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摘要:随着我国国民经济的飞速发展和建筑物使用功能日益提高,要求大跨度、大荷载、大开间、隔墙可以任意分隔的结构体系越来越广泛,,现浇空心楼板结构在这种背景下诞生。它是通过在板内形成永久性孔芯,获得较大的空心率以减轻结构自重,充分发挥不同材料不同力学性能,代替了传统的普通钢筋混凝土梁板结构体系。
现浇混凝土空心楼板可广泛适用于大跨度、大开间、大荷载的建筑中。与传统技术相比,可节省混凝土量,增加截面受力,降低综合造价,减轻结构自重。该种结构型式适用于学校、桥梁、阅览室、办公写字楼、商场、厂房、地下停车场、大开间住宅等项目,是继普通梁板、密助楼板、无粘结预应力搂盖之后开发的又一种现浇钢筋混凝土新结构体系。 关键词:空心楼板 原理 施工
Abstract: with the rapid development of China's national economy and building use function is increasing day by day, demand large span and large load and large bay multi-ribbed slab frame, partition can any space structure system is more and more extensive,, cast-in-situ hollow floor structure in this context was born. It is through the board formed in the permanent core hole to obtain larger hollow rate in order to reduce weight structure, give full play to the different material is different mechanical properties, instead of the traditional common reinforced concrete beam slab structure system.
Cast-in-situ concrete hollow floor can be widely used in large span and large bay multi-ribbed slab frame, big load of the building. Compared to the traditional technology, may save the concrete quantity, increase section stress, reduce the comprehensive cost, reduce weight structure. The structure types of schools, Bridges, for the reading room, office, office buildings, shopping mall, workshop, underground parking lot, wide bay residential project, is the common beam plank, dense help floor, non-bonding prestressed fell after the development and cover a cast-in-place reinforced concrete new structure system.
Keywords: hollow floor construction principle
中圖分类号:TU37文献标识码:A 文章编号:一、技术设计原理 现浇混凝土空心楼板结构技术设计原理是:在现浇板中按一定规则放置轻质块,沿轻质块方向的板正截面就变成了“工”字形截面。垂直于轻质块方向的板正截面变成了平面外有联系的“工工”字形截面,这种“工”字型截面和“工工”字形截面的承载能力与等量的实心板相同。由于“工”字形截面减轻了自重,故板的配筋比等厚的实心板要少,现浇空心板方案比实心方案的综合造价要节省5%~20%左右。但该料轻质的密度相对混凝土要小,浇筑过程中极容易上浮,故该工艺施工的核心技术为轻质块抗浮加固。该轻质块容重120--180kg/m3,为珍珠岩和聚苯复合体,具有质轻、价廉、不燃、成孔规范、安装施工简便、对钢筋无锈蚀等特点,是国家推广的新材料、新工艺施工技术。
二、施工技术措施 1、工艺流程:支模→在模板上放出肋中线→绑扎板底钢筋→铺设电线管
→铺设轻质块并绑牢定位→绑扎板面钢筋→放上垫块→做抗浮处理隐检→将模内杂物吹净→浇水湿润→浇筑砼→板面抹平
2、支模与绑筋
