康 釗
(中鐵十六局集團第二工程有限公司,天津 300162)
現澆BDF高強輕質空心薄壁管混凝板,是在傳統預制及現澆混凝土樓蓋之后開發的一種新型樓板,現澆樓板的截面中放置BDF高強輕質空心薄壁管沿著受力方向均勻相互間隔布置,無梁空心樓板的原理是如何構成非抽芯式空心板,因此,將板肋設置在板中,達到提高板的剛度、增強建筑物結構板的荷載力;空心板結構與傳統現澆混凝土結構相比自重輕、大開間、隔音防噪,從而減少人、材、機的消耗,為裝飾提供便利、提高空間利用率。
本工程施工總建筑面積298 469 m2,地上17層、地下2層,總建筑高度為96.95 m、層高4.5 m,框架剪力墻結構,圖紙設計要求建筑結構的安全等級為二級,結構抗震類別為丙類,防火等級為二級,抗震設防烈度為8度,現澆混凝土結構板采用BDF高強輕質空心薄壁管敷設樓蓋,尺寸為150 mm×260 mm,間距70 mm,板厚370 mm;大跨度大體積空心樓板單跨最大跨度超過9.5 m,層高4.5 m,建筑物結構樓板為雙向受力、樓層設置為雙向鋼筋,結構部分除去樓梯外剩余都為暗梁。
現澆BDF高強輕質空心薄壁管樓板所采用的BDF空心薄壁管是一種高強復合薄壁管結構形式為非抽芯式空心樓板;高強輕質空心薄壁管成分為纖維水泥制品,所有管材兩端堵頭封閉,依據本工程各項設計要求,得出施工的重要參數:預留洞口位置、腹肋(高強輕質空心薄壁管)厚度、底翼的厚度、梁板配筋。
1)BDF高強輕質空心薄壁管的安裝,澆筑過程中的上浮和橫向移動控制措施,以及澆筑完成后的上浮控制,因此,BDF薄壁管的抗浮體系及位移體系至關重要。
2)BDF高強輕質空心薄壁管下部混凝土結構容易發生不密實、蜂窩等現象,至此如何施工能保證BDF高強輕質空心薄壁管上、下及管間混凝土密實度及完整性。
3)混凝土澆筑過程中成品保護,防止損壞BDF高強輕質空心薄壁管。
根據框架剪力墻結構施工圖紙設計要求,審查結構伸縮縫、沉降縫、防震縫的設置和構造后澆帶的留置位置及技術要求,依據圖紙及排版圖要求繪制排管詳圖,確定BDF高強輕質空心薄壁管位置、排數以及根數,同時按照圖紙設計要求尺寸和預留管道的位置,排布出高強輕質空心薄壁管具體數量和位置并且繪制出現場施工排版圖。空心樓蓋主體結構的周邊與梁、柱、墻連接處,設置一定寬度無薄壁管的位置,以提高結構的抗受剪承載力,一般BDF高強輕質空心薄壁管距梁、柱邊距離不得小于100 mm,同時在此位置做加強處理,生產的原材料拉至施工現場,施工現場管理人員對原材料抽樣送至實驗室核驗各項性能指標。施工人員計劃表見圖1。
圖1 施工人員計劃表
模板采用復合木模板,用鋼管支架支撐固定,選擇沒有裂紋、劃道、壓痕等鋼管及管件,從造價經濟合理、現場施工條件出發,依據主體結構形式做到結構要安全可靠,對搭設完成的腳手架定期檢查、保養;模板起拱高度按照施工圖紙要求設計施工,依據高強輕質空心薄壁管排版布線圖要求,在模板上彈出位置標識,然后在模板面層上每隔兩根BDF高強輕質空心薄壁管鉆一小孔,并穿好用于抗浮的鐵絲固定,綁扎鋼筋前在BDF空心薄壁管位置的兩側做好。
進場的原材料復試合格后,按照圖紙設計要求將BDF高強輕質空心薄壁管間的鋼筋提前加工成網片,在鋪設高強輕質空心薄壁管前,設置安裝底排鋼筋,然后將鐵絲穿過底板鋼筋傾斜向上斜向于兩邊鋼筋側,準備安裝完高強輕質空心薄壁管和上層鋼筋后使用;水電預埋管及管盒布置在高強輕質空心薄壁管間的位置,鋪設操作通道以便于在安置面筋進程當中踩踏薄壁管,安裝完成面筋后按間隔兩個高強輕質空心薄壁管尺寸的間距,使用加工的U形鋼筋卡,從上穿過鋼筋上下層及高強輕質空心薄壁管,固定于模板底部支承鋼管上,從而防止上浮。
