密肋板樓蓋結構體系HZ混凝土膜施工

黃　松, 文　豪

(四川省第六建筑有限公司, 四川成都 610081)

HZ混凝土膜是指一種特殊結構專用定型膜殼。它是一種新型無機復合材料,其使用日趨廣泛。國外在高層建筑的現澆鋼筋混凝土樓板施工中已開始大量使用此類膜殼產品，特別是在大型商場及地下室車庫結構中。我國在此類膜殼產品應用方面相對而言起步較晚，不過越來越多的工程項目開始使用HZ混凝土膜產品，其大有取代鋼、塑模殼之勢。其優勢在于在原有的狹小空間中減少結構對層高限制的影響，減少鋼筋及混凝土用量。

卓錦城商業(R5a地塊)項目密肋板采用HZ混凝土膜工藝，不過，HZ混凝土膜產品在施工中尚存在一些技術工藝難題，我們經過這個工程的施工與總結，對HZ混凝土膜的施工工藝進行了技術攻關。

1　HZ混凝土膜施工特點

1.1　現場便于操作

材料為預制的定型產品，現場施工操作簡單，無須借助任何特殊工具、機具(圖1)。

圖1　HZ混凝土膜

1.2　縮短工期

所有材料均為定型產品，可提前進行工廠化生產，無須現場二次制作，減少模板裁切，按圖紙進行現場拼裝即可，安裝速度快。

1.3　成型混凝土質量高

膜殼尺寸準確，整體性強，剛度大，極少出現變形、漏漿等缺陷，保水性好，易于混凝土的養護和前期強度的增長(圖2)。

圖2　HZ混凝土膜使用效果

1.4　環保、節能效果好

膜殼工廠集中批量加工，機械化程度高，工作效益高，材料利用率高，能源消耗低。現場只進行人工拼裝，切割、焊接機械使用少，定型混凝土膜產生廢料、垃圾極少，且便于運輸及保存。

2　適用范圍

一般情況下把板肋距不大于1.5 m的單向或雙向肋形樓蓋稱為密肋樓蓋，雙向密肋樓蓋由于雙向共同承受荷載作用，受力性能較好，適用于跨度和荷載較大的、大空間的多層和高層建筑。因此在以下工程中可推廣應用：

(1)多層工業廠房、物流倉儲以及地下人防工程和地下車庫等工程。

(2)商業樓、辦公樓、圖書館、展覽館、教學樓、研究樓、學校、車站、候機樓等大中型公共建筑。

3　工藝流程及操作要點

3.1　工藝流程

搭設腳手架→滿鋪底面支撐模板→放線定位HZ混凝土膜→安裝并固定膜殼→綁扎鋼筋(先綁肋梁筋后再綁板筋)→安裝電氣管線和預埋件→后澆帶處理→臨時支撐點處理→隱蔽工程驗收→澆筑混凝土→濕水養護。

3.2　操作要點

3.2.1HZ混凝土膜設計

由于HZ混凝土膜數量較多且很密集，形狀呈凸形。在電腦上對所有膜殼進行模擬放樣：利用畫圖軟件AutoCAD根據設計圖紙現有的尺寸及膜殼的布局，建立三維模型，確定每一個膜殼的位置尺寸及標高；再根據電腦確定的尺寸和厚度進行工廠化生產(圖3)。

圖3　HZ混凝土膜布局設計

3.2.2HZ混凝土膜安裝

滿鋪底面支撐模板，支撐模板搭設完畢后，應根據設計圖紙上HZ混凝土膜的布局進行放線，彈出每個膜殼具體位置的邊線對其進行定位(圖4)。

圖4　HZ混凝土膜定位

在安裝前要全數檢查HZ混凝土膜的成品質量，排除破損、尺寸不對的成品。HZ混凝土膜擺放完畢后，膜殼的每個角用2個50 mm長的鋼釘(也可使用膠條黏貼固定)將HZ混凝土膜的四個角釘牢，起到固定膜殼的作用，防止澆混凝土時膜殼產生水平位移。對于局部膜殼出現翹曲情況時，用發泡劑進行填充，以防止混凝土漏漿(圖5)。

圖5　HZ混凝土膜固定

3.2.3后澆帶處理

當安裝HZ混凝土膜遇到后澆帶時，應在HZ混凝土膜底邊的后澆帶一側用厚木條進行固定，防止HZ混凝土膜由于澆筑混凝土時混凝土重力產生的側壓力而導致側移。同時，用保溫板進行封堵和鋼絲網進行填充。

