裝配箱混凝土空心樓蓋施工技術探討

方 榕

（福建建工集團有限責任公司，福建 福州 350000）

0 引言

與現(xiàn)澆混凝土實心樓蓋相比而言，裝配箱混凝土空心樓蓋具有自重輕、施工速度快、抗震性能好、節(jié)能環(huán)保、隔熱隔音效果好和工程造價低等優(yōu)點，在大跨度和大空間的樓蓋體系中有著廣泛的應用前景。與WFB密肋空心樓蓋對比而言，裝配箱混凝土空心樓蓋重量更輕，其側壁采用玻鎂防火板替代了鋼筋混凝土板；與GBF空心樓蓋對比而言，其增加了鋼筋混凝土底板，增強裝配箱的抗扭性，受力模型變成箱型截面受力，荷載傳遞途徑更加合理；與常規(guī)的空心板對比而言，其施工更為簡便。裝配箱屬于預制構件，能夠?qū)崿F(xiàn)標準化量產(chǎn)，質(zhì)量有保證，裝配箱底板與肋梁梁底持平形成無梁樓蓋，有效地增加樓層凈高，為后續(xù)裝修提供了便利條件。但是裝配箱混凝土空心樓蓋施工技術屬于新技術，如何保證空心樓蓋施工質(zhì)量符合設計及規(guī)范要求成為一大難題。本文以馮宅中學項目為例，探討裝配箱混凝土空心樓蓋施工技術。

1 工程概況

馮宅中學項目位于福州市倉山區(qū)建新鎮(zhèn)寶山路與楊周路交界處，總建筑面積為38952m2，共有6棟建筑物，其中1#～2#教學樓、3#實驗樓和4#綜合樓均為地上5層，5#體育館為地上3層，地下室1層，門衛(wèi)為地上1層。該工程樁基采用PHC預應力管樁，抗震設防烈度 7.0 度，安全等級為一級，地下室結構形式為框剪結構，1#～2#教學樓和5#體育館采用裝配式結構，二層及以上樓蓋均采用裝配箱混凝土空心樓蓋，其余建筑物結構形式均為框架結構。除了屋面層板厚度為370mm（現(xiàn)澆層厚度為100mm），其余樓層板厚度為350mm（現(xiàn)澆層厚度為80mm），肋梁寬度為180mm。裝配箱由側壁、頂板和底板等組成，側壁為玻鎂防火板，厚度為10mm；頂板和底板為鋼筋混凝土板，混凝土強度為C30，頂板抗?jié)B等級為P6，并自帶鋼絲網(wǎng)片。底板鋼筋間距為100mm，雙向布置，帶肋鋼筋外伸長度≥14cm，待肋梁鋼筋綁扎時，將底板端部的鋼筋以90°彎折伸入肋梁主筋，使得底板與肋梁連接牢固。

2 空心樓蓋結構

裝配箱混凝土空心樓蓋是由空腔的裝配箱與肋梁一起現(xiàn)澆形成共同受力體，裝配箱作為肋梁的內(nèi)模，其底板外伸的鋼筋錨固于現(xiàn)澆肋梁，裝配箱按照底板、側壁和頂板等順序依次進行安裝，從而形成大空腔蜂窩構造形式[1]，在裝配箱頂部雙層雙向綁扎鋼筋，接著澆筑混凝土，讓裝配箱、現(xiàn)澆層和肋梁連接形成一個整體，空心樓蓋受力模型合理，整體性能良好，平面圖和斷面圖如圖1、圖2所示。

圖1 空心樓蓋平面圖

圖2 空心樓蓋結構斷面圖

3 施工難點分析

（1）該工程裝配箱數(shù)量多且體積較大，常規(guī)加固方法是在底板四周粘貼海綿膠條，如果底板與模板粘貼不牢固，在裝配箱安裝過程中很容易出現(xiàn)碰撞移位現(xiàn)象，導致裝配箱與原軸線偏離，需要重新調(diào)整。混凝土澆筑時也容易沖開裝配箱，導致底板位置出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，拆模后，板底混凝土觀感較差。

（2）裝配箱受力最薄弱的地方為側壁，側壁為硬質(zhì)薄板，在混凝土澆筑過程中如果承載力不足或者加固不到位將可能導致箱體破裂或者漏漿，使得原有的空心狀態(tài)被破壞，影響結構受力形態(tài)。

（3）混凝土澆筑時，下落高度過高的話，將可能導致裝配箱底板被沖起而出現(xiàn)上浮現(xiàn)象，混凝土充盈到底板之下，導致觀感不佳。

（4）肋梁截面尺寸相對較小，采用常規(guī)的50型振動棒操作不便，混凝土容易出現(xiàn)蜂窩和麻面等質(zhì)量缺陷，另外振動力較大容易破壞裝配箱側壁，使得混凝土流入箱內(nèi)。

