長沙機場GTC項目高周轉(zhuǎn)定型模殼現(xiàn)澆密肋樓蓋施工技術(shù)*

劉加強，陳鏡丞，舒 毅，王文祥，楊益文，蔣 維

(中建五局第三建設有限公司，湖南 長沙 410114)

0 引言

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，大型商場、寫字樓、候機廳、展覽館、停車樓等大規(guī)模建筑物應運而生。現(xiàn)澆樓蓋作為建筑物結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，其建筑材料、結(jié)構(gòu)形式等對建筑物功能的使用效果和技術(shù)經(jīng)濟指標有重要影響[1]。因此，選擇合理、實用又美觀的現(xiàn)澆混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)是亟待解決的工程問題。

對于大跨度現(xiàn)澆混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)而言，減小結(jié)構(gòu)自重與提高結(jié)構(gòu)剛度、抗開裂能力自相矛盾，混凝土密肋樓蓋的出現(xiàn)和發(fā)展有效解決了該矛盾[2]。密肋樓蓋由上部薄板和下部單、雙向肋梁構(gòu)成，肋梁間距一般較小[3]。工程實踐證明[4-5]，該結(jié)構(gòu)可大大提高材料的空間利用率，減小樓蓋自重，節(jié)約工程材料，其承載力與普通鋼筋混凝土樓蓋相比也有一定增強，因此被廣泛應用于空間較大的建筑物施工中。混凝土密肋樓蓋結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵是模殼(模板)安裝，早期密肋樓蓋施工使用的模殼有木模殼、玻璃鋼模殼、鋼模殼及鋼筋混凝土模殼[6]。然而，這類模殼存在制作成本高、易損壞不利于重復使用、與混凝土粘結(jié)力強不利于脫模等問題[7]。為此，研發(fā)了一種一次澆筑成型的塑料模殼，具有自重小、耐磨損、易脫模、成本低、可重復使用等優(yōu)點，非常適合大跨度現(xiàn)澆混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)施工[8]。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合長沙機場改擴建工程，研究了一種具有高周轉(zhuǎn)性能的定型模殼現(xiàn)澆密肋樓蓋施工工藝，形成一套較完整的現(xiàn)澆鋼筋混凝土密肋梁樓板結(jié)構(gòu)施工技術(shù)。

本文結(jié)合長沙機場改擴建工程綜合交通樞紐工程，從施工關(guān)鍵技術(shù)、施工要點、工程應用及效果評價等方面對高周轉(zhuǎn)定型模殼現(xiàn)澆密肋樓蓋技術(shù)進行詳細介紹，以期為同類工程提供技術(shù)指導。

1 工程概況

長沙機場改擴建工程綜合交通樞紐工程位于T1，T2航站樓東側(cè)，工程停車樓樓蓋結(jié)構(gòu)施工跨度大，要求工期短、外觀美觀、經(jīng)濟環(huán)保。為此采用密肋樓蓋混凝土澆筑技術(shù)施工樓蓋結(jié)構(gòu)，其支撐橫斷面如圖1所示，由現(xiàn)澆板和雙向密肋梁構(gòu)成。

圖1 密肋樓蓋結(jié)構(gòu)支撐橫斷面

該項目密肋樓蓋結(jié)構(gòu)設計肋梁高410mm，樓面板現(xiàn)澆混凝土厚90mm，膜殼內(nèi)徑高320mm，其平面布置及構(gòu)造節(jié)點如圖2，3所示。

圖2 密肋樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置

圖3 密肋梁構(gòu)造節(jié)點

2 施工技術(shù)

2.1 工藝流程

高周轉(zhuǎn)定型模殼現(xiàn)澆密肋樓蓋結(jié)構(gòu)施工工藝主要為準備工作、支模架搭設、定型模殼安裝、鋼筋制作綁扎、水電預留、混凝土澆筑及養(yǎng)護、定型模殼拆除，具體流程如圖4所示。

圖4 施工工藝流程

2.2 準備工作

2.2.1現(xiàn)場準備

根據(jù)施工設計要求，劃分施工區(qū)域，清理現(xiàn)場，保證工作環(huán)境整潔。保護工程施工中的控制點、樁及坐標點，并組織技術(shù)人員對施工區(qū)域進行檢查、驗收。對現(xiàn)場使用的材料、設備等進行分類放置，特別是定型模殼、支模架等材料應按計劃進場，按規(guī)格、大小堆放整齊，并標識。