(1)根据空心板的施工总荷载进行模板支撑的竖向和侧向稳定性计算、设计,并架设牢固。安装顺序为:碗扣架支撑→框架梁底、梁侧模板→木龙骨、楼板模板。支撑体系的搭设及计算。详见模板工程专项方案。
(2)梁、板模板应按设计要求做单向或双向起拱,本工程支模时顶板模板应与梁模板同时起拱2‰。
(3)预留孔洞、埋件等器件的数量、尺寸、标高,严禁事后凿挖,模板安装完成并经验收合格后。应对梁、板钢筋、轻质块、预埋件、孔洞等作详细的放线定位,方可进行下道工序。
(4)支好模板应在模板上放出每块肋的中线,铺设轻质块。
(5)按图纸要求绑扎钢筋网片。
钢筋绑扎顺序为:梁钢筋一板下部钢筋—轻质块铺设→板面钢筋。
梁钢筋、板下部钢筋按设计要求绑扎完毕后,必须进行初检,并确定钢筋垫块完整可靠后,方可进行轻质块的铺设。
板面钢筋的绑扎是在轻质块铺设后才能进行。
3、铺设水电管线
(1)水电管线的铺设应本着横平竖直的原则,即尽可能在肋中穿行。
(2)每块板最好集中进线,然后顺肋方向分流。
(3)因管与四周的梁留有较大距离,主进管应尽量沿梁边布置。
(4)当电线管无法在肋中穿行时,也可走轻质块位置,可将轻质块下层聚苯割个凹槽,将线管嵌入槽内,或采用薄一级的轻质块。
(5)尽量避免线管交叉叠加铺放。
(6)现场焊接线管时应远离轻质块8米以上。
4、轻质块的铺放、固定
(1)块的铺放应从一条肋接一条肋地铺设,使轻质块横平竖直,轻质块应轻拿轻放,严禁破坏表面的防水胶带。
(2)调整块的顺直,使其顺直偏差控制在10mm。
(3)在轻质块每边绑扎2Ф6 “几”字型钢筋马镫,布置均匀,将填充块固定牢固,详见图1。
(4)按图绑扎面层钢筋网片,面层钢筋吊上来应先放于梁上,严禁直接压在轻质块上。在摆放面筋时不得将钢筋在轻质块表面拖拉。
(5)顶板所有后浇带两侧1m范围内为混凝土实心板
(6)在每个轻质块上下各放置三个垫块与上下网片隔离,上部垫块应与上网片拧牢,以防浇注砼时将填充块冲掉。
(7)对底模每1.2米打Φ6的孔。
(8)用12号铅丝兜住上网片钢筋的交点处,并穿过底模板的孔与下部碗扣架拧牢。
(9)上述工序经检查无误后方可浇筑砼。
三、施工中的重点和难点: 抑制轻质块上浮和固定是本工程施工的重点、难点。轻质块抗浮加固存在以下几个不利因素:楼盖厚度较大;轻质块底部混凝土不易振捣密实;轻质块体积较大,密度小,极易上浮;采用商品混凝士,水灰比较大,对轻质块上浮力作用明显。在这些综合因素影响下,轻质块存在着上浮的危险。在振捣器作用下混凝土中骨料极易下沉。因此在混凝土凝固前,为防止轻质块上浮,必须采取有效措施保证轻质块的位置不發生变化,否则会影响到混凝土的质量和结构的安全。主要采用模板支撑体系加固轻质块,合理安排混凝土浇筑顺序,并严格控制混凝士的振捣方式等综合措施来平衡流态混凝土中轻质块的上浮力,控制轻质块上浮并确保混凝土顺利泵送和浇筑。 1、轻质块上浮的原理分析 (1)、轻质块上浮力分析 混凝土的成型是由具有可塑性到失去可塑性,从流态逐步变化为固态混凝土并具有强度和硬度的过程。在流体混凝土中,轻质块要排出混凝土体积,轻质块必然会受到很大的上浮力,另外,处于流动状态的混凝土,振捣时骨料下沉,容易沉积在轻质块底部,造成轻质块受挤压上浮而无法回落。随着混凝土失去塑性,强度增长,混凝土固化,轻质块最终被嵌固混凝土内部,形成稳定的空心楼盖结构。 (2)、轻质块上浮原因分析 根据施工现场勘验发现:初次浇筑时由于经验不足,轻质块仅与板底钢筋进行绑扎,结果轻质块上浮严重超标,说明轻质块受到的上浮力很大,能把板底钢筋拉上来。单靠板内钢筋加固轻质块不能满足要求。混凝土按照常规方式浇筑,靠近梁边部位轻质块上浮幅度较小,板中上浮幅度较大,说明粱内混凝土及钢筋对轻质块上浮起到阻碍或约束作用,每次混凝土摊铺厚度为整个板厚时,板底部混凝土不易振实,轻质块容易上浮,说明板浇筑应分层成型。还发现一旦某振点出现过振情况,则轻质块也会上浮,说明操作工人振捣控制也很重要。由此可以看出,轻质块固定不牢固是造成轻质块上浮的最主要因素,混凝土浇筑顺序不当,每次摊铺厚度过大,操作工人振捣方式不对也是造成轻质块上浮的主要因素。
2、轻质块抗浮加固措施 (1)、模板支撑系统 先固定板底钢筋。板底筋作为轻质块连接的中间环节,铺设完板底钢筋后,在板底模板上钻眼,间距为1.2米,梅花形布置,对应模板钻眼位置,用12号铅丝兜住上网片钢筋的交点处,并穿过底模板的孔与下部碗扣架拧牢,使轻质块与下部的支撑体系连接成整体。此外在绑扎板面筋时,将板面筋与梁箍筋用双股扎丝绑扎,增加另一道抗浮保险系数。 (2)、混凝土浇筑顺序控制 先浇筑梁,再浇筑板,由板四周逐步向板跨中延伸。板中混凝土浇筑顺序应沿轻质块纵轴线单向进行,不宜沿垂直轻质块纵轴作多点围合式浇筑。采用商品混凝土,泵管下料时,冲击力较大,为防止混凝土侧压力将轻质块挤倒,利用混凝土的自流性,采用混凝土斜向挤混凝土的方式推行前进,避免泵管内的混凝土直接冲击轻质块,造成轻质块移位。 (3)、混凝土振捣控制粱内混凝土用50mm振动棒振捣。