摘要:針對某大型建筑項目LPM聚苯填充體現澆預應力混凝土空心樓板施工項目,敘述了填充箱結構設計、布置方法和空心樓板結構設計,從施工流程、支設底模和端模、綁扎梁體和底板鋼筋、設置預應力筋結構、穿設水電管線、鋪裝輕質填充箱、綁扎樓板上部鋼筋和固定填充箱、布設預應力張拉端、澆筑空心樓板混凝土以及樓板預應力張拉等方面,詳細闡述了LPM聚苯填充體現澆預應力混凝土空心樓板施工技術,可供相關工程技術人員參考。
關鍵詞:LPM聚苯填充體;現澆預應力;空心樓板
0" "引言
LPM聚苯填充體空心樓板施工技術是在預應力混凝土空心樓板技術基礎上,將LPM聚苯填充體置入現澆樓板結構中,實現樓板的合理布控與設計,將樓板形成空腔結構[1],以達到降低混凝土和鋼筋的應用數量、減輕樓板結構質量、提升樓板結構支撐承載力、增強建筑物防震抗震能力、有效提高施工效率和減少施工成本的功效[2]。由于LPM聚苯填充體空心樓板施工技術可滿足不同種類個性化結構需求,所以一經推廣便得到了廣大建設方的青睞。
1" "工程概況
某學校大型建筑項目總建筑面積17.3萬m2,其主體采用框架剪力墻架構,地上3至6層采用具有良好隔音隔熱功效、厚度為0.5m的LPM聚苯填充體現澆預應力混凝土空心樓板。該空心樓板中填充了LPM聚苯輕質材料制成的統一規(guī)格的填充箱及小塊異形填充箱。
LPM聚苯填充體主要選用具有隔離層的加強型壓制定型聚苯乙烯泡沫塑料材料,材料表面密度高于15kg/m3,為B2級燃燒特性。選取直徑為15.2mm的高強度低松弛鋼絞線作為預應力筋,將單孔夾片錨作為張拉端設施,用單束擠壓錨加以固定。
2" "LPM聚苯填充箱結構設計和布置方法
2.1" "填充箱結構設計
在填充箱(即填充體)設計過程中,為便于箱體下端混凝土澆筑時達到設計密實度,在合理選擇箱體規(guī)格尺寸的同時,在箱體中間挖設矩形排氣孔。為降低箱體上下端結構受到工程施工過程的承壓破壞,需強化箱體表面強度,即在箱體上下端表面裝設質輕的硬紙板或薄木板[3]。為降低LPM聚苯泡沫在填注混凝土時的吸水性,選擇防水塑料布封裝在箱體表面。根據該大型建筑項目樓層面積的實際情況,將統一規(guī)格填充箱的外形尺寸設計為900mm×900mm×400mm。
2.2" "填充箱布置方法
統一規(guī)格的填充箱是具有漏漿孔和硬質加強層的矩形斷面發(fā)泡材料,是空心樓板填充材料的主體。小塊異形填充箱是具有硬質加強層的多邊斷面發(fā)泡材料,用于空心樓板邊角調節(jié)。統一規(guī)格填充箱的布置方案,主要參照建筑整體設計要求及空心板設計圖紙來完成。
在達到空心樓板施工要求基礎上,為便于提高施工效率,應優(yōu)先選擇箱體規(guī)格統一的填充箱。空心樓板局部位置使用小塊異形箱體的填充箱進行填充。通過雙層疊加結構的中空加肋聚苯泡沫,構成LPM聚苯填充箱。
3" "LPM聚苯填充體空心樓板結構設計
LPM聚苯填充體空心樓板主要由框架梁、肋梁、鋼筋、填充箱和預應力結構組成,形成具有隔音、保溫效果的整體大跨度、大面積、大空間樓板。框架梁、肋梁以及樓板的底部和上部,均需綁扎鋼筋。根據該大型建筑LPM聚苯填充體空心樓板側模高度較高、肋梁寬度較窄的特點,應確保肋梁剛度,避免出現變形。為此,應在肋梁內部布設預應力筋結構,確保預應力筋矢高恒定統一,同時考慮水電管線的布設。
LPM聚苯填充體質量較輕,其在實施混凝土澆筑時易出現上浮現象。為了保證混凝土澆筑效果,采取捆綁措施消除填充體的上浮現象[4]。LPM聚苯填充體在裝運和安裝,以及鋼筋綁扎、混凝土澆筑等工序均易造成其刮碰損壞現象,應通過有效手段保護其外觀的完整性。
4" "LPM聚苯填充體空心樓板施工技術
4.1" "施工流程
施工流程如下:支設底模和端?!鷺前宸啪€定位→框架梁和肋梁鋼筋綁扎→鋪設底部鋼筋→設置預應力筋結構→安裝水電管線→驗收前述施工→填充體加固位置的板底上鉆出小孔→鋪裝LPM聚苯填充體→綁扎上部鋼筋→在小孔位置穿鐵絲加固定位填充體→布設預應力張拉端→驗收后續(xù)施工→澆筑混凝土→預應力筋張拉。