3.2.4立柱樁處理

當安裝HZ混凝土膜遇到立柱樁時，首先，根據立柱樁的尺寸在立柱樁周邊設立混凝土擋板。其次，應根據立擋板的尺寸對HZ混凝土膜進行切割，使HZ混凝土膜與擋板之間的縫隙最小化。然后，對HZ混凝土膜的切割邊緣底面進行支撐，防止HZ混凝土膜切割后澆筑混凝土時受力不均導致變形。最后，對縫隙用發泡劑進行填充，防止澆筑混凝土時混凝土流出(圖6、圖7)。

圖6　立柱處的處理一

圖7　立柱處的處理二

3.3　混凝土的澆筑與養護

(1)混凝土在澆筑前首先要測試其坍落度，保證坍落度達到160 mm。混凝土采用塔吊吊斗運送及泵送兩種形式，應優先采用天泵施工，不得采用布料機。澆筑混凝土不得集中下料。采用擋板作為混凝土出泵口的緩沖措施，防止混凝土直接沖擊模殼，同時先在混凝土膜四周鏟澆小于150 mm高的混凝土，防止膜殼的“爬膜”現象。梁用插入式振搗器，板用平板振搗器，以保證混凝土密實。在澆筑時，采用先澆筑柱，再澆筑主梁、次梁和平板。其中，對于柱子應每隔300 mm進行一次振搗，對于肋梁應每隔600 mm進行一次點棒振搗。回頭補棒時，間距可按箍筋間距200 mm加密。同時必須振搗密實，不得有空鼓現象。架設泵管時，無論是用鋼管架還是用鋼筋馬凳，下面必須墊模板，模板下面每隔3 m墊廢舊輪胎一個，而且支架必須安放到梁的鋼筋上，避免HZ混凝土膜在受到連續沖擊荷載下損壞。應嚴格控制下料厚度，以免膜殼上荷載過大而導致下沉甚至跌落，另外，要特別注意振搗棒距離膜殼應至少100 mm以上，以免模殼破損。

(2)當澆筑混凝土遇到后澆帶和立柱樁時，振搗棒不得接觸其填充物，防止填充物破壞而導致混凝土流出。在混凝土強度達到設計要求后，后澆帶接縫斷面處的混凝土表面應清理、鑿毛，為后澆帶的澆筑作準備。

(3)混凝土的養護對大面積現澆密肋樓板十分重要。澆筑混凝土采用二次抹光，克服混凝土終凝前的收縮。終凝后及時覆蓋塑料薄膜或草袋子，不斷澆水養護，這樣可以減少混凝土上下表面溫差，防止水化熱的損失，有利于早期強度的提高，阻止裂縫的產生和開展。地下室應加強通風，防止HZ混凝土膜發霉。混凝土澆搗后最少要間隔兩天，施工人員方可進入施工現場；施工荷載要分散堆放，不得集中在一個局部位置。

4　質量控制

4.1　執行質量驗收標準

《HZ混凝土膜安裝手冊》、GB 50009-2001《建筑結構荷載規范》、GB 50010-2002《混凝土結構設計規范》、GB50204-2002(2011年版)《混凝土結構工程施工及驗收規范》、CECS175-2004《現澆混凝土空心樓蓋結構技術規程》。