板内混凝土分2次浇筑:第1次浇至板肋2/3处,用3 Omm振动棒仔细振实,振点间距25cm。第2次浇至设计高程,用振动棒振实后,用平板振动器沿轻质块纵横向振平。每个振点时间控制在3 s左右,不可久置于同一地方振动,否则混凝土会挤入轻质块底部,导致局部轻质块上浮,更不得将振动器直接接触轻质块进行振捣。 3、防止材料损坏的办法 轻质块在装卸,搬运、叠堆时应小心轻放,严禁抛掷。吊运安装时,用专用吊篮吊运.严禁用缆绳直接绑扎轻质块进行吊运。吊至安全楼层后应及时排放.不宜再叠层堆放。 安装固定轻质块施工过程,应在轻质块顶随铺垫木作保护,不允许直接踩踏轻质块。 浇筑混凝土时,在轻质块上架空安装、铺设浇灌道,禁止将施工机具直接压放在轻质块,施工人员不得直接踩踏板筋或轻质块。
图1空心楼板现场浇筑前
图2 混凝土浇筑完毕拆模后
结束语:在混凝土浇捣过程中,对轻质块加固体系、轻质块上浮情况实时监控,随时对已成型楼板混凝土进行跟踪检测,楼板混凝土厚度及平整度均控制在规范允许范围内。模板拆除后混凝土观感较好(见图2),得到设计、建设、监理等社会各界的认同。
参考文献:
1、《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程》)CECS175:2004
2、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
3、《建筑工程质量验收统一标准》GB50300-2001
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
现浇混凝土空心楼板可广泛适用于大跨度、大开间、大荷载的建筑中。与传统技术相比,可节省混凝土量,增加截面受力,降低综合造价,减轻结构自重。该种结构型式适用于学校、桥梁、阅览室、办公写字楼、商场、厂房、地下停车场、大开间住宅等项目,是继普通梁板、密助楼板、无粘结预应力搂盖之后开发的又一种现浇钢筋混凝土新结构体系。 关键词:空心楼板 原理 施工
Abstract: with the rapid development of China's national economy and building use function is increasing day by day, demand large span and large load and large bay multi-ribbed slab frame, partition can any space structure system is more and more extensive,, cast-in-situ hollow floor structure in this context was born. It is through the board formed in the permanent core hole to obtain larger hollow rate in order to reduce weight structure, give full play to the different material is different mechanical properties, instead of the traditional common reinforced concrete beam slab structure system.
Cast-in-situ concrete hollow floor can be widely used in large span and large bay multi-ribbed slab frame, big load of the building. Compared to the traditional technology, may save the concrete quantity, increase section stress, reduce the comprehensive cost, reduce weight structure. The structure types of schools, Bridges, for the reading room, office, office buildings, shopping mall, workshop, underground parking lot, wide bay residential project, is the common beam plank, dense help floor, non-bonding prestressed fell after the development and cover a cast-in-place reinforced concrete new structure system.