2.2.2技術(shù)保證條件

密肋樓蓋施工前，由項目技術(shù)部編制專項施工方案；編制完成后由公司安全、生產(chǎn)、技術(shù)部門審核，技術(shù)負責人審批，并報監(jiān)理單位審批；審批完成后組織專家論證。高大支模施工方案按專家論證意見修改完成后方可進入現(xiàn)場指導施工。對管理人員、勞務班組進行分級技術(shù)、質(zhì)量、安全交底。

2.2.3材料配置

所需材料主要包括定型模殼、竹膠板、木方、鋼管、盤扣支模架、可調(diào)底(頂)托、扣件、高強對拉螺栓、水泥砂漿及鍍鋅鋼飾面板，1 000m2樓面施工主要材料配置計劃如表1所示。

表1 1 000m2樓面施工主要材料配置計劃

其中，定型模殼選用工廠定制的高分子聚丙烯定型密肋模殼材料，具有受力性能好、耐磨損、輕便、可周轉(zhuǎn)50次以上等優(yōu)點，且無須在施工現(xiàn)場進行二次加工制作。因停車樓屋面層密肋樓蓋設計肋梁高度為410mm，樓面板現(xiàn)澆混凝土厚90mm，因此定制定型模殼內(nèi)徑高320mm，長、寬根據(jù)設計確定。高分子定型密肋模殼如圖5所示。

圖5 高分子定型密肋模殼

2.3 支模架搭設

密肋樓蓋模板支模架采用盤扣式腳手架鋼管搭設，搭設方式由下至上，如圖6所示。支架的4根立桿間距為800～1 000mm；上、中、下分別設置水平桿連接，其間距均為1.5m，頂部為木膠板，底部設有木方，間距為250mm的支模架立桿應盡量采用通長鋼管。主梁(1 000mm×450mm)梁底增設2根立桿，小橫桿間距為1.2m，沿長度方向鋪設8根木方；主梁(700mm×450mm)梁底增設2根立桿，小橫桿間距為0.9m，沿長度方向鋪設5根木方，柱網(wǎng)中心起拱值為跨度(短跨)的0.2%～0.3%，柱上主肋梁為跨度的0.1%～0.15%。

圖6 支模架

2.4 定型模殼安裝

定型模殼安裝流程為：測量放線→清掃木模板→放置模殼→模殼固定→砂漿填充→鐵皮密封→模殼驗收。測量放線時應根據(jù)模殼型號對應的具體尺寸設定中心線的距離，保證設計要求合理，方向縱橫平直；定型模殼的擺放應符合以下原則：①按設計布置圖要求擺放；②布設的模板干凈整潔；③模殼與模板貼合緊密。

用鐵釘將模殼4個角固定在模板上，模殼與模殼間縫隙采用低強度等級水泥砂漿或擠塑板填充，待砂漿達到一定強度后再用鍍鋅鋼飾面板封縫。模殼安裝完成后須檢查驗收并記錄。

2.5 鋼筋制作綁扎

鋼筋綁扎分為樓板面筋和肋梁鋼筋兩部分。其中，樓板面筋綁扎時，不宜在支座位置斷開連接，肋梁鋼筋應具有足夠的保護層，不能與膜殼接觸。為避免不同位置鋼筋重疊，應盡量保證同一方向的鋼筋位于同一平面內(nèi)，如肋梁、板、寬扁梁等上部鋼筋在同一方向上位于同一層內(nèi)。次肋梁的鋼筋，先擺放U形箍筋，再擺放橫、縱向鋼筋，最后進行封口綁扎。所有肋梁和版面鋼筋綁扎完成并驗收合格后，方可進入下一步施工。

2.6 水電預留

樓板面筋綁扎完成后，可在固定的模殼上部布設水電線管和暗盒。水電線管和暗盒應用膠帶或鐵絲固定，待模殼拆除后，線盒位置應露出。其他消防、雨水管等應預埋布設在梁、柱旁的樓板實心區(qū)內(nèi)。

