多層大跨度鋼筋混凝土空腹夾層板樓蓋施工方法

（1.貴州大學空間結構研究中心，貴州 貴陽 550003；2.中鐵十六局集團第四工程有限公司，貴州 貴陽 550003；3.貴州大學土木工程學院，貴州 貴陽 550003）

0 引言

大跨度鋼筋混凝土空腹夾層板樓蓋結構，上肋、下肋通過剪力鍵連接，且上表層設置鋼筋混凝土板而成，中間空腹部分穿越管線，使結構自重降低，實現建筑空間的靈活劃分。該結構由貴州大學馬克儉院士在1995年提出，理論研究已日漸成熟，并成功應用在貴州、四川、河南、青海等地，總建筑面積超二百萬平方米，取得了良好的技術經濟指標和社會效益。本文以貴州省老干活動中心工程為實例，介紹現澆多層大跨度鋼筋混凝土空腹夾層板施工方法。

1 工程概況

貴州省老干活動中心占地面積4529m2，總建筑面積28670m2。其中地下建筑2 層，建筑面積9042m2；地上5 層，建筑19628m2；建筑總高度28.9m。建筑平面分為A、B 兩個區，每個區中分別集中了會議室、乒乓球室、羽毛球室、桌球室等老年活動場所，A 區與B 區間設中庭。該工程的建筑功能多樣化，需要較大較靈活的活動空間，樓蓋采用鋼筋混凝土空腹夾層板結構（二、三、四層及五層B 區）及U 型鋼-混凝土組合空腹夾層板結構（五層A 區），屋蓋采用空腹網架采光頂。本文以二層樓蓋為例，討論鋼筋混凝土空腹夾層板結構的施工方法和特點。

2 施工部署和施工流程

2.1 施工部署

此工程單層面積約為4500m2，單層面積大，因場地空間限制，施工難度較大，混凝土施工時間有限，故每個區域結構分三次澆筑。按照施工順序首先澆筑框架柱及樓梯混凝土，并預留施工縫，待混凝土澆筑完成后及時處理施工縫，確保與下次混凝土緊密結合；然后，澆筑空腹夾層板下肋及剪力鍵下部（至下肋頂面）混凝土，確保一次性澆筑完成，與框架梁間距50cm～60cm位置留設施工縫；最后，剪力鍵上部、上肋、表層板及周邊梁板框架結構混凝土一次性澆筑完成。

2.2 施工流程

施工順序:搭設腳手架→柱鋼筋綁扎→柱、樓梯模板安裝→樓梯鋼筋綁扎→柱、樓梯混凝土施工→搭設下肋架子、支下肋及剪力鍵模板，剪力鍵下均有支撐→綁扎下肋及剪力鍵鋼筋→澆筑下肋及剪力鍵混凝土，其中剪力鍵混凝土澆至下肋頂面→待下肋及剪力鍵混凝土初凝后支上肋和表層板模板→綁扎上肋及表層板鋼筋→澆筑剪力鍵上部、上肋及表層板混凝土→待上肋及表層板混凝土初凝后重復上述步驟施工上一層。

現澆鋼筋混凝土空腹夾層板的施工重點為：施工單位在收到圖紙以后，組織有關人員熟悉施工圖和模板設計方案，以及《混凝土結構工程施工及驗收規范》、《建筑安裝分項工程施工工藝規程》，同設計人員做好技術交底。腳手架在搭設時，應保證每個剪力鍵下均有一個支撐，特別是在施工第一層樓蓋時，應校核上層樓蓋自重及其施工荷載是否超過本層使用荷載，并采取可靠措施防止腳手架在施工荷載作用下的沉降，否側應在本層下應另加設支架支撐，空腹夾層板與臨時支撐點只能設于剪力鍵處。在施工支架中要求按跨度的1/500 預期拱，起拱方向為短跨方向。空腹夾層板上肋、下肋及剪力鍵上嚴禁開設洞口，如相關專業確需要開設設備孔洞時，設計前應通知相關專業和結構設計人員作好相關溝通工作，在施工前做好特別處理。待上肋混弄土達到100%設計強度后，方可拆除模板。但剪力鍵下的模板支撐暫時不拆，待第二層強度達到設計強度的100%后，方可拆除重復上述步驟施工上一層。

3 施工工藝

3.1 模板工程

3.1.1 模板材料

該工程模板材料中，支撐鋼管為不低于φ48mm×3mm，木材采用柏木，規格為80mm×100mm，模板采用木膠合面板，木膠板厚度h=15mm；扣件采用符合現行國家標準《鋼管腳手架扣件》（GB15831-2006）的規定。