4.2" "支設底模和端模
LPM聚苯填充體空心樓板主要應用碗扣支架作為主體支撐,端模和底模使用厚度為15mm的木膠板材,依據實際跨度設定樓板起拱高度在20~40mm區(qū)間范圍。完成端模和底模支搭后,按照設計圖紙在底模上精確標記框架梁、肋梁和填充體的位置。參照圖紙設計中預應力筋的水平和豎直方位,在端模上標記出預應力筋裝設位置,并在端模上實施打孔作業(yè)。
4.3" "綁扎梁體和底板鋼筋
端模和底模完成支設后,嚴格按照設計圖紙進行樓板定位放線,保證框架梁、肋梁放線位置準確。隨后按照放線標記和鋼筋設計圖,綁扎框架梁、肋梁和底板鋼筋,并在其主筋上靠近模板一側綁扎混凝土墊塊。綁扎該墊塊時,應依據樓板尺寸將其均布,且間距小于1m。
在綁扎肋梁和底板鋼筋的過程中,應依據鋼筋設計圖,先實施東西方向底板鋼筋的鋪裝,并完成肋梁上端鋼筋及肋梁箍筋的綁扎,再實施南北方向底板鋼筋的綁扎,并完成對應肋梁上端鋼筋及肋梁箍筋的綁扎。鋼筋綁扎作業(yè)完成后,構成安裝填充體的單元格。依據矩形單元格布設4塊底筋墊塊。完成上述鋼筋綁扎作業(yè)后,施工人員應自檢其綁扎質量。
4.4" "設置預應力筋結構
4.4.1" "設置預應力筋穿裝管
在肋梁鋼筋綁扎過程中,應預留出預應力筋穿裝管的位置。通過此前在端模上標記的預應力筋穿裝點位和打出的穿裝孔,在肋梁上順著預應力筋的曲線方向安裝預應力筋穿裝管。在預應力筋設置的曲線方位設置3處控制點位,具體位置為最高點2處、彎曲最低點1處,其高度偏差應精確控制在5mm范圍內,以實現預應力筋位置的精準控制。
4.4.2" "穿裝預應力筋
應按照肋梁的實際尺寸完成預應力筋下料,采取多次分組方式完成其穿裝作業(yè)。預應力筋應從錨固端穿入、從張拉端穿出,穿裝過程中應防止預應力筋發(fā)生扭曲。完成預應力筋穿裝后,禁止使用電氣焊實施切割,應避免其位置發(fā)生改變,應控制預應力筋的矢高保持恒定。
4.5" "穿設水電管線
在空心樓板上的水電管線穿經過填充箱時,應保證管線穿設整齊劃一。管線水平穿設方向應與填充箱保持垂直,管線應從填充箱連接位置或其兩側實心區(qū)穿設。如遇難以繞開的填充箱時,應在其上方實施部分開槽操作。待水電管線完成穿裝后,應對開槽處實施修補封堵和加固處理。
在水電管線穿設過程中,如果與鋼筋、預應力筋布設發(fā)生沖突,應優(yōu)先調整水電管線、鋼筋的位置,盡量不改變預應力筋穿裝位置[5]。在完成水電管線穿設后,施工單位對上述隱蔽施工項目進行檢查驗收,對驗收不合格部位進行整改,以確保施工質量符合設計要求。
4.6" "鋪裝輕質填充箱
為防止輕質填充箱凹陷造成其接觸底板,應在底板上裝設混凝土限位墊塊。為防止混凝土澆筑過程中LPM輕質填充箱因動載荷振動產生上浮,在填充體加固位置的底模上鉆出小孔,在小孔內穿上鐵絲,將輕質填充箱與其下部和上部鋼筋綁扎在一起進行固定。輕質填充箱的抗浮點應均勻布控,至少每間隔1m應布設一處抗浮點。填充箱綁扎固定操作,在完成樓板上部鋼筋綁扎后,予以實施。
4.7" "綁扎樓板上部鋼筋和固定填充箱
4.7.1" "樓板上部鋼筋綁扎
在綁扎樓板上部鋼筋時,為防止破壞已經完成鋪裝的結構,應在肋梁鋼筋上鋪設腳踏板實施作業(yè)。應安排足夠人力相互配合施工,并安排專人監(jiān)督預應力筋和輕質填充箱的防護工作,禁止在輕質箱體上面拉拽鋼筋[6]。
在肋梁中穿插鋼筋時,應做好預應力筋的防護工作,如果發(fā)生預應力筋破損,應及修補或換新處理。依據空心樓板的高度和厚度,裝設其上部鋼筋的混凝土墊塊或馬凳,墊塊的裝設為每個填充箱箱體不少于4個,馬凳的裝設為至少1處/m2。如果發(fā)生LPM輕質填充箱破損情況,應使用塑料膠帶做表面修補;若填充箱破損嚴重到其內部受損的程度,應及時予以更換。
4.7.2" "填充箱的固定
