混凝土空心樓板施工要點及BIM技術的應用

梁艷霞

（甘肅建投建設有限公司，甘肅 蘭州 730050）

0 引言

在較大跨度、承擔較大負荷或者較大的空間建筑中采用現澆混凝土空心樓板可以構造出自重輕，承載力強[1]，且耐久性、防水、隔熱、隔噪效果較佳的建筑結構，不僅能降低混凝土的用量，同時又能夠適應現代都市的環保需求。而采用BIM 技術將現澆混凝土空心樓板的內部結構預先排列，并且根據設計規范，一次性澆筑混凝土，可以達到更為良好的結構性能。本文將依托蘭州市二熱原址的潤蘭之城小區3-33#樓和定西市安定區西川小學和停車場項目，對BIM技術在混凝土空心樓板施工中的應用進行介紹。

1 工程概況和施工工藝

1.1 工程概況

潤蘭之城小區3~33#樓（12班幼兒園）地上3F，層高4.2m，建筑總高度13.5m，總建筑面積4062.92m2，如圖1所示。該工程樓板設計采用現澆混凝土空心樓板，箱體內膜采用石膏模盒，混凝土強度等級為C35，箱體標準尺寸分別為50cm×50cm，如圖2所示。

圖1 3~33#樓（12班幼兒園）平面位置示意圖

圖2 箱體內膜平面示意圖

定西市安定區西川小學的教學樓部分結構樓板采用新型石膏模盒現澆混凝土空心樓蓋，石膏模盒由重慶河邦建材有限公司生產，石膏模盒采用580mm×580mm標準模盒，高度為200mm，肋梁寬130mm，采用石膏模盒的樓板總面積約為4021m2，石膏模盒空心樓蓋的最大跨度是8.1m。

1.2 施工工藝流程

結合現有成果[2-4]及相關工程實踐和經驗，在蘭州市二熱原址的潤蘭之城小區3~33#樓（12班幼兒園）項目和定西市安定區西川小學和停車場項目的施工準備階段，首先要完成模板的安裝，然后開始測量和放線，接著開始自我檢查和驗收,包括對墊塊、梁、板底、暗梁和肋梁實施基礎鋼筋綁定，預埋水電線管，并完成石膏模盒的安裝，最終完成板體基礎鋼筋的綁定和驗收，并完成混凝土的施工和保養，直至達到要求的強度。

2 施工關鍵技術

2.1 模板安裝

需要特別注意，現澆混凝土空心樓板的模板安裝跨度比傳統的方法更加寬敞，需通過精準計算，以及對混凝土的飽和程度的全程監測，以便更好地滿足施工需求。同時，需對底部的模板進行加固處理，以便使其具有良好的抗壓性，以及滿足混凝土的抗壓性，只有當混凝土的抗壓性滿足預期的標準，才可以將其拆除。在模板安裝完畢并通過嚴格的質量檢查之前，才能夠開始接下來的步驟。進行定位放線，包括空心模盒、暗梁、預埋水電管以及預留孔等，并進行校核，預留孔洞必須提前打好，不可事后開洞。

2.2 鋼筋綁扎

先對梁鋼筋綁扎，再對板底鋼筋進行綁扎，然后進行混凝土保護層墊塊安裝，且墊放牢固。板的底部鋼筋綁扎完成后，對水、電、暖預埋管進行預埋，并配合土建施工同步安裝。與模盒相交的管道中使用鋼管，應確保預埋管線的交叉點處位置，避免對空心樓板混凝土截面造成損害。底板鋼筋綁扎及水電管預埋如圖3所示。

圖3 底板鋼筋綁扎及水電管預埋

2.3 石膏模盒進場驗收及安裝

2.3.1 石膏模盒進場驗收

模盒進入現場，應逐件測量檢查，如果不符合設計及規范要求，應立即退場處理，箱體尺寸偏差見表1。按表1進行檢驗箱體的尺寸偏差，尺寸量測應精確至1mm。

表1 箱體尺寸偏差檢驗

2.3.2 石膏模盒安裝

石膏模盒安裝前，使用BIM 技術對石膏模盒進行預先排布，減少材料的浪費和模盒安裝的二次返工，同時，對工人利用BIM 技術進行石膏模盒安裝的可視化交底，讓工人提前了解安裝流程，提高模盒安裝質量，提前劃分好流水施工來加快模盒的施工進度，縮短工期，如圖4所示。

圖4 BIM技術石膏模盒預排布

在安裝石膏模盒時，應使用特殊的吊車將其從工地搬運至指定位置，應將其進行有序的堆積。

石膏模盒在鋪設安裝之前，應將模板面打掃潔凈，保證板面沒有鋸末雜物。

在施工過程中，應將模盒的四個角均勻地固定在60mm 的高度，并且使用相同標號的混凝土墊塊，以確保底板、鋼筋和模盒之間的保護層厚度達到最佳狀態。

模盒在擺放完畢后，按BIM 排布圖對石膏模盒進行分配，以確定肋梁的寬度，并確保肋梁橫平豎直，如圖5所示。

圖5 石膏模盒安裝

2.4 板面鋼筋安裝

板頂每肋每區格雙向布設鋼筋，為使得鋼筋現場布置更為規范化，利用BIM技術對鋼筋布置情況進行提前排布，如圖6所示。為了符合規范，需要將板面的鋼筋緊固，且不能將任何物品放置于模塊之間，也不能踐踏其他部位。此外，還需特別關注肋骨架的位置，盡量使它們處于平整狀態，這樣才能有效地防止鋼筋的交叉。