3.1.2 模板安裝方法

模板安裝嚴格按照模板施工方案進行，模板拼縫處粘貼海綿條，不得突出模板面，對結構施工縫處以硬化的混凝土表面薄膜松散混凝土及其軟弱層進行剔鑿，全部鑿出新茬，沖洗清理干凈。模板安裝就位，軸線，垂直度都應符合設計要求和相關規范標準，確保結構及構件尺寸準確，并且施工人員應對模板進行檢驗，使其滿足剛度、強度及穩定性要求，能承受混凝土澆筑時重量、側壓力及其它施工荷載。合模前，最后校驗鋼筋（通知結構設計人員）對照圖紙預留孔洞是否遺漏，位置是否準確，安裝是否牢固。模板一次性支至表層板板底，在上肋底部應斷開，模板完成后進行上肋及表層板的鋼筋施工。注意：空腹夾層板上、下肋及剪力鍵上嚴禁開洞口，如相關專業確需開設設備孔洞時，施工前應通知結構設計人員作特別處理。

3.1.3 空腹夾層板下肋、上肋模板安裝

用直徑不低于φ48×3mm 鋼管滿堂支架，配合扣件、頂托組成支撐系統，模板采用15mm 的木膠板，次楞采用50mm×80mm 方木，主楞采用φ48×3mm鋼管，主楞由頂托支撐固定于滿堂支架上，支架橫立桿間距為1200mm，縱立桿間距為1000mm，每隔不大于1.8m 設一道拉桿，在剪力鍵位置下設置一道支撐，在底部高于地面20cm 設置一道掃地桿，縱橫向剪刀撐設置按照5跨一道考慮，剪力撐與立桿連接牢靠，與地面夾角45 度～60 度。

空腹夾層板第一次支模至下肋底及表層板模板，模板采用木模板，在完成底板安裝后，及時綁扎完成下肋鋼筋后，通知結構設計人員到現場校驗鋼筋后，在安裝下肋側模，側模高度要比下肋頂高15cm，以確保混凝土放入模板槽中，現澆的混凝土不外流，側模與外側腳手架連接，確保混凝土施工中不發生脹模及爆破現象。完成澆筑下肋混凝土后，待混凝土強度達到1N/mm2（Mpa）強度，拆除下肋側模，在拆除過程中確保不擾動底模，避免造成下肋變形。模板拆除后對剪力鍵位置及下肋留設的施工縫進行處理，鑿毛并清理干凈。下肋模板拆除完成后，安裝上肋底和表層板支架及模板。模板安裝完成后，進行鋼筋及混凝土施工，待上肋及表層板強度達到設計強度的100%后，方可拆除模板。模板拆除時，應注意校核上層樓蓋自重及其施工荷載是否超過本層使用荷載，如超過，應在本層下加設支架支撐。空腹夾層板的臨時支撐點只能設置于剪力鍵處。

3.1.4 空腹夾層板剪力鍵模板安裝

現澆鋼筋混凝土空腹夾層板施工中，剪力鍵為主要構件，節點采用15mm厚木膠板與方木及鋼管結合此工程構件尺寸特點現場制作，待下肋模板安裝后，將節點處固定牢固并用密封條密封，該處節點增加設一道豎向鋼管支撐，與樓板支撐連接牢固。剪力鍵采用與上肋一起澆筑的方式澆筑，在完成下肋混凝土（達到1N/mm2Mpa）后，將剪力鍵與下肋交接位置水泥砂漿鑿毛處理，并清理干凈，避免影響剪力鍵與下肋的連接。

3.2 鋼筋工程施工

3.2.1 空腹夾層板鋼筋施工流程

模板支撐體系支撐完畢→清理流渣→按施工圖彈鋼筋線→鋼筋按施工圖依次擺放下肋鋼筋→鋼筋按施工規程綁扎連接→擺放剪力鍵鋼筋→鋼筋按施工規程綁扎連接→放置混凝土墊塊→進行水、電管線預埋施工→放置馬凳鐵→擺放上肋鋼筋→鋼筋按施工規程綁扎連接→擺放板面鋼筋→并清理當中的流渣→通知設計人員校驗鋼筋→澆筑混凝土。

3.2.2 鋼筋工程施工重點

第一，鋼筋上、下肋與剪力鍵綁扎中，首先在肋底模板上畫箍筋間距后擺放箍筋，遇到穿肋的上、下部縱向受力筋，先綁上部縱筋，再綁下部縱筋。第二，肋上部縱向鋼筋貫穿中間節點，肋下縱向鋼筋伸入中間節點要保證錨固長度；肋端箍筋加密區按圖紙及規范要求，箍筋開口方向交錯布置，箍筋用套扣法綁扎，箍筋要垂直主筋，間距要均勻，綁扎要牢，肋的主筋要貼箍筋角；肋的上鐵接頭、下鐵接頭應盡量避開兩端的箍筋加密區。第三，下肋和剪力鍵混凝土澆筑完成后，綁扎上肋和板面鋼筋，肋筋伸入剪力鍵時應錨固于剪力鍵外側20d；清掃模板上的刨花、碎木、電線管頭等雜物；澆筑鋼筋混凝土。