參照預先設定好的抗浮點位,以合理避開預應力筋為原則,將鐵絲在肋梁處固定一端并兩側分股,經纏繞到達梁板的面筋位置。裝設順序應按先將鐵絲從底模上鉆出的小孔向上穿,再將鐵絲與樓板上部鋼筋擰緊固定。綁扎填充箱中間排氣孔位置時,應經排氣孔穿至樓板上部鋼筋處,使用3~5mm直徑的雙股鐵絲,上側與樓板上部鋼筋綁定,下側與鋼管架水平桿位置綁定。
4.8" "布設預應力張拉端
預應力筋張拉端應布設在框架梁或邊梁位置,也存在少部分需在樓板外部布設的情況。預應力筋張拉端的布設,主要利用預埋的穴模來完成,合模前應把預埋穴模在端模板相應位置緊固。預應力筋穿裝時應與承壓板垂直,承壓板后部露出預應力筋的長度應大于30cm。張拉端后側應根據需要裝設定位螺旋筋,以保證全部錨固點的預應力筋與承壓板保持貼緊狀態(tài)。
4.9" "澆筑空心樓板混凝土
4.9.1" "混凝土攪拌和運輸
應嚴格依據設計的配和比進行空心樓板澆筑的混凝土拌制。控制混凝土粗骨料粒徑及含砂率,保證拌制混凝土所需砂石料的質量,拌制的混凝土坍落度應保持約在180mm左右。為滿足混凝土澆筑需求,應合理調配裝運混凝土的罐車數量,控制裝運時長少于30min,卸料前應保證混凝土在攪拌罐中攪拌30s以上。如坍落度下降較大,應摻入對應成分及配比的減水劑,禁止摻入自來水。
4.9.2" "混凝土澆筑
正式澆筑混凝土前,應保證模板的所有孔洞、縫隙為密封狀態(tài),保證模板內部清潔,并做潤濕處理。通常選取混凝土泵車實施澆筑,混凝土泵車臂架長度應覆蓋樓板區(qū)域,以便于混凝土澆筑[7]。如果混凝土泵車難以滿足混凝土澆筑施工需求,可采用混凝土泵車搭配泵管布料機的作業(yè)方式。
要設計好混凝土澆筑路線,并預先鋪裝腳手板。隨著澆筑的進行,按澆筑路線及時移動腳手板,避免施工人員在填充箱上方踩踏。澆筑施工應按照由中心至周邊的順序完成,防止因應力集中造成澆筑失穩(wěn)。按雙層工序完成樓板澆筑,首次澆筑高度應達到樓板厚度的1/2~2/3。混凝土初始澆筑在填充箱體周邊肋梁位置,進行勻稱澆筑。
4.9.3" "混凝土振搗
完成樓板混凝土澆筑后,同步開啟4臺振搗器實施振搗。LPM聚苯填充體空心樓板內的鋼筋與輕質填充箱的距離偏小,為此應選擇30型振搗棒實施振搗。按照快插慢拔方法實施振搗,并實時監(jiān)測填充箱體中間排氣孔混凝土流動狀態(tài)。通常振搗時長為20~30s,如果混凝土無氣泡并呈上升流動趨勢,表明底部混凝土已經振實。振搗過程中要避免超振和漏振情況,防止振搗棒與填充箱體及模板接觸?;炷琳駬v時還應及時觀測箱體狀態(tài),如有位移、上浮、損壞等情況應及時修復。
4.9.4" "混凝土養(yǎng)護
混凝土首次收面應通過人工操作找平,二次收面應在終凝前利用磨光機做壓實整平處理。找平后灑水并加蓋塑料薄膜進行養(yǎng)護,養(yǎng)護周期至少應7d,混凝土終凝后強度應高于1.2MPa,驗證合格后方可實施預應力張拉施工。
4.10" "樓板預應力張拉
在混凝土達到設計要求強度后,實施預應力張拉作業(yè),張拉的預應力約為1387MPa。在預應力張拉之前,禁止拆卸樓板下側的支撐結構。完成張拉后,在保留外露預應力筋30mm長度的基礎上,使用專用切割機切除多余部分,隨后使用微膨脹混凝土漿液灌滿預應力筋穿裝管、對張拉端進行封堵,并進行施工現場清理。
5" "結束語
LPM聚苯填充體空心樓板施工技術,主要通過將填充箱體置入現澆樓板結構中,將樓板制成空腔結構,以達到降低施工材料用量、減輕結構質量、提高樓板承載力,實現防震加固、隔音隔熱、節(jié)能保溫等功效。實施該施工技術還可有效提高施工效率,降低投資成本。本文結合實際工程案例,制定LPM聚苯填充體和空心樓板結構設計方案,詳細論述了LPM聚苯填充體空心樓板施工技術的主要實施過程,以期為相關建筑工程空心樓板施工提供借鑒。
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