Keywords: hollow floor construction principle
中圖分类号:TU37文献标识码:A 文章编号:一、技术设计原理 现浇混凝土空心楼板结构技术设计原理是:在现浇板中按一定规则放置轻质块,沿轻质块方向的板正截面就变成了“工”字形截面。垂直于轻质块方向的板正截面变成了平面外有联系的“工工”字形截面,这种“工”字型截面和“工工”字形截面的承载能力与等量的实心板相同。由于“工”字形截面减轻了自重,故板的配筋比等厚的实心板要少,现浇空心板方案比实心方案的综合造价要节省5%~20%左右。但该料轻质的密度相对混凝土要小,浇筑过程中极容易上浮,故该工艺施工的核心技术为轻质块抗浮加固。该轻质块容重120--180kg/m3,为珍珠岩和聚苯复合体,具有质轻、价廉、不燃、成孔规范、安装施工简便、对钢筋无锈蚀等特点,是国家推广的新材料、新工艺施工技术。
二、施工技术措施 1、工艺流程:支模→在模板上放出肋中线→绑扎板底钢筋→铺设电线管
→铺设轻质块并绑牢定位→绑扎板面钢筋→放上垫块→做抗浮处理隐检→将模内杂物吹净→浇水湿润→浇筑砼→板面抹平
2、支模与绑筋
(1)根据空心板的施工总荷载进行模板支撑的竖向和侧向稳定性计算、设计,并架设牢固。安装顺序为:碗扣架支撑→框架梁底、梁侧模板→木龙骨、楼板模板。支撑体系的搭设及计算。详见模板工程专项方案。
(2)梁、板模板应按设计要求做单向或双向起拱,本工程支模时顶板模板应与梁模板同时起拱2‰。
(3)预留孔洞、埋件等器件的数量、尺寸、标高,严禁事后凿挖,模板安装完成并经验收合格后。应对梁、板钢筋、轻质块、预埋件、孔洞等作详细的放线定位,方可进行下道工序。
(4)支好模板应在模板上放出每块肋的中线,铺设轻质块。
(5)按图纸要求绑扎钢筋网片。
钢筋绑扎顺序为:梁钢筋一板下部钢筋—轻质块铺设→板面钢筋。
梁钢筋、板下部钢筋按设计要求绑扎完毕后,必须进行初检,并确定钢筋垫块完整可靠后,方可进行轻质块的铺设。
板面钢筋的绑扎是在轻质块铺设后才能进行。
3、铺设水电管线
(1)水电管线的铺设应本着横平竖直的原则,即尽可能在肋中穿行。
(2)每块板最好集中进线,然后顺肋方向分流。
(3)因管与四周的梁留有较大距离,主进管应尽量沿梁边布置。
(4)当电线管无法在肋中穿行时,也可走轻质块位置,可将轻质块下层聚苯割个凹槽,将线管嵌入槽内,或采用薄一级的轻质块。
(5)尽量避免线管交叉叠加铺放。
(6)现场焊接线管时应远离轻质块8米以上。
4、轻质块的铺放、固定
(1)块的铺放应从一条肋接一条肋地铺设,使轻质块横平竖直,轻质块应轻拿轻放,严禁破坏表面的防水胶带。
(2)调整块的顺直,使其顺直偏差控制在10mm。
(3)在轻质块每边绑扎2Ф6 “几”字型钢筋马镫,布置均匀,将填充块固定牢固,详见图1。
(4)按图绑扎面层钢筋网片,面层钢筋吊上来应先放于梁上,严禁直接压在轻质块上。在摆放面筋时不得将钢筋在轻质块表面拖拉。
(5)顶板所有后浇带两侧1m范围内为混凝土实心板
(6)在每个轻质块上下各放置三个垫块与上下网片隔离,上部垫块应与上网片拧牢,以防浇注砼时将填充块冲掉。
(7)对底模每1.2米打Φ6的孔。
(8)用12号铅丝兜住上网片钢筋的交点处,并穿过底模板的孔与下部碗扣架拧牢。
(9)上述工序经检查无误后方可浇筑砼。
三、施工中的重点和难点: 抑制轻质块上浮和固定是本工程施工的重点、难点。轻质块抗浮加固存在以下几个不利因素:楼盖厚度较大;轻质块底部混凝土不易振捣密实;轻质块体积较大,密度小,极易上浮;采用商品混凝士,水灰比较大,对轻质块上浮力作用明显。在这些综合因素影响下,轻质块存在着上浮的危险。在振捣器作用下混凝土中骨料极易下沉。因此在混凝土凝固前,为防止轻质块上浮,必须采取有效措施保证轻质块的位置不發生变化,否则会影响到混凝土的质量和结构的安全。