圖6 板面鋼筋綁扎

2.5 混凝土澆筑

在混凝土澆筑之前，應對鋼筋、預埋管線及預留設備、內模安裝質量進行檢查，檢查完成后應組織相關人員按規范及設計要求再進行隱蔽驗收，驗收后方可進行混凝土澆筑申請，必須確保混凝土澆筑符合要求。

對于空心樓板的混凝土，其坍落度要求在200±20mm之間，因此，施工過程中需要將兩層結構進行兩次澆注。其中，基層的混凝土坍落度宜超過220mm，第一層要施工到3/5的肋骨處，最后是第二層施工。當進行混凝土澆筑時，應注意控制混凝土的流向和振搗方向，并密切關注內模的狀態，如果出現錯位等現象，應及時采用相應的措施。在混凝土澆筑之后，應立即采取覆膜養護的措施，以確保其在14d內的充分養護，直至其強度符合規定的標準，方可提出拆除的申請。

3 施工質量控制要點

3.1 模盒底部孔洞、露筋的控制

為了避免模盒底部出現空洞和露筋的情況，首先加強模板的嚴密性，其次采取50振動棒在模盒四個角進行振搗，并在肋梁中及板底加入30振動棒，以確保板底和肋梁混凝土的嚴密結合以及模盒底部混凝土密實。

3.2 模盒移動的控制

為了確保混凝土澆筑過程中石膏模盒的位移不會影響其兩側的壓力平衡，應采取短鋼筋定位控制的方式，并且安排專業人員對其進行修補和調整，以確保其位移的準確性。

3.3 過程控制

在安裝過程中，應小心放置石膏模盒，絕不能隨意丟棄或拋棄。為了確保安全，施工中把所有的管道都安裝在空心樓板的底層和支撐架上。如果無法安裝這些管道，應更改安裝方式，或者打洞。安裝完成后，應立即對洞口及時進行修補，以確保安全。混凝土澆筑前，應對成品進行防護，以確保整體的板面質量。

4 抗浮計算及措施

根據設計要求，內模的質量要求500×500×h的自重≤4.5kg，250×250×h的自重≤2.5kg。

按照《建筑施工計算手冊》的要求，當澆筑混凝土時，會給水平模板施加2kN/m2的負荷，而這種負荷的大小等于0.5m×0.5m×2kN/m2 =0.5kN≈51kg[1kN=1000/9.8≈102kg]，這意味著在振搗混凝土的過程中，每一塊石膏模具的浮力也會相應增加。

石膏模盒上部混凝土重量為：0.5m×0.5m×0.06m×2400kg/m3=36kg。

浮力計算：51kg-36kg-4.5kg=10.5kg

計算得知，石膏模盒在振搗時會產生上浮，同時現有研究進一步驗證了本計算結果的正確性[5]。應對模盒底部鋼筋進行抗浮加固處理以及模盒安裝時抗浮加固。

用16號鐵絲將板底的鋼筋交叉節點綁扎，然后將其從模板的預留孔中向下抽出，以0.6m×0.6m的梅花形間隔再將其與板底下的加強龍骨結合，以確保其牢牢地捆扎。經整垮模盒安裝完畢，再使用16號鐵絲把模盒與預先安裝的底板鋼筋捆緊，接著再把模盒與板面鋼筋的連接處緊緊地連接起來，最終綁扎到模板支架的橫梁上。為了確保結構的穩定性，應對其周圍的空隙進行適當的填充，此外，還應在上下鋼筋網中安裝1.0m×1.0m的馬凳筋來支持上方的鋼筋。最后，在上下層的鋼筋、模盒、箱體等地方安裝混凝土墊塊，確保其保護層的厚度滿足標準和設計要求。

5 經濟效益分析

混凝土空心樓板與現澆樓板經濟效益對比見表2。

表2 經濟效益分析

通過表2的計算分析，混凝土空心樓板可節約人工費1.51萬元，節省材料費10.5萬元。同時根據實際工程施工統計，每層混凝土空心樓板施工較現澆混凝土施工可加快施工進度2d。混凝土空心樓板效益較為顯著。

6 結束語

本文依托蘭州市二熱原址的潤蘭之城小區3-33#樓和定西市安定區西川小學和停車場項目，探討了現澆混凝土空心樓板的施工工藝以及BIM 技術在混凝土空心樓板施工中的應用。利用BIM 技術對現澆混凝土空心樓板進行預先排布，并對施工圖紙及施工方案進行優化，減少了材料的浪費，降低了工程成本。實踐表明，將BIM技術與現澆混凝土空心樓板現場施工相結合，可以提高樓板施工質量，加快施工進度，提高施工效益。