2.7 混凝土澆筑及養(yǎng)護

樓蓋混凝土澆筑是施工的關(guān)鍵，混凝土參數(shù)符合設計標準，其坍落度宜取15～18cm，粗骨料粒徑應≤31.5mm。澆筑時，輸送管道應安裝在框架梁或?qū)挶饬荷希乐故┕δぴ斐蓳p傷。如不得已需在模殼上設置管道，應在模殼上布設防沖墊，禁止將施工機具直接壓放在模殼或鋼筋上。混凝土振搗與出料同時進行，振搗過程中，振搗棒的振動間距應≤500mm。同時，整個過程中，木工與鋼筋工應同時在場，對模殼混合鋼筋進行實時監(jiān)測，對其位置進行維護和修正。澆筑完畢后，需進行二次收面，并及時進行養(yǎng)護。本工程混凝土養(yǎng)護采用覆蓋薄膜的養(yǎng)護方法，密肋樓板養(yǎng)護周期≥7d。

2.8 定型模殼拆除

通過設置后拆支撐帶，模殼拆除時混凝土強度須達到100%，以同條件混凝土試塊強度報告為依據(jù)。密肋梁較高時，模殼不易拆除，可采用氣動拆模工藝。拆模不可用力過猛，不亂扔亂撬，要輕拿輕放，防止損壞。模殼拆除過程中，拆掉鍍鋅鋼飾面板和砂漿填充料，即可取下塑料模殼；卸塑料模殼時最好2人1組，相互配合，既可提高拆模速度，又能防止模殼直接墜落損壞。拆模后，應立刻對模殼進行清理檢查，將變形的剔除，其余分類堆放，便于下次使用。

3 施工要點

1)支模架搭設時，須考慮模殼法蘭邊厚度，將平鋪模板標高降低30mm。

2)在模殼安放前，須拉肋梁通線，以保證每行、每列模殼中心在同一直線上，使梁邊線順直不彎曲。

3)彈線時，先彈梁軸線，全部完成后再彈模殼安裝控制邊線，防止誤差累積造成肋梁偏移或模殼無法安裝等問題。模殼在一個柱網(wǎng)內(nèi)從跨中向兩側(cè)對稱排放，切忌由一端向另一端排放，以防邊肋尺寸被擠，減小邊肋的累積誤差。

4)應嚴格保護模殼位置定位準確。

5)保證模殼與模殼間不留空隙。

6)模殼脫模劑應選擇水性脫模劑。

7)模殼材質(zhì)為高分子材料，施工過程中應注意防火，避免模殼燃燒起火，堆場應配置滅火器。

4 工程應用及效果評價

工程從2021年7月開工，2021年12月進入主體結(jié)構(gòu)施工階段，預計2023年6月完成主體結(jié)構(gòu)施工。采用高周轉(zhuǎn)定型模殼現(xiàn)澆密肋樓蓋施工技術(shù)對停車樓進行施工，具體施工步驟為：模殼制作→支模架搭設→模殼安裝→鋼筋綁扎→澆筑混凝土→拆模。

施工過程中，高周轉(zhuǎn)定型模殼現(xiàn)澆密肋樓蓋結(jié)構(gòu)受力性能好，可節(jié)約鋼筋和混凝土用量，減小板厚，非常適合此類大跨度現(xiàn)澆混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)施工。施工現(xiàn)場的模殼無須二次加工制作，且無須借助其他特殊機具，技術(shù)要求低，安拆簡便快捷；定型塑料模殼以塑代木，節(jié)省了大量木材模板，可反復使用40次以上，在兼具環(huán)保的同時又具有較高的可周轉(zhuǎn)性。此外，模殼的支撐系統(tǒng)與其他框架梁模板可分開搭設，獨立拆除，加快了材料周轉(zhuǎn)工期，縮短了施工工期，降低了工程造價，具有顯著的經(jīng)濟效益。

現(xiàn)階段部分區(qū)域樓層已施工完成，模殼拆除后混凝土成型質(zhì)量較好，該施工技術(shù)不僅提高了施工效率，且拆模后密肋樓蓋外觀效果良好，得到業(yè)主的一致好評。

5 結(jié)語

本工程采用高周轉(zhuǎn)定型模殼現(xiàn)澆密肋樓蓋技術(shù)，經(jīng)過科學合理地規(guī)劃施工方案，大大提高了施工工業(yè)化水平，提高了施工速度，節(jié)約了施工資源，縮短了施工工期，取得了很好的經(jīng)濟和社會效益。高周轉(zhuǎn)定型模殼現(xiàn)澆密肋樓蓋施工方便、提高工效、縮短工期，混凝土梁板成型和觀感質(zhì)量好，兼顧降低成本、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點，在大跨度、大空間、高承載力設計要求的公共建筑中具有高度適用性。