（5）作為預制構件，裝配箱底板與頂板和現(xiàn)澆構件的肋梁之間連接部位容易出現(xiàn)裂縫，應采取有效措施進行預防。

4 施工技術要點

4.1 工藝流程

裝配箱混凝土空心樓蓋屬于新型技術，每道工序質(zhì)量的好壞將直接影響樓蓋的質(zhì)量。肋梁與裝配箱的交界處混凝土質(zhì)量一直以來都是重點，該位置很容易出現(xiàn)裂縫和蜂窩等質(zhì)量缺陷，從而導致樓蓋發(fā)生滲漏事件。因此，空心樓蓋施工過程中應嚴格按照工藝流程組織現(xiàn)場施工，優(yōu)化各項技術措施，加強連接處的質(zhì)量控制，確保空心樓蓋施工質(zhì)量符合設計及規(guī)范要求。工藝流程如下：樓蓋模板安裝→測量定位→底板安裝→肋梁鋼筋綁扎→側壁安裝→水電安裝→頂板安裝→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護→模板拆除。

4.2 樓蓋模板安裝

樓蓋模板應嚴格按照審批通過的模板設計方案組織施工，該工程采用膠合板模板和扣件式鋼管架，其剛度和承載力均符合規(guī)范要求。首層地坪回填土應夯實，要求壓實度≥94%，保證地坪平整與密實，立桿底下應鋪設墊板，該工程模板支撐為滿堂架，立桿的縱向和橫向間距均為1000mm，水平桿的步距為1500mm，立桿頂部設置U形支托，水平桿與頂托之間的距離≤300mm。模板跨度＞6m應按照規(guī)定設置0.3%的起拱度，上一層空心樓蓋施工時，下一層樓蓋模板支撐不得拆除，且上下層的立柱應處于同一直線上，確保施工安全性[2]。

4.3 測量定位

根據(jù)柱網(wǎng)布置情況，以中軸線為起始點，分別向兩邊進行測量定位，將肋梁的邊線彈出，軸線測放后應及時進行復核，保證測量定位的準確性[3]。模板表面應清理干凈，在肋梁邊線上向內(nèi)偏移30mm粘貼海綿膠條，該工程裝配箱截面尺寸主要有1000mm×500mm、1000mm×1000mm和1000mm×700mm，尺寸相對較大，除了常規(guī)的四周粘貼海綿膠條，還應在底板中間加設1道海綿膠條，呈“日”字形，從而使得底板能夠和模板緊密粘貼，底板與模板間的縫隙被嚴密封住，避免出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，從而提高施工效率。

4.4 底板安裝

裝配箱底板采用短鋼管和尼龍繩等輔助起吊，底板一側距離鋼管100mm，尼龍繩承受荷載能力為6t，長度為8m，尼龍繩穿過短鋼管固定底板，采用塔吊緩慢起吊，底板吊運應安排專人指揮，成捆的底板應分散堆放在模板上，底板下方應鋪設2根方木，其規(guī)格型號應與設計要求相符。采用人工搬運方式將各種規(guī)格的底板搬至安裝位置，對照箱型布置圖，將預制底板的邊線與肋梁邊線對準后，緩緩地下放并壓實，使底板固定牢固和安裝平穩(wěn)。為了確保底板在澆筑混凝土過程中不出現(xiàn)位移現(xiàn)象，底板安裝位置復核準確后，在裝配箱底板4個邊線上各打入3根釘子進行定位[4]。

4.5 肋梁鋼筋安裝

肋梁鋼筋的規(guī)格和長度應符合設計要求，注意主次肋梁鋼筋的施工次序，肋梁箍筋彎弧半徑應滿足1.25d的標準[5]，不得隨意加大半徑，防止出現(xiàn)肋梁主筋固定不牢固現(xiàn)象。肋梁上下和側向鋼筋保護層厚度分別為25mm和10mm，底板外伸鋼筋應按照設計圖紙要求調(diào)整清楚，防止因碰撞扭結在一起，并錨固于肋梁鋼筋形成一個整體，鋼筋安裝質(zhì)量應符合設計及規(guī)范要求。

4.6 側壁安裝

為了提高側壁的整體剛度，在玻鎂防火板四角位置采用方木進行加固，方木應采用防腐劑進行處理，側壁組裝過程中應注意整體的平整性，在方木上下應各留10mm，從而保證能夠在底板上準確落槽。玻鎂防火板的規(guī)格應與底板相匹配，側壁安裝時應保證輕拿輕放和平穩(wěn)，防止側壁因脆性破壞導致出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。

