郭友
【摘要】本文以空心樓蓋的設(shè)計原理及抗震為基礎(chǔ),著重分析了地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題,以實際為出發(fā)點對空心樓蓋的施工要點及注意事項進行了探討。
【關(guān)鍵詞】地下室;空心樓蓋;施工技術(shù)
一、前言
隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展,現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋的應(yīng)用越來越廣泛。無論是節(jié)能方面,還是結(jié)構(gòu)受力方面,空心樓蓋較其他傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式都有著很大的優(yōu)越性。本文就地下室頂板空心樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點與難點進行分析。
二、空心樓蓋的設(shè)計原理及抗震
空心樓蓋,就是按照一定規(guī)則放置內(nèi)膜后經(jīng)澆筑混凝土而形成空腔的樓蓋,由于內(nèi)置模盒之間的空隙,板實際成為雙向工字形肋梁受力,通過肋梁將面板上的荷載傳遞給主梁,然后再由梁傳給柱。這樣,板梁柱一起形成結(jié)構(gòu)空間受力體系。而且由于空心樓蓋順筒方向剛度和垂直筒向剛度不一樣,空心樓板呈現(xiàn)雙向異性。具體空心樓蓋的計算可以采用規(guī)范CECS175:2004《現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中建議的擬梁法,等代框架法,或者有限元分析。
對于空心樓蓋,若不設(shè)框架梁,只設(shè)暗梁,則屬于板柱結(jié)構(gòu),由于暗梁剛度小,有利于形成強柱弱梁,但是相對框架結(jié)構(gòu)而言抗震性能較差,對于多層或者高層的建筑,可加適當剪力墻形成板柱剪力墻結(jié)構(gòu),根據(jù)抗規(guī)表,可應(yīng)用于8度區(qū),而對于地下室建筑,由于抗震要求低,采用無梁空心樓蓋是沒有問題的。
2、空心樓蓋技術(shù)的優(yōu)勢
現(xiàn)澆空心樓蓋是按一定規(guī)則放置埋入式內(nèi)模后,經(jīng)現(xiàn)場澆注混凝土而在樓板中形成含輕質(zhì)實心塊體或薄壁空心箱體的樓蓋。
由于混凝土樓板中間部分混凝土被輕質(zhì)實心塊體或薄壁空心箱體取代,與等厚度實心樓蓋相比樓板自重減輕了約40~50%。由于被取代的混凝土位于樓板中部,這部分混凝土對樓板抗彎沒有貢獻,所以空心樓蓋與同厚度實心樓蓋相比抗彎能力沒有降低。雖然被取代的混凝土對抗剪、抗沖切有貢獻,但樓板抗剪、抗沖切能力通常遠遠大于其受到的剪力、沖切力,再加上空心樓蓋自重大幅減少,樓蓋內(nèi)剪力、沖切力也相應(yīng)減少,所以空心樓蓋抗剪、抗沖切能力仍然大于其受到的剪力、沖切力??招臉巧w受拉區(qū)混凝土減少,按有效受拉混凝土截面面積計算的縱向受拉鋼筋配筋率增大,空心樓蓋與同厚度實心樓蓋相比裂縫較小。
與實心樓蓋相比,同厚度空心樓蓋仍能滿足抗彎、抗剪、抗沖切及撓度、裂縫要求,由于樓蓋自重減輕了約40~50%,梁板柱墻的內(nèi)力減少,基礎(chǔ)負荷減少,從而節(jié)省結(jié)構(gòu)材料,降低工程造價。與梁-板體系相比,空心樓蓋板底平整、美觀,板下空間可靈活分割,可在層高不變的情況下增加空間凈高,從而使用起來更舒適;或在凈高不變的情況下降低層高,從而減少墻體材料,管線材料,裝修材料,節(jié)省投資;墻體材料的減少還可減少結(jié)構(gòu)負荷,建筑高度的降低也減少水平力產(chǎn)生的內(nèi)力,進而降低工程造價。
三、空心樓蓋施工方法
1、施工工藝流程:對擬建樓蓋測量放線;安裝樓蓋模板;在模板上對框架主梁、柱帽、小密肋梁、內(nèi)置模盒及預(yù)埋件安裝位置定位劃線;框架梁鋼筋、柱帽鋼筋、肋間鋼筋以及板底鋼筋的綁扎安裝及驗收;安裝由專業(yè)廠家生產(chǎn)提供的合格模盒;模盒抗浮措施處理;模盒安裝質(zhì)量驗收;板面鋼筋的綁扎安裝及驗收;混凝土澆筑;混凝土養(yǎng)護以及模板拆除。
2、施工技術(shù)措施:
(一)、模板工程
必須根據(jù)樓蓋的總厚度、暗梁的寬度與平面具體位置作恒載取值,進行豎向和側(cè)向穩(wěn)定計算和板面豎向支撐架抗沖切計算設(shè)計模板、龍骨與支撐。
