控
2.3.1 模板支设
模板宜采用1.5cm~1.8cm 厚胶合板、木工板,竖向结构支撑为可调式钢支架,配以扣件式钢管支撑,水平支撑为50mm×100mm木龙骨和钢管。施工时,先搭设支撑系统,再安装木龙骨及楼板模板。模板拼缝必须方正严密,且所有板缝均粘贴柔性胶条,充分保证振捣混凝土不发生漏浆现象,使混凝土内实外光,外观质量良好。由于板跨度较大,支设模板时要按2‰起拱。对模板安装质量指标要按企业质量标准执行,尤其是模板面平整度的控制(應严于国家规范要求)。
此外,后浇带支撑模板与系统分离支置,保证其它区域拆模不影响后浇带支撑和模板。
2.3.2 钢筋绑扎
钢筋绑扎先完成纵横主梁钢筋,然后排插肋梁钢筋。在绑扎完梁筋并核对无误后,为保证板筋、芯管及预埋件、预留孔洞位置的准确,应先在模板上标出其位置,再按照顺序逐一安装。
为控制高强复合薄壁芯管,在混凝土浇筑时不上浮,可采用底排板筋上口敷设20mm×40mm方钢管搁置芯管,再沿截面方向用8#铁丝环绕。在各截面尺寸确认,尤其是底部钢筋保护层得以确认后,将铁丝两头分别穿过模板并与支撑系统水平管相连扣紧绑牢。最后布置面层板筋,并按设计要求定位,严格控制双层双向钢筋位置和混凝土保护层。
2.3.3 高强度复合薄壁管安装
芯管的布置除考虑施工的便捷外,更为关键的是芯管整体布置应能合理传递各种结构内力,使结构受力合理,传力直接明确。不同的楼盖支承方式其芯管布置亦有所不同。因此芯管安装质量控制主要有以下几个方面:①安装时芯管的同心度;②芯管安装的垂直位置;③芯管间的距离;④芯管与钢筋之间的间距;⑤芯管的完好无损。
在布管完成后逐根检查芯管定位尺寸及外观,做到以上5个方面的控制,保证芯管在混凝土楼板中准确定位是整个工序的关键。因此必须严禁将施工机具等直接放置在内模上,施工人员不得直接踩踏内模。
2.3.4 混凝土浇筑
由于芯管与芯管之间、芯管与板底的间距较小,根据工程的实际情况,可采取以下措施来保证混凝土的施工质量:
(1)采用泵送商混凝土连续浇筑。混凝土级配经试验,并由设计认可,坍落度一般不小于150mm,布料机臂管直接到达浇筑部位上方。
(2)因为芯管有一定的吸水性,在混凝土浇筑前所有芯管表面应充分浇水湿润, 以免芯管大量吸水而降低混凝土的和易性和坍落度,从而产生空洞、麻面现象。浇筑过程中要派专人跟踪检查,一经发现局部破损的芯管立即采用水密性胶带等进行封堵。
(3)混凝土下料时不宜太猛,也不可太多,当板厚超过25cm时混凝土应分层浇筑,但间隔时间不得超过混凝土初凝时间。混凝土的浇筑应沿平行于薄壁管方向下料和振捣,若沿垂直薄壁管方向下料时,必须顺管方向振捣,不得采用多点围合式浇筑。
(4)浇筑混凝土空心楼盖时,暗梁或大梁处可用普通振动棒,管与管肋处应严格采用插入式小振动棒(直径35mm)进行振捣,面层混凝土用平板式振动器振捣。先将插入式小振动棒在管间缝隙中振捣,不宜直接触压薄壁管进行振捣,管间混凝土密实后可采用平板式振动器随振随找平,随捣随抹。
5)浇筑混凝土时,要注意安装管是否有上浮现象,一旦有上浮,应立即停止混凝土浇筑,待采取相应措施后再继续作业。
6)按照规范和设计要求制作混凝土试块,按规范要求进行混凝土养护。在混凝土强度达到100%后,才能拆除底模。外露铁丝及时处理。
3 工程实例
某综合楼工程为钢筋混凝土框架结构,地下1层为人防(建筑面积2 000m2)地上10层,总建筑面积9279m2。建筑高度39.9m。楼盖结构采用GBF空心管现浇混凝土空心板楼盖,布管方向见图集05SG343《现浇混凝土空心楼盖》边支承(二)大样,空心管离梁边净距不应小于50mm,离预留洞边净距不应小于100mm,离暗梁边净距大于50 mm,管壁间的间距为50mm。空心管采用1.0m规格标准管,非标管长1500mm、1200mm、800mm、600mm、400mm,管头之间100mm为实心混凝土。空心管的排放应综合考虑楼板预留孔位置,避免预留孔在空心管处,板上有轻质隔墙处不能布管。
(1)梁钢筋和楼板底筋绑扎完毕后,用钢卷尺测量实际铺设GBF管空间尺寸,分隔点用石笔在底筋上划线,整齐排放下翼缘的方钢管,排管时拉线调直后再固定。(见图1)
(2)为确保内模整体或局部不上浮,采用16#铁丝每间隔1.0m 距离扎在上层钢筋交叉点上,并穿过模板固定在模板上支撑的水平钢管上,在四周及转角处加固时应适当加密,以确保内模不上浮(见图2)。
(3)为防止GBF管水平滑移,方钢管上按布管图管间距要求安放钢筋限位卡(见图2)
(4)GBF管应严格按照施工图或布管图进行排管(如图3)。
(5)排布GBF管时,应按GBF管结构布置图施工。如设计未作要求,宜将其与最靠近的梁、墙钢筋的净空间距调为50mm左右,与预留孔洞的净空间距调为≥50mm(见图4)。
(6)GBF 管下的预留线盒、预埋管线交叉点应尽可能布置在管间肋位置,必要时该位置的GBF 管可断开,或在GBF管管身锯缺口并填堵,让出管线位置。管线特别集中的大面积处可以小直径GBF管替代。
(7)加强对GBF管的成品保护①加强GBF 管堆放管理:GBF管运至现场,安排专人卸货,做到轻拿轻放,堆放整齐,严禁随意乱放,任意摔坏GBF管。
②切实加强GBF管的吊运管理:GBF管吊运必须有专门的吊笼或吊箱,严禁使用钢丝绳直接吊运。GBF管吊运过程中,应避免忽上忽下,防止GBF管受到冲击力而损坏。
③严格执行GBF管安装操作、混凝土浇捣规定,切忌施工人员踩踏在已安装的GBF管上。所有施工材料均不得直接堆放在GBF管上,振动棒等不宜直接与GBF 管接触,以免造成GBF管破损,影响工程质量。
④严格遵循施工程序,各专业工种交叉作业时要认真保护好相互之间的成品,杜绝野蛮施工。通过上述质量监控措施进行施工,使施工中的技术问题得到预控。经质检部门按优质结构质量标准进行检测,达到规范标准,满足设计要求,取得了较好的效果。
4 结束语
现浇混凝土空心楼盖,整体受力性能好,在使用中,隔音效果非常显著。现浇混凝土空心楼盖结构的施工,是一种新的施工工艺。另外,在8m~15m跨度内,无需采用预应力技术,从而降低工程成本,加快施工进度。目前现浇空心楼盖技术已在全国迅速推广,广泛应用于办公楼、图书馆、医院、疗养院、体育馆等大跨度的建筑中。
参考文献:
1.混凝土结构设计规范(GB50010-2002).北京:中国建筑工业出版社,2002
2.凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204—2002).北京:中国建筑工业出版社,2002
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。