盧喜成 吳東陽 張凱 黃更祥



【摘要】結合裝配式鋼網箱內置芯模密肋樓蓋施工技術在成都天府國際機場停車樓大面積應用的施工實際,具體介紹了裝配式帶肋鋼網箱的特點、鋼網箱內置芯模密肋樓蓋施工原理及關鍵施工技術。裝配式鋼網箱內置芯模與傳統芯模相比,在施工工效、質量保證等方面優勢明顯,技術先進,經濟效益顯著,對新型綠色建筑的發展具有較大影響。
【關鍵詞】裝配式;帶肋鋼網箱;密肋樓蓋;空心樓蓋
【中圖分類號】 TU741【文獻標志碼】 B
現澆混凝土空心樓蓋體系的出現有效地實現了建筑的大空間、大跨度、無明梁且能靈活分隔的使用功能,使得越來越多的建筑采用該結構體系。其內置芯模的選用,直接影響著工程的施工效率、工程質量及工程成本,一種新型裝配式鋼網箱內置芯模密肋樓蓋技術,克服了傳統芯模的不足,取得了較好的應用效果。
1工程概況
成都天府國際機場停車樓地下2層、地上3層,建筑面積17.7萬 m2,其樓蓋結構是具有 T形斷面的內置芯模空心密肋樓蓋,該體系由芯模與現澆混凝土面板及肋梁共同組成,與一般樓板體系比較,密肋蜂巢芯樓板體系可以降低結構高度,節約鋼材和混凝土用量。單個芯模平面尺寸有900 mmx900 mm、900 mmx600 mm、900 mmx300 mm、600 mmx 600 mm、300 mmx600 mm等多種規格,芯模數量約9.5萬個(圖1)。
2裝配式鋼網箱內置芯模密肋樓蓋體系
裝配式鋼網箱內置芯模現澆混凝土密肋樓蓋施工技術,依托于特制純鋼質加筋的鋼板網材料及配合內支撐骨架連接的裝配式芯模構件,在傳統施工工藝的基礎上,通過鋼網片保護層、內支撐骨架、混凝土一次成型代替了傳統高分子材料和預制水泥底板的結合,保持了密肋樓蓋受力安全及設計機理的同時,兼具輕質、高強、綠色、環保、經濟等特點,是一種可取代傳統空心密肋樓蓋的新型綠色節能的結構體系。該樓蓋體系是以裝配式鋼網箱作為填充內模,在鋼筋混凝土的相互作用下形成現澆混凝土空心樓蓋,并著重解決鋼網箱制安、抗浮措施、安裝預留預埋等關鍵技術問題,該體系可改善使用功能,拓展實用空間;綜合造價降低,施工工期縮短;具有成熟的設計技術,可行的施工方法;空間分隔靈活,隔熱環保;免吊頂裝飾,減少消防隱患;剛度大、變形小,提高抗震性[1]。
3工藝原理
在現澆混凝土樓蓋結構中,T型或工字形截面按設計要求綁扎寬扁梁(暗梁)和下翼緣鋼筋[2],然后綁扎肋梁鋼筋,在肋梁網格空腔中安裝鋼網箱,并鋪設和綁扎板面鋼筋。在每只鋼網箱的順長方向板面鋼筋中,有2根板面鋼筋穿在肋梁鋼筋(上端)的底面,使之與肋梁鋼筋、板面筋形成一個整體。
帶肋鋼網箱由微孔鋼網片擴張折疊成型,具有良好的通透性與可視性,便于混凝土澆筑時氣體的排除以及底部混凝土密實度的觀察,有效預防樓蓋底部蜂窩麻面情況,在混凝土澆筑完成后,鋼網箱表面會附著少量混凝土(約5~10 mm),使混凝土將鋼網箱完全包裹住形成統一整體,有效地提高了樓板的剛度,且鋼網箱的加入對微裂紋的產生有很好地抑制作用(圖2)。
