李二北(福州三橋建筑工程有限公司,福建 福州 350007)
GBF現澆混凝土竹芯空心樓蓋技術是一種新型的現澆混凝土樓蓋體系,它是在現澆混凝土樓板中按照設計間距放置高強竹芯盒,中間設置肋梁,柱間設置暗梁,澆筑混凝土后形成現澆混凝土竹芯樓蓋[1]。這種空心樓蓋技術既滿足了人們對于層高和靈活空間的要求,又可以減輕結構自重,降低能源消耗,有效地解決了由于建筑總高度及層高的規劃限制而產生的層高結構設計難點,具有廣泛的運用前景。
GBF現澆混凝土竹芯空心樓蓋是一種由暗梁、明梁、竹芯內置模、孔間腹肋、孔頂和孔底現澆混凝土板等構件組成的空心樓蓋[2],特別適用于大空間、大跨度、大荷載的建筑。它主要是在現澆鋼筋混凝土樓板中預埋500×500×h(h由設計定)的竹芯盒,之后澆筑混凝土,構造出傳力明確、雙向受力、傳力性能基本相同的箱型空心樓蓋體系。其優勢主要有:
1)經濟性能突出。該樓蓋技術大大降低了土建工程的費用,減少了建筑綜合造價。首先,其模板施工簡單方便,可加快施工進度,降低工程造價。其次,有效降低了梁高,增加了樓層凈高或樓層數。第三,采用箱型截面的空心樓蓋,由于自重輕,減輕了結構自重,節省了天花吊頂,能有效減少鋼筋、混凝土、模板等高能耗材料的用量。
2)具有更好的受力性能與抗震性能。由于這種樓蓋具有上、下雙層板,剛度比較大,具有足夠承受更大的荷載作用和抵抗變形的能力,適用于較大或超大荷載作用下的樓面結構。
3)隔熱、保溫、隔音等性能突出。GBF現澆混凝土竹芯空心樓蓋由于預埋了竹芯盒,空腔結構的存在大大提高了建筑物隔熱、保溫、隔音等性能。對于采用空調的建筑來說,使用防火性優良的空腔厚板也大大降低了空調費用,對大型冷庫、儲物庫、屋面效益尤其明顯。
為了確保施工的順利進行,施工前應根據工程的具體情況制定詳細的工藝流程,具體的操作流程為:安裝樓底蓋模板→測量放線(對竹芯及預埋水電盒等定位并清掃模板)→安裝底層鋼筋、墊塊→安裝GBF 竹芯盒并作水平定位和抗浮錨固措施→安裝面層鋼筋→鋪設架空馬道→清除板底雜物→固定鋼筋隱蔽工程驗收→混凝土建筑→隨澆隨調竹芯盒和鋼筋→養護混凝土→拆模。
模板施工技術方案應根據樓板厚度、肋梁的寬度、平面的具體位置等計算恒載取值,并結合受力承荷狀態設計模板、龍骨和支撐[3]。模板建議采用12mm膠合板,豎向支撐架采用扣件式腳手架,立桿間距中間部分80cm,梁下部立桿間距不超過60cm,水平支撐為木龍骨、槽鋼龍骨及鋼管。對跨度不小于4m的現澆板,其模板應按設計要求起拱,起拱高度宜為單向板或雙向板跨度的2‰。立管與水平管用雙扣件鎖牢。施工時,先搭設鋼管腳手架,后支設梁底以及邊梁,再安裝木龍骨及樓板模板。模板的安裝完成后應對肋梁、竹芯盒、預埋管等做好彈線定位,檢驗合格后方轉入下道工序施工。
模板工程支設完畢并驗收合格之后,首先應嚴格按設計及施工規范進行鋼筋的采購、進料、加工、制作、綁扎。其次,根據施工圖紙測量放線確定鋼筋位置,并開始綁扎鋼筋。先綁扎梁鋼筋,后綁扎底層板網片鋼筋。第三,為保證板的截面尺寸,在綁扎樓板上排雙向鋼筋時,盡量減少鋼筋的鋪設層次,先綁扎縱向的板筋及板面負筋,然后綁扎橫向的板筋及板面負筋。板下排鋼筋應根據位置線綁扎,先綁扎下部短向鋼筋再綁扎長向鋼筋。板支座筋錨固長度為40d(d為鋼筋直徑),板的長短方向肋的交點處必須設拉筋。板底鋼筋綁扎完立即安裝混凝土保護層墊塊,同時配合土建進度進行水管、電線管、電線盒等預埋,相應交叉點應盡可能布置在竹芯盒間肋位置以減少對樓蓋端面的削弱。與竹芯盒相交的管宜使用鋼管,然后再進行竹芯盒的鋪設施工。
3.3.1 竹芯盒材料的質量控制
