薄壁方箱在地下室頂板中的應(yīng)用

魏尚卿

（重慶賽迪工程咨詢有限公司，重慶 400013）

0 引言

空心樓蓋經(jīng)濟(jì)跨度為7～12m、厚度20～55cm，與一般實(shí)心樓板相比自重減輕約40%，可節(jié)省20～40cm的結(jié)構(gòu)層高度，大大減輕了結(jié)構(gòu)自重，并有效提升建筑抗震性能。與普通框架結(jié)構(gòu)相比，現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋技術(shù)能提升地下室凈高，使空間更開闊、使用更方便，且具有良好的防火性能，不會(huì)因火災(zāi)喪失應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。

1 工程概況

某工程位于貴州省銅仁市江口縣，地下室為1層車庫，層高3.80～4.22m，頂板設(shè)計(jì)為結(jié)構(gòu)找坡，標(biāo)高-1.080～1.500m，建筑面積16 383.96m2，地下車位共292個(gè)。地下室區(qū)域范圍內(nèi)共有2棟塔樓，分別為數(shù)據(jù)研發(fā)測(cè)試樓，首層面積5 634.48m2；工作人員宿舍，首層面積3 172.28m2。其余部位為地下1層車庫，除塔樓部分外地下室結(jié)構(gòu)頂板為空心樓蓋。

2 空心樓蓋選型

2.1 圖紙要求

地下室頂板厚510mm，板內(nèi)布置500mm×500mm×310mm規(guī)格薄壁方箱作為孔芯模，芯模應(yīng)符合JGJ T 268—2012《現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋技術(shù)規(guī)程》第3.4.3條及3.4.5條的要求。芯模表面堅(jiān)固、密封且為空腹薄壁，其原料中不得含有聚苯泡沫或聚氨酯泡沫，吸水率不得超過5%，芯模原材料中氯離子含量及堿含量應(yīng)符合GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（2015版）第3.5.3條的規(guī)定，空心板詳圖如圖1所示。

圖1 空心板詳圖

2.2 薄壁方箱選型

根據(jù)設(shè)計(jì)要求并結(jié)合《現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋技術(shù)規(guī)程》，選用GBF高注合金方箱，箱體為高分子塑料，箱蓋為硅鈣板。產(chǎn)品外形如圖2所示，產(chǎn)品參數(shù)如表1所示。

圖2 薄壁方箱

表1 GBF薄壁方箱參數(shù)

3 薄壁方箱施工質(zhì)量控制措施

3.1 薄壁方箱安裝工藝

1）根據(jù)施工圖紙尺寸要求設(shè)計(jì)地下室頂板模板及支撐系統(tǒng)，繪制薄壁方箱平面布置圖（除塔樓部分外，地下室結(jié)構(gòu)頂板面積7 577.2m2，經(jīng)過廠家排板后，方箱總計(jì)數(shù)量16 985個(gè)），如圖3所示，并提交設(shè)計(jì)單位確認(rèn)，在地下室頂板模板上彈出薄壁方箱位置線，將塑料箱體和硅鈣板箱蓋用射釘組裝成薄壁方箱待用。

2）地下室頂板支撐系統(tǒng)及模板搭設(shè) 先搭設(shè)框架梁或肋梁部分模板支撐系統(tǒng)，然后再搭設(shè)薄壁方箱樓板支撐系統(tǒng)，框架梁或肋梁和樓板支撐各成體系且互相連接。空心樓蓋部分模板應(yīng)按設(shè)計(jì)要求起拱，當(dāng)無設(shè)計(jì)要求時(shí)，雙向起拱高度為板凈跨的1‰～2‰。

3）綁扎框架梁或肋梁鋼筋 當(dāng)鋼筋存在接頭時(shí)，應(yīng)錯(cuò)開并采用機(jī)械連接，然后綁扎樓板底部鋼筋，在模板上鉆孔，將板底鋼筋和模板支撐架用14號(hào)鍍鋅鐵絲固定，作為薄壁方箱抗浮構(gòu)造的錨固端。采用吊籠吊運(yùn)薄壁方箱（堆碼不宜超過3層），如圖4所示。

圖3 薄壁方箱平面布置

圖4 吊籠吊運(yùn)薄壁方箱

4）薄壁方箱就位前須對(duì)其外觀完好情況逐個(gè)檢查，蓋板局部破損（破損部位不超過整體面積的1/3）可用模板封堵，塑料底殼局部破損可用14號(hào)鍍鋅鐵絲圍箍，缺損嚴(yán)重的箱體必須更換。薄壁方箱之間及方箱與梁之間用φ12鋼筋支撐固定。若設(shè)計(jì)未作要求，薄壁方箱與框架梁或肋梁、墻鋼筋的凈間距應(yīng)大于鋼筋保護(hù)層厚度，與預(yù)留孔洞的凈間距應(yīng)大于50mm，在邊跨不合模數(shù)處局部安裝輔助規(guī)格的薄壁方箱或配置鋼筋的實(shí)心混凝土，如圖5所示，方箱底部采用專用預(yù)制墊塊保證混凝土保護(hù)層厚度。