4.7 水電安裝

水電管和接線盒的安裝和預埋工作應和空心樓蓋施工穿插和同步進行，正常情況下，照明管線布置在現(xiàn)澆層內(nèi)，接線盒布置在肋梁，如圖3所示。該工程為學校公建項目，安全等級較高，消防火災報警的管線布置在裝配箱內(nèi)，接線盒布置在裝配箱底板上，根據(jù)接線盒布置情況進行適當調(diào)整，要求底板邊緣20cm范圍內(nèi)不得出現(xiàn)開孔現(xiàn)象[6]，底板開孔工具采用切割機，切開應平整光滑，尺寸比接線盒略大，接線盒安裝后采用1∶2水泥砂漿進行固定。水平線管穿越裝配箱時，開孔位置應設置在側壁上，不得設置在底板邊肋上，開孔工具為切割砂輪，側框上孔洞較小采用水泥砂漿進行封堵，如果孔洞較大則采用木板條及鋼絲進行加固，確保側壁不出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。給排水及消防管道的預留洞口均預留在現(xiàn)澆實心板位置，如果預留在裝配箱上，則根據(jù)實際情況對裝配箱型號進行更換。

圖3 水電管線和接線盒安裝圖

4.8 頂板安裝

第一批頂板吊運時應堆放在主肋梁鋼筋上，不得放置在側壁上，根據(jù)箱型布置情況進行頂板安裝，注意規(guī)格尺寸不得錯放，待第一批頂板安裝后，后續(xù)頂板可以直接放置在完整的裝配箱上。頂板安裝時應注意四周落槽情況，如發(fā)現(xiàn)未落槽到位，用鋼筋撬棍進行適當調(diào)整，保證頂板安裝質(zhì)量符合設計要求。

4.9 混凝土澆筑和養(yǎng)護

裝配箱和模板應提前澆水濕潤，從而保證混凝土和裝配箱能夠緊密連接。混凝土嚴格按照配合比設計進行下料與攪拌，外加劑選用高效減水劑，河砂的粒度為中砂，玄武巖碎石的粒徑為5～20mm，根據(jù)施工當日氣溫合理地調(diào)整混凝土坍落度，使其處于150～180mm。嚴格控制混凝土下落高度＜2m，采用直徑為30mm的振動棒對肋梁混凝土進行振搗，采用平板振動器對現(xiàn)澆層混凝土進行振搗，振搗應密實可靠。在混凝土澆筑過程中，如果出現(xiàn)裝配箱破損現(xiàn)象，應馬上停止混凝土澆筑，采取加固修補措施后，繼續(xù)澆筑混凝土。為了防止混凝土出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，混凝土凝固后應澆水養(yǎng)護，并覆蓋塑料薄膜進行保濕，確保混凝土養(yǎng)護到位。

4.10 模板拆除

待混凝土強度達到100%（C30）方可提出底模拆除申請，獲得監(jiān)理工程師批準后方可拆模。嚴格按照拆模施工方案組織拆模，順序為從跨中向四周，從上到下，斜撐先拆，豎向支撐后拆，后支先拆，先支后拆，確保拆模安全性。底模拆除時應注意對裝配箱的保護，避免撬棍撞擊裝配箱。

5 施工質(zhì)量控制要點

（1）裝配箱進場時應具有合格證和檢驗報告，其型號、尺寸和強度應符合設計要求，表面無裂紋和破損，平整度偏差控制在3mm之內(nèi)。

（2）水電線管和接線盒安裝前應采用BIM技術進行施工模擬和碰撞，提前發(fā)現(xiàn)問題并提出優(yōu)化措施，盡量減少線管穿過裝配箱。

（3）對于尺寸較大的底板，加設1道海綿膠條，確保底板固定牢固。底板四面均加設釘子輔助定位，避免底板出現(xiàn)位移現(xiàn)象。

（4）模板支撐選用滿堂架，首層立桿底部應鋪設通長腳手板，地面應保證密實和平整，肋梁模板起拱度為0.3%。

（5）側壁四角采用木方進行加固，從而提高側壁的剛度和穩(wěn)定性。

（6）降低混凝土下落高度，減小混凝土對裝配箱沖擊力，采用直徑小的振動棒振搗肋梁混凝土，防止側壁受損出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。

6 結束語

綜上所述，裝配箱混凝土空心樓蓋對施工質(zhì)量要求較高，這是其大空腔蜂窩構造所決定的，但這種結構具有良好保溫隔熱和減少混凝土用量的優(yōu)勢，且屬于新技術，工藝流程簡單。需要注意的是，開工前項目部一定要按照規(guī)定編制空心樓蓋施工方案，對工藝流程進行優(yōu)化，明確質(zhì)量控制點，做好技術交底工作，加強工序質(zhì)量檢查，確保裝配箱固定牢固和箱體與肋梁連接緊密。在案例工程混凝土澆筑過程中，未發(fā)現(xiàn)裝配箱破損和偏移現(xiàn)象，底模拆除后，裝配箱與肋梁界限分明，混凝土質(zhì)量良好，樓板未發(fā)現(xiàn)裂縫和滲漏現(xiàn)象，取得良好施工效果。