經現場管理人員檢驗驗收后的薄壁管采用吊籠吊至施工樓層,底層鋼筋綁好之后按照彈出BDF管的位置線放置,安裝要做到順直、平整,可將其與靠近梁、墻、預留洞口鋼筋間距調為50~70 mm;按照圖紙設計要求所繪制出的排版圖定出薄壁管位置,不得與水、電預留管相交叉及敷設于高強輕質空心薄壁管底部,從而達到薄壁管抬高的情形;使用鐵絲將安裝好的BDF薄壁管拉直拉緊,在垂直于管方向端處,通長各放一根10 mm螺紋鋼筋,最后與提前制作加工好的U形鋼筋焊接,從而有效抵抗浮力、防止位移及損壞,進而保證混凝土板的厚度,從而不影響建筑物結構板的自重。
混凝土澆筑前將殘留于主體結構內的雜物清理干凈,對鋼筋、水電管、薄壁管的定位等措施檢查驗收;在混凝土澆筑時施工操作的進展順序垂直于高強輕質空心薄壁管的方向推進,主體結構混凝土澆筑方式采用分段、分層施工,在澆筑過程中拉水平操作線從而測設澆筑的厚度;在澆筑混凝土框架柱和墻時先填以5~10 mm厚與混凝土配合比相同的水泥砂漿,同時對墻澆筑混凝土時,采用布料機、串筒按300 mm厚分層澆筑從一端到另一端進行操作,在澆筑空心結構樓板層時,按照施工條件及情況設定混凝土的坍落度在140~160 mm,混凝土振搗器型號選用直徑小于30 mm的振搗棒,振搗過程中的挪動間距不大于1.3倍;振搗棒不得直接接觸空心薄壁管、鋼筋以及水電預留管件等,振搗過程中插入下層深度為50 mm以上,采用刮杠收面,從一端向另一端作成階梯向前推進至墻體根部及樓梯部位,最后使用鐵抹子收光,采用薄膜覆蓋澆水養護時間不少于7天。
混凝土結構施工時不能連續澆筑完成,需要留施工縫,留在板跨中1/3范圍內且與空心管布置平行;為確保下一道工序施工接縫質量,要鑿毛清理干凈以使接茬部位混凝土順直及質量。施工機具見表1。
表1 施工機具表
BDF高強輕質空心薄壁管材質為輕型、輕質材料,為保證主體結構的質量和安全性,施工過程中必須采取有效防控措施。
混凝土澆筑構造面層外觀達到無氣泡或細微氣泡分布,且氣泡的深度小于2 mm,氣泡最大直徑不得高出8 mm,無蜂窩、麻面、掉皮、孔洞,無漏漿、錯臺、爛根、裂痕等現象;從攪拌站出盤開始到混凝土澆筑完成時間控制在30 min以內,所采用的施工機具為小型振搗器,振搗時不得漏振從而趕出混凝土氣泡,特別是BDF高強輕質空心薄壁管管底混凝土。
1)進場的BDF高強輕質空心薄壁管管材在裝卸、搬運過程中不得拋擲而要小心輕放;在調運至操作結構樓層時不得用纜繩直接綁扎吊運而要使用專門籃筐裝運,同時在結構層施工時不能疊加堆放層數超過5層。
2)對施工人員現場交底具體操作的方法,在澆筑結構層混凝土過程中,使用腳手板架空鋪設施工操作通道,不得在BDF高強輕質空心薄壁管上放置任何施工機具等物品,混凝土澆筑操作人員不得踩踏結構板筋和BDF薄壁管材。
現澆空心樓板的設計與應用,是在傳統構造的大膽創新,在施工過程中較好解決了BDF高強輕質空心薄壁管的定位以及上浮問題,主體結構樓蓋體系具有普通混凝土樓蓋無法比擬的優點,主體同樣高度及面積通過與傳統框架剪力墻混凝土結構項目相對比,BDF薄壁管空心樓板結構較傳統普通框架剪力墻結構可節省鋼筋3%~5%,節省混凝土7%~13%,主體結構每層施工成型施工時間約縮短工期3天。
綜上所述,主體結構空心樓板施工能夠有效地節省工程材料、降低施工造價、縮短施工工期,并且主體結構空間開闊、美觀,提高了主體結構樓層凈高、樓層面平整,并且裝修便利,具有廣泛的推廣應用前景,達到了按期、安全、優質工程的目的,為今后同類施工提供了經驗,隨著國內建筑行業的快速發展,無梁空心樓板必將面臨著新的技術改革。
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