圖5 不合模數(shù)的解決方式

5）薄壁方箱抗浮估算及預(yù)防 由于薄壁方箱為全封閉的空腔芯模構(gòu)件，且底面平整、面積較大，混凝土澆搗過程中，因箱體芯模較輕，混凝土浮力及振搗擾動(dòng)的共同作用下易發(fā)生上浮和錯(cuò)位，甚至直接造成地下室頂板局部上浮突起和鋼筋移位，所以必須采取有效的抗浮措施。

浮力計(jì)算：根據(jù)商品混凝土公司出具的配合比通知書：混凝土容重ρ為2 380kg/m3，實(shí)測(cè)薄壁方箱自重為6.78kg，其體積 V 為 0.068 2m3。

F浮=ρ·g·V＝1 590.7N

由此可得，單個(gè)薄壁方箱浮力是其重力的23.94倍，如果在混凝土澆筑前不采取有效措施，必定會(huì)造成薄壁方箱上浮，以致施工無法正常進(jìn)行。鍍鋅鐵絲一般材質(zhì)為Q195，采用優(yōu)質(zhì)低碳鋼盤條加工而成，抗拉強(qiáng)度為350～550N/mm2。從安全角度出發(fā)，抗浮計(jì)算采取下限350N/mm2。

抗浮鐵絲需要的面積A需=F/σ=4.55mm2，14號(hào)鍍鋅鐵絲直徑為2.2mm，面積A=3.79mm2，采用雙股14號(hào)鍍鋅鐵絲作為箱體抗浮拉筋，截面積7.58mm2＞4.55mm2，先將底板鋼筋用14號(hào)鍍鋅鐵絲固定在模板支架上，再在薄壁方箱頂部布置φ12通長(zhǎng)鋼筋作為壓條，每個(gè)箱體與底板筋用雙股14號(hào)鍍鋅鐵絲連接，用以抵抗箱體在澆筑混凝土過程中的上浮情況，如圖6所示。

圖6 薄壁方箱抗浮措施

6）綁扎地下室頂板面筋 檢驗(yàn)批按照規(guī)定進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收，合格后在樓蓋一定面積范圍內(nèi)安放短鋼筋作為板厚和標(biāo)高控制標(biāo)識(shí)。

3.2 混凝土澆筑注意事項(xiàng)

澆筑混凝土?xí)r應(yīng)均勻?qū)ΨQ澆筑，防止薄壁方箱移位，豎向分2次布料，第1次布料高度不超過薄壁方箱高度的1/2，待用振搗棒振實(shí)后，再進(jìn)行第2次布料，且近鄰的上下層澆筑間隔不得超過混凝土初凝時(shí)間。混凝土坍落度不宜小于180mm，石子最大粒徑不宜大于16mm，布料與振搗應(yīng)同步進(jìn)行，宜采用直徑30mm的小型振搗棒振搗，不得將振搗棒直接觸壓薄壁方箱表面。振搗棒在肋內(nèi)振搗點(diǎn)的間距不得大于500mm，每點(diǎn)振搗時(shí)間宜為10～15s，以混凝土將肋間填充飽滿，不上泛氣泡為宜。表面的混凝土振搗可采用振搗棒水平拖動(dòng)振搗或采用功率為1.5kW的小型平板振搗器。混凝土終凝后，及時(shí)在混凝土表面覆蓋塑料薄膜，混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。

3.3 拆模及地下室頂板行車

當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后，方可拆除地下室頂板支撐系統(tǒng)和模板。樓板的設(shè)計(jì)荷載既考慮了種植覆土又考慮了消防車行駛。在未覆土?xí)r行車不會(huì)造成樓板整體受力，主要存在局部受壓?jiǎn)栴}，因此地下室頂板行駛貨車前，混凝土必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，且提前按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的消防車行走范圍規(guī)劃車道，車道上鋪設(shè)鋼板或300mm厚的碎石，貨車滿載質(zhì)量不能超過30t，且軸重不超過13t。

4 結(jié)語

薄壁方箱現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋是一種新型結(jié)構(gòu)形式，其施工工藝與普通混凝土現(xiàn)澆樓板做法有一定區(qū)別，施工前應(yīng)會(huì)同薄壁方箱生產(chǎn)廠家共同制定詳細(xì)的施工方案，并認(rèn)真做好技術(shù)交底，施工中嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行操作，特別是薄壁方箱的抗浮措施及混凝土澆搗環(huán)節(jié)要引起高度重視，地下室頂板拆模和后續(xù)車輛行駛必須在混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%后方可進(jìn)行。