按已經(jīng)確定施工方案要求,總包負責底板支撐的搭設(shè)和模板的鋪放和固定。鋼筋混凝土梁、板的模板應(yīng)按設(shè)計要求起拱,當設(shè)計無具體要求時,起拱高度宜為跨度的2/1000~3/1000。模板鋪好后,在模板上按設(shè)計圖紙要求彈線放樣,標出肋梁與模盒之間的位置,方便鋼筋的綁扎和定位。
(二)、鋼筋工程
在鋪設(shè)底面面板的鋼筋前,肋梁區(qū)模板應(yīng)該鉆孔穿抗浮鐵絲。對空心樓蓋而言,施工質(zhì)量的主要控制點是模盒的抗浮問題。那么根據(jù)模板上的放線,要合理布置內(nèi)置模盒的抗浮控制點,根據(jù)不同的模盒形式,可隨機處理,一般要確保空心板在澆注混凝土時模盒不能上浮。
一般先鋪設(shè)底面板鋼筋,然后再是肋梁的底筋。待安裝完畢后,必須進行初步驗收。并確定鋼筋的墊塊完整可靠后,方可進行鋪設(shè)模盒的施工。在安放模盒之前可以先鋪設(shè)架立鋼筋,當架立鋼筋與肋梁中的模盒位置發(fā)生沖突時應(yīng)當截斷,優(yōu)先保證模盒的位置,可以將架立鋼筋的端頭綁扎在箍筋上。
(三)、模盒的安放
內(nèi)置模盒被吊至安裝樓層排放前,必須對其外觀完好情況逐個檢查。對有可能漏入混凝土物料者,均需進行封補、填塞后,方可使用。對板面鋼筋安裝之前損壞嚴重的內(nèi)模,應(yīng)予以更換;對板面鋼筋安裝之后損壞的內(nèi)模,應(yīng)采取有效的修補措施封堵。
一般情況下,模盒位置是嚴格要求放線的。按設(shè)計圖紙的要求,將對應(yīng)尺寸的模盒安放在肋梁之間。鋪放輕質(zhì)模盒時,應(yīng)搭設(shè)施工馬道,并且保證模盒上面不能堆放重物??招臉巧w的預(yù)留水電線管盒應(yīng)盡量布置在肋梁位置。不能布置在肋梁內(nèi)的預(yù)埋盒可在相應(yīng)的地方放置模盒及配件,管線可以布置在肋梁內(nèi)。
(四)、混凝土工程
應(yīng)采用商品混凝土,混凝土中最大粒徑小于25mm,當然15~20mm為最佳。澆筑混凝土時,先將混凝土澆至板厚1/4~1/3處,將振搗棒插入肋梁仔細振搗,不得漏震。確認振搗密實后,方可進行上層混凝土的澆筑。振搗棒宜采用小型插入振動器振搗,不得將振動器直接觸壓蜂巢芯進行振搗。泵送混凝土的泵管應(yīng)盡可能的從寬扁梁上或框梁上架設(shè),若確需從模盒頂面架設(shè)泵管,應(yīng)在縱橫向肋梁交叉處的混凝土泵管下墊放減震物,以減小泵管對盒芯的沖力。
四、空心樓蓋的施工要點及注意事項
1、普通現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋的施工,不需預(yù)應(yīng)力設(shè)備和技術(shù)。對鋼筋和混凝土也無其他特殊的要求,只有芯筒、箱體是比較特殊的半成品材料。施工驗收以及芯模質(zhì)量檢查可參照規(guī)范CECS175:2004《現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第七章施工及驗收標準。
2、對空心樓蓋而言,施工質(zhì)量的主要控制點是模盒的抗浮問題。肋梁區(qū)模板應(yīng)該鉆孔穿抗浮鐵絲。那么根據(jù)模板上的放線,要合理布置內(nèi)置模盒的抗浮控制點,根據(jù)不同的模盒形式,可隨機處理,一般要確保空心板在澆注混凝土時模盒不能上浮。
3、預(yù)埋水電線管及豎向穿板套管盡量布置在芯膜間的肋梁內(nèi),厚度以內(nèi)的芯筒或箱體內(nèi)。對局部管線密集、管徑大的部位,應(yīng)盡可能集中布置在同一箱??鐑?nèi),在此部分換用薄一規(guī)格的箱?;驌Q用聚苯板代替。
4、混凝土澆筑時如何保證芯膜箱體下混凝土的密實也是施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵,振搗時,振搗棒不得振搗箱體,且要確保箱體底被充填飽滿,澆筑時可以通過箱體中心的圓孔混凝土是否填滿來觀察箱體下部砼是否振搗密實。并利用圓孔在澆筑時,箱體下部混凝土排氣。
五、結(jié)束語
總之,空心樓蓋具有較好的抗震性能和良好的隔熱、隔音以及保溫等效果。是未來現(xiàn)澆混凝土樓板的發(fā)展方向,它會有比較廣闊的應(yīng)用前景,我們應(yīng)嚴格把握設(shè)計要點,抓住設(shè)計重點,不斷地進行探索和創(chuàng)新,有效地開發(fā)和利用地下空間,從而使建筑地下室設(shè)計工作發(fā)揮其最大的效益。
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