4.2　質量要求

(1)膜殼調至施工現場前，由項目質檢員對膜殼進行檢驗，重點檢查膜殼尺寸、強度、平整度等性能，避免破損及出現翹曲的膜殼運至施工現場。

(2)腳手架立桿必須支設在平坦堅實的底面上，為避免不均勻沉降，支柱下墊50 mm厚的通長腳手板。支柱要垂直，避免偏心應力。

(3)安裝HZ混凝土膜時，縱橫均拉通線，以調整模殼位置，保證密肋線條順直、寬度一致。

(4)底模必須邊線順直，面部平整，以防漏漿。

(5)混凝土澆筑后，要及時用塑料薄膜覆蓋，并澆水養護，防止收縮裂縫的產生。

4.3　關鍵部位、關鍵工序的質量控制

(1)支撐系統及附件要安裝牢固，無松動現象，面板應安裝嚴密，保證不變形、不漏漿。

(2)拆模控制時間應以同條件養護試塊強度等級為依據，并符合規范及相關規定。

(3)HZ混凝土膜安裝完畢后，應進行全面質量檢查，并辦理預檢手續。HZ混凝土膜支撐系統安裝牢固，其允許偏差，見表1。

表1　HZ混凝土膜支模驗收標準允許偏差

(4)在澆筑混凝土時存在爆膜、跑膜或HZ混凝土膜破裂等情況時，可事先檢查，在支設的HZ混凝土膜下方觀察，若有透光、漏光現象，說明HZ混凝土膜過薄或破損，應在澆筑混凝土之前進行修補加固。對澆筑過程中出現的爆膜、跑膜現象應及時處理，將HZ混凝土膜爆膜、跑膜處盡量頂回原位。

5　成品保護

(1)由于HZ混凝土膜系無機玻璃鋼材質的“五面腔體”結構，因而具有正向抗壓力強，而抗撐拉力弱的特點，所以在HZ混凝土膜儲運過程中，應使其避免承受撐拉力。

(2)人工搬運時，通常一塊HZ混凝土膜由二人協同抬運。

方法：由工人直接用手抓HZ混凝土膜底的法蘭邊，一起將HZ混凝土膜抬起轉運，要輕拿輕放，嚴禁拋、摔，以免損壞HZ混凝土膜。

(3)HZ混凝土膜應側立套疊排放，禁止正向疊摞存放，且HZ混凝土膜上面不得放置其它重物。因客觀條件限制不能側立套疊排放，而采用正向疊摞時，不得超過5塊，否則將損壞HZ混凝土膜。塔吊起吊時，要舒緩輕提，忌猛拉硬拽，下放時要輕柔緩慢，禁止丟摔、拖拽，以免損壞HZ混凝土膜。

(4)鋼筋綁扎時，不能將加工好的鋼筋堆放在HZ混凝土膜面上，以防壓垮或壓壞膜殼。工作人員不得在HZ混凝土膜隨意跳擊，膜殼不得作為鋼筋安裝支點。

6　效益分析

6.1　經濟效益

8 m×8 m柱網的地下室頂板，覆土1.2 m，恒載取23 kN/m2(不包括梁板自重)，消防車等效荷載16 kN/m2,現對井字梁與密肋梁的結構方案及結構構件進行分析：

(1)井字梁框架梁截面為450 mm×1 000 mm，上下部配筋率為 1.5 %；次梁截面為300 mm×700 mm,支座負筋配筋率為1.5 %，底筋配筋率為1.0 %；板厚為250 mm，配筋為構造配筋率0.236 %；

(2)密肋板肋梁中間次肋梁采用5×5間段,其主肋梁截面為600 mm×600 mm,次肋梁為200 mm×600 mm。

現將本地下工程樓蓋結構用材指標(鋼筋、混凝土)對比如下(均為施工圖實際數據)：

6.1.1材料分析

梁板部分材料用量(表2)。

表2　梁板每1m2材料用量

鋼筋以3500元/t計，加上鋼筋制作安裝費用約4 200元/t；混凝土以400元/m3計。兩項相加共節約94.5元/m2。

6.1.2人工費分析

密肋模板采用HZ定型混凝土膜，支模簡單便捷，不用拆模，比原普通梁板所需模板費用節約8元/m2(按模板45元/m2計算)。

6.2　施工分析

(1)密肋定型混凝土膜采用工業化、標準化生產，批量質量穩定，方便施工。

(2)減少了手工操作，有利安全生產。

(3)易于支模，混凝土澆搗質量有保證。

(4)不用拆模加快施工進度，在工序不影響的情況下，5個普通工人每天可完成建筑面積600 m2以上混凝土膜安裝。

(5)密肋梁的施工與無梁樓蓋一樣，不需要豎向的模板支設，簡單易行；井字梁板由于豎向結構尺寸幅度大，模板支設和鋼筋綁扎時間增長，后期裝飾工程量加大，總體工期增加延長。

(6)在后期處理上也非常方便，因膜殼內部表面光滑，可以省去抹灰及吊頂，可以直接刮膩子、刷涂料。

6.3　工程效果

(1)頂板美觀平正，視線通達。

(2)由于梁高降低，層高增加。便于管網鋪設及車輛及行人通行無壓迫感。

實踐證明，采用HZ混凝土膜明顯加快了施工進度，減少了材料的投入，減少了勞動強度，為快速高效完成施工任務創造了良好的條件，值得進一步推廣應用。