在澆筑時由于鋼網箱底部混凝土所產生的浮力,傳遞到被串在肋梁鋼筋的板面鋼筋上,再傳遞到肋梁鋼筋上,由于整體鋼筋和施工荷載的作用下,抵消了浮力,無需進行抗浮處理,將板面鋼筋和肋梁鋼筋交叉點綁扎牢固,即可準備澆筑混凝土。鋼網箱直接與板面鋼筋和肋梁箍筋接觸,由于鋼網箱表面有帶肋鋼板網狀體[1],混凝土與其肋保護翼緣鋼筋產生握裹力,起到了對受力鋼筋隔離作用的現澆混凝土空心樓蓋。
鋼網箱直接與面筋和肋梁箍筋接觸,由于鋼網箱表面有波浪形網狀體,水泥漿會和鋼網箱網體形成15 mm左右的組合保護層。達到了與鋼筋一定隔離的作用,同時鋼網箱還能以鋼網體為結構增強,有利于結構安全,且在變截面處容易產生應力集中的地方均有鋼網加強,有效控制了裂縫的產生,并增強了結構自防水性能[3]。
4關鍵施工技術
4.1鋼網箱內置芯模裝配加工
根據設計圖紙,對鋼網箱進行排版,并對鋼網箱的各種主要規格尺寸進行深化設計,尤其是異形板面更需要合理排版并對相應的規格進行編號,制定鋼網箱內置芯模加工計劃。
鋼網箱芯模的網片采用3 ~5 mm厚特制鍍鋅鋼板,機器壓制而成,自動化生產。其骨架為冷拔絲制成的內梯形支撐架。網片及骨架運至現場后,集中加工組裝。施工現場準備相應裝配工具設備,將已加工并壓痕的網片板材折彎成形,內部放置相應規格的支撐骨架,兩端放置對應封堵板材,用電焊固定連接牢固,加工裝配成半成品。
4.2 鋼網箱的堆放及吊運
產品在裝卸和轉運時應避免過重的撞擊、擠壓和甩扔,在裝卸、搬運、疊堆時應小心輕放嚴禁拋擲,在施工現場的垂直運輸宜采用專門吊籠裝運,嚴禁用鋼絲繩直接捆綁吊運鋼網箱構件產品[4]。
堆放場地盡量為硬化場地并保持場地整潔,其表面未做硬化處理的場地,基層應堅實且在表面鋪設彩條布或牛毛氈避免材料污染,鋼網箱構件應按規格型號分類平臥疊層堆放,并在各堆疊物料間預留人行通道,鋼網箱構件在施工現場的疊放層數--般不宜超過6層,鋼網箱疊堆后應作儲放標識,并應設置禁止攀爬的明顯警示。鋼網箱被吊至安裝樓層后應及時按照對應規格分類散開,不得集中堆放。
4.3肋梁鋼筋綁扎及機電安裝預留預埋
按照施工圖軸線定位,在模板上彈出密肋梁及水電預埋管道的定位線便于鋼網箱準確安裝。
在樓蓋模板完成并放線完成后,綁扎雙向肋梁鋼筋時需先將短向鋼筋綁扎完畢再安裝長向肋梁鋼筋,保證肋梁的合理受力,也能避免安裝混亂影響質量。
水電管線的預留預埋須與鋼筋安裝、鋼網箱的安裝等工序交叉同步進行;需要預埋機電管線應根據管徑大小盡量分散布置在主梁或密肋梁中間。如果管線必須通過鋼網箱區域時,可對鋼網箱局部穿孔并需做好封堵措施;對于需豎向穿過樓板的預埋套管需用鋼套管并做好相應封堵措施;電線預埋盒盡量安裝于梁下,安裝在鋼網箱的下部時需對口部做好處理;如在管線交叉重疊處超過底板厚度時,須提前將交叉點挪移至肋梁的位置。
4.4鋼網箱芯模安裝
在鋼網箱的安裝過程中,應根據定位線及編號準備安裝,不可擠壓箱體或私自調整肋梁位置,以保證空心樓板的幾何尺寸;每個鋼網箱的下方需保證4個10 mm厚的混凝土墊塊支墊,以確保澆筑時混凝土漿布滿鋼網箱底部而不出現“漏網"情況;鋼網箱的安裝過程中及安裝完畢需用腳手板鋪設人行通道,對施工完的鋼網箱和鋼筋網成品進行保護,嚴禁對鋼網箱踩踏及集中堆料,導致箱體變形。如發現變形過大或破損的箱體,需進行修補或更換。
鋼網箱安裝和水電預留預埋工作全部完成后可開始面筋安裝,面筋與梁縱筋的每個交叉點必須進行綁扎(圖3)。