3.3 混凝土工程施工

3.3.1 混凝土澆筑順序

每層混凝土組織施工流水，首次澆筑單個區域的框架柱及樓梯等結構。混凝土澆筑至下肋或梁底以下150mm 左右→第二次澆筑空腹夾層板區域下肋混凝土及剪力鍵混凝土（澆至下肋頂面），因混凝土數量相對較少，可確保空腹夾層板下肋混凝土整體性無施工縫影響→澆筑周邊框架柱及樓梯梁板結構及空腹夾層剪力鍵上部、上肋和表層板的混凝土。

3.3.2 混凝土澆筑重點

混凝土澆筑時從底層一端開始澆筑混凝土，混凝土澆筑長度應控制在12000mm～20000mm 范圍內，如此依次向前澆筑其它各層混凝土。混凝土澆筑應逐層水平方向向前推進，每層澆筑厚度不超過500mm，每層澆筑間隔時間不得超出前一層混凝土的初凝時間，上層混凝土澆筑時，振動棒應插入下層混凝土內不小于50mm～100mm，在澆筑接茬處應振搗到位。其中振搗棒的選擇，因下肋鋼筋較為密集，鋼筋凈間距較小，振搗棒盡量采用30 振搗棒配合50 或70 振搗棒進行現澆混凝土振搗施工，確保混凝土密實。

泵送澆筑混凝土時，不得在同一處連續布料，應在布料桿的旋轉半徑范圍內水平布料，逐步向前推進，而且布料出口離模板內側面不小于50mm，且不得向模板內側面直沖布料，混凝土自御料口的自由傾落高度不超過2 米。超過2 米時，應采用串筒或溜槽順導混凝土，保證混凝土不發生離析現象。在保證混凝土不出現冷縫的前提下，利用軟管左右移動，作扇形狀散布混凝土，盡量增大混凝土散布面積，以增加熱量交換。

3.3.3 混凝土振搗

混凝土澆筑振搗注意點，必須有專業工長在現場指揮，處理各種臨時發生的問題。振搗方法：振動棒移動間距不大于500mm ,振搗時間15--30 秒，快插慢拔。此外，應視混凝土表面不再明顯下沉、不再出現氣泡、表面泛出灰漿為準。同時應插入下層混凝土50～100mm 左右，以消除二層之間的接縫。為增加混凝土的密實度和抗裂性能，應采用二次振搗方法：初凝前進行第二次混凝土振搗，直至混凝土表面不再明顯下沉、不再出現氣泡、表面泛出灰漿。混凝土找平：混凝土澆到底板頂標高后，將混凝土表面找平，且控制好混凝土頂面標高，然后用木抹子拍打、搓抹兩遍。

3.3.4 施工縫留設及處理

由于空腹夾層板結構每層分為兩個區域，現將每個區域的結構分三次澆筑，先澆筑周邊梁板結構混凝土，澆筑到上肋底部位置，預留施工縫，再單獨澆筑空腹夾層板區域的下肋混凝土，由于下肋尺寸較小，混凝土分散，澆筑難度大，下肋混凝土施工采用泵送的方式運送至板頂，然后人工配合澆筑混凝土。施工縫布置在周邊梁板混凝土框梁結構外側50-70cm（即下肋的肋高的2 倍以上）范圍內。澆筑下肋或梁底以下150mm 左右，混凝土數量相對較少，可確保空腹夾層板下肋混凝土整體性；最后連同周邊預留的框架柱、梁施工縫位置一起同剪力鍵、上肋及表層板同時澆筑混凝土，完成空腹夾層板現場澆筑。施工縫盡量避免留在同一截面，施工縫留置成斜槎，角度與底板形成約60°，施工縫在首次澆筑完混凝土后，及時將施工縫鑿毛，清除表面浮漿，施工縫預留鋼筋注意阻銹，施工縫留設如圖1。

圖1 空腹夾層板施工縫示意圖

4 結語

本文分析了貴州省老干活動中心的鋼筋混凝土空腹夾層板樓蓋的施工過程，詳細介紹了大跨度空腹夾層板結構的施工工藝和施工重點。該工程施工的順利實施表明，本工程采取的施工方法是可行的、可靠的，并且成本低廉，實施速度快，可以在此類結構的施工中推廣。