主要采用模板支撑体系加固轻质块,合理安排混凝土浇筑顺序,并严格控制混凝士的振捣方式等综合措施来平衡流态混凝土中轻质块的上浮力,控制轻质块上浮并确保混凝土顺利泵送和浇筑。 1、轻质块上浮的原理分析 (1)、轻质块上浮力分析 混凝土的成型是由具有可塑性到失去可塑性,从流态逐步变化为固态混凝土并具有强度和硬度的过程。在流体混凝土中,轻质块要排出混凝土体积,轻质块必然会受到很大的上浮力,另外,处于流动状态的混凝土,振捣时骨料下沉,容易沉积在轻质块底部,造成轻质块受挤压上浮而无法回落。随着混凝土失去塑性,强度增长,混凝土固化,轻质块最终被嵌固混凝土内部,形成稳定的空心楼盖结构。 (2)、轻质块上浮原因分析 根据施工现场勘验发现:初次浇筑时由于经验不足,轻质块仅与板底钢筋进行绑扎,结果轻质块上浮严重超标,说明轻质块受到的上浮力很大,能把板底钢筋拉上来。单靠板内钢筋加固轻质块不能满足要求。混凝土按照常规方式浇筑,靠近梁边部位轻质块上浮幅度较小,板中上浮幅度较大,说明粱内混凝土及钢筋对轻质块上浮起到阻碍或约束作用,每次混凝土摊铺厚度为整个板厚时,板底部混凝土不易振实,轻质块容易上浮,说明板浇筑应分层成型。还发现一旦某振点出现过振情况,则轻质块也会上浮,说明操作工人振捣控制也很重要。由此可以看出,轻质块固定不牢固是造成轻质块上浮的最主要因素,混凝土浇筑顺序不当,每次摊铺厚度过大,操作工人振捣方式不对也是造成轻质块上浮的主要因素。
2、轻质块抗浮加固措施 (1)、模板支撑系统 先固定板底钢筋。板底筋作为轻质块连接的中间环节,铺设完板底钢筋后,在板底模板上钻眼,间距为1.2米,梅花形布置,对应模板钻眼位置,用12号铅丝兜住上网片钢筋的交点处,并穿过底模板的孔与下部碗扣架拧牢,使轻质块与下部的支撑体系连接成整体。此外在绑扎板面筋时,将板面筋与梁箍筋用双股扎丝绑扎,增加另一道抗浮保险系数。 (2)、混凝土浇筑顺序控制 先浇筑梁,再浇筑板,由板四周逐步向板跨中延伸。板中混凝土浇筑顺序应沿轻质块纵轴线单向进行,不宜沿垂直轻质块纵轴作多点围合式浇筑。采用商品混凝土,泵管下料时,冲击力较大,为防止混凝土侧压力将轻质块挤倒,利用混凝土的自流性,采用混凝土斜向挤混凝土的方式推行前进,避免泵管内的混凝土直接冲击轻质块,造成轻质块移位。 (3)、混凝土振捣控制粱内混凝土用50mm振动棒振捣。板内混凝土分2次浇筑:第1次浇至板肋2/3处,用3 Omm振动棒仔细振实,振点间距25cm。第2次浇至设计高程,用振动棒振实后,用平板振动器沿轻质块纵横向振平。每个振点时间控制在3 s左右,不可久置于同一地方振动,否则混凝土会挤入轻质块底部,导致局部轻质块上浮,更不得将振动器直接接触轻质块进行振捣。 3、防止材料损坏的办法 轻质块在装卸,搬运、叠堆时应小心轻放,严禁抛掷。吊运安装时,用专用吊篮吊运.严禁用缆绳直接绑扎轻质块进行吊运。吊至安全楼层后应及时排放.不宜再叠层堆放。 安装固定轻质块施工过程,应在轻质块顶随铺垫木作保护,不允许直接踩踏轻质块。 浇筑混凝土时,在轻质块上架空安装、铺设浇灌道,禁止将施工机具直接压放在轻质块,施工人员不得直接踩踏板筋或轻质块。
图1空心楼板现场浇筑前
图2 混凝土浇筑完毕拆模后
结束语:在混凝土浇捣过程中,对轻质块加固体系、轻质块上浮情况实时监控,随时对已成型楼板混凝土进行跟踪检测,楼板混凝土厚度及平整度均控制在规范允许范围内。模板拆除后混凝土观感较好(见图2),得到设计、建设、监理等社会各界的认同。
参考文献:
1、《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程》)CECS175:2004
2、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
3、《建筑工程质量验收统一标准》GB50300-2001
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。