4.5密肋樓蓋混凝土澆筑
在混凝土澆筑前,除對水電的預留預埋和鋼筋的施工質量進行檢查外,還需對鋼網箱的安裝編號幾何尺寸、橫平豎直及墊塊定位進行檢查,滿足相關要求后,方可澆筑混凝土。在澆筑混凝土時,需派專人檢查并修復鋼網箱、鋼筋的定位和損壞情況。澆筑混凝土按照預先規劃的澆筑路線鋪設通道避免成品損壞。嚴禁將施工機具和施工剩余材料集中堆壓在鋼網箱上,施工人員應走人行通道或梁上。
泵送混凝土的布料支座、輸料管和轉向接頭應架設在梁上,布料機支腿處可采用鋼筋馬凳進行局部加固。并應從梁向四周來回均勻散料使混凝土平行于肋梁與鋼網箱形成一一個緩沖,這樣也能避免鋼網箱四周受力不均而產生移位或上浮;混凝土的布料應與振搗同時進行,以確保鋼網箱底部無氣泡;梁的振搗宜采用φ50mm振搗棒,板的振搗宜采用φ30mm振搗棒或平板振動器。
混凝土分層澆筑成型,第一層混凝土澆筑厚度應不大于肋梁高度的2/3。為確保混凝土澆筑質量,肋梁混凝土宜采用小粒徑石子,粗骨料粒徑以16~20mm為宜,不應超過30mm。下層混凝土坍落度宜控制在190 ~ 210 mm,上層混凝土宜控制在180~200mm,先將鋼網箱周圍的梁混凝土澆筑一半并在澆筑過程中用振動棒振搗,利用鋼網箱滲而不漏的原理確保漿料布滿鋼網箱底部并與之形成握裹力的均勻結合,形成光滑的混凝土底面。澆筑方向沿肋梁縱向緩慢推進。混凝土應均勻布料,防止因局部堆積過高而使鋼網箱產生過大變形或損壞。合理利用振動棒的有效作業范圍,使混凝土完全包裹住鋼網箱并與之形成密實保護層,禁止將振搗棒直接作用于鋼網箱導致其產生大的變形或破裂。
5應用效果與總結
成都天府國際機場停車樓工程采用裝配式鋼網箱內置芯模密肋樓蓋施工技術,共使用9.5萬個不同規格的鋼網箱內置芯模,樓蓋混凝土成型質量良好,底板無不平整、錯臺、裂縫及色差等缺陷;與傳統空心樓蓋內置芯模相比,裝配式鋼網箱內置芯模自重輕,運輸及安裝便捷,混凝土成型效果好,降低人工及機械成本,經濟環保。
裝配式帶肋鋼網箱為現澆混凝土密肋樓蓋結構提供了一種性能可靠、質量穩定的內模,在鋼筋混凝土的握裹力作用下形成現澆混凝土空心樓蓋,克服了現有的現澆混凝土空心樓蓋成孔技術內模存在的質重、位移、隔離、破損、施工安裝繁瑣等缺陷[2],也對建筑的溫度裂紋有抑制作用。特別是利用帶肋鋼網箱對混凝土滲而不漏的特點,通過其波浪形的鋼網與混凝土有效結合,合理地解決了鋼網箱上浮的問題,該體系技術成熟,芯模規模化批量生產,具有良好的經濟效益和社會效益,為同類工程提供了較好的借鑒。
參考文獻
[1]馬鋒,BDF鋼網箱密肋空心樓蓋系統施工應用[C]/湖南省土木建筑學會施工專業學術委員會2018年學術年會暨學術交流會, 2018-01-08;405-414.
[2]王偉.GRF空心樓蓋施工技術初探[J].城市建設理論研究(電子版).2015, (20):10235-10235.
[3]李建華,BDF鋼網箱密肋空心樓蓋系統的施工應用[J].建筑施工.2021,43(8):1534-1535.
[4]現澆混凝土空心樓蓋技術規程: JGJ/T268-2012[s].中華人民共和國住房和城鄉建設部, 2012.