竹芯盒根據設計圖紙進行翻樣,確定竹芯盒數量、大小和規格,并進行竹芯盒的訂貨以及組織進場。芯模進場時需按相關標準及國家有關規范進行外觀、尺寸、物理力學性能等方面的質量檢驗,每1000塊取樣2塊做復試,試驗合格后投入使用以確保質量符合相應要求。比如在外觀檢測方面,需在安裝前對受測竹芯視距0.5米左右,逐個檢查竹芯盒的外觀完好情況,目測有無貫通裂紋和破損孔洞。芯壁和芯端原則上不允許貫通性裂紋和穿孔破損,已經安裝完畢之后如有不超標的小破損應用膠帶和塑料布修補完畢方可應用。同時要盡量避免竹芯盒的臨時堆放與二次搬運,運至安裝樓層后應及時排放。
3.3.2 竹芯盒安裝過程技術控制
施工技術人員應按照施工圖紙的技術要求和竹芯盒的空間尺寸,在已綁扎完成的板底鋼筋上劃出縱橫方向的線,接下來安裝竹芯盒并采用抗浮鋼筋固定住。竹芯盒的安裝需按照設計圖紙要求進行安裝,安裝時平面在上,錐面在下。
在竹芯盒的安放過程中,應注意保持其安放位置的準確和整體順直,以保證空心板肋間及上、下板硅的幾何尺寸。安裝竹芯盒時底下宜用硅墊塊或撐筋墊起,管間肋部在鋼筋網片上焊U型鈞,間距在1000mm左右,以確保竹芯盒的凈距符合要求。
竹芯盒安裝過程中應輕拿輕放并鋪設架板對鋼筋和竹芯盒成品進行保護,嚴禁踩踏。安裝完畢并驗收合格后方可綁扎上層鋼筋網片。待上層鋼筋網片綁扎完畢后,將竹芯盒調整對線,保證竹芯盒之間及竹芯盒與梁柱之間的距離符合設計要求,并固定竹芯。
3.4.1 竹芯盒的抗浮措施
由于竹芯盒為空心且質量輕,在混凝土施工過程中受混凝土浮力及振搗作用的影響容易發生漂浮、移位,甚至造成樓板局部上浮和鋼筋位移。因此,保證工程質量需采取有效的抗浮措施避免鋼筋整體上浮。在實際操作中,應在滿足竹芯盒頂標高符合設計要求的情況下,對竹芯盒進行拉結錨固,即在每段方箱各自端頭的1/5處加設2Ф12通長鋼筋壓筋,采用12#鐵絲穿過模板與上層網片鋼筋拉結并固定在模板腳手架鋼管上。在邊梁主筋同壓筋相交處,將壓筋同邊梁主筋綁扎牢固,以此共同阻止竹芯盒上浮。
3.4.2 雙向起拱高度控制
在實際施工過程中,如遇跨度大、厚度高的樓板,施工荷載變動大,應適當調整起拱坡度,以達到板底清水無粉刷的效果[3]。
為保證混凝土盒子底部混凝土澆筑質量、避免積存氣囊或氣泡的產生,澆筑前應提前澆水濕潤竹芯盒。由于竹芯盒的厚度較大,應采用分段分次的方法進行混凝土澆筑。首次澆筑厚度為1/3板厚,待其下部混凝土初凝之前再澆筑剩余混凝土。一次性澆筑范圍不宜超過3m。混凝土的澆筑采用車泵,澆筑方向沿竹芯縱軸單間進行,不準沿垂直薄壁縱軸作多點圍合式澆筑。混凝土坍落度不宜小于16cm,下料與振搗應同步進行,振搗器必須直達模板底部以保證竹芯底部填飽滿。澆筑混凝土時必須安排專人進行抹平、收光及刮平,同時必須鋪設架空馬道,避免施工人員踩踏。混凝土澆筑l0h后,對空心樓板用塑料布覆蓋并灑水養護以避免干縮裂縫,正常情況下養護時間不得低于14天。
GBF現澆混凝土竹芯空心樓蓋施工技術由于整體澆筑,不僅樓板表面平整,整體受力非常好,可任意布置分隔墻,同時還有利于保證混凝土施工質量、降低工程成本、加快施工進度,具有非常好的經濟效益和綜合效益,值得推廣并應用于大跨度、大空間的建筑當中。
[1]中國建筑科學研究院.現澆混凝土空心樓蓋結構技術規程 (CECS175).北京:中國計劃出版社,2004,5-23;
[2]黃剛.GBF薄壁箱體現澆混凝土空腹樓蓋施工及控制[J].山西建筑,2008,34(3):156-157;
[3]鄭文杰,賀子倬,周忠明.某GBF竹芯式空心屋蓋施工技術[J].重慶建筑,2009.4:14-15