【摘要】在當(dāng)今建筑結(jié)構(gòu)體系中,由于無梁樓蓋的造型美觀及空間可以充分利用,因此在高層地下室中得到較好的應(yīng)用。近些年來發(fā)生多起地下室無梁樓蓋在施工過程中局部坍塌的事故。本文針對地下室鋼筋混凝土無梁樓蓋施工的現(xiàn)狀,重點(diǎn)探討其施工質(zhì)量和安全控制的關(guān)鍵技術(shù),對于相關(guān)領(lǐng)域科研工作者和同行業(yè)工作人員具有十分重要的參考意義。
【關(guān)鍵詞】地下室;鋼筋混凝土;無梁空心樓蓋
1、引言
無梁樓蓋也稱為板柱結(jié)構(gòu)。現(xiàn)澆混凝土板主要通過在樓蓋上設(shè)置柱上板帶(及暗梁)及跨中板帶使其形成體系從而支撐在柱子墻上。無梁樓蓋平整度更高,通風(fēng)、采光和衛(wèi)生條件更理想。薄壁方箱無梁空心樓蓋,在應(yīng)用的過程中用輕質(zhì)箱體結(jié)構(gòu)代替以往建筑結(jié)構(gòu)板中效率較低的混凝土,同時(shí)按一定規(guī)則對其內(nèi)部的空腔進(jìn)行合理的布置。在實(shí)際的建筑施工中,薄壁方箱包含很多類型,均具有重量輕、強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。因此,推廣無梁空心樓蓋系統(tǒng)具有積極的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
2、工程概況
本工程1-5棟為超高層住宅,6-7棟為超高層公寓,8棟為高層保障性住房,9-15棟為多層住宅,16棟為多層幼兒園。本工程設(shè)計(jì)使用年限50年,建筑耐火等級一級;結(jié)構(gòu)安全等級為二級,抗震設(shè)防類別為丙類,設(shè)防烈度為7度。地下室塔樓外部分頂板采用現(xiàn)澆混凝土無梁箱體結(jié)構(gòu)空心樓板,GBF薄壁方箱空心樓板厚度為500mm,芯模底部混凝土厚度100mm,芯模頂部混凝土厚度150mm,柱帽處板厚900mm。芯模的規(guī)格尺寸主要有三種,分別為800*800*250mm、800*400*250mm、800*200*250mm。
3、無梁樓蓋工程施工難點(diǎn)
無梁樓蓋的本質(zhì)是通過樓蓋平面內(nèi)無限剛的面內(nèi)剛度調(diào)整水平力及豎向力從而和柱帽托板及豎向構(gòu)件共同作用。針對柱帽的存在與否,可分為柱帽托板和僅有柱帽及僅有托板三種類型。柱帽和托板同時(shí)存在這種類型與剪力墻和簡體結(jié)合時(shí)往往具有更強(qiáng)的抗震性能。柱帽和托板的目的是在平板和柱體之間具有更緊湊和穩(wěn)定的連接,從而使樓蓋的承載力可更加均勻擴(kuò)散,便于計(jì)算跨度和柱長。無梁樓蓋有長跨和短跨兩個(gè)方向分別傳遞荷載,最不利的方向?yàn)殚L跨方。
本工程柱帽處板厚900mm(無托板),柱帽處混凝土需分層澆筑成型是施工難點(diǎn)之一;
確保板底混凝土振搗密實(shí),不出現(xiàn)露筋、蜂窩、孔洞等混凝土觀感質(zhì)量缺陷是施工難點(diǎn)之二。
4、薄壁方箱空心樓蓋的施工要點(diǎn)
4.1方箱安裝固定與抗浮
按照設(shè)計(jì)排版圖要求,在樓板模板上放線,保證喑梁及肋梁鋼筋的綁扎和芯模安裝位置的準(zhǔn)確性。依據(jù)軸線,放出縱橫向肋梁控制線,肋梁間的方形位置即為安裝芯模的位置。彈線要注意保證芯模格子周邊和梁柱周圍設(shè)計(jì)的實(shí)心板的尺寸要求。所彈的尺寸線要求清晰可見。
在安裝薄壁方箱的過程中,作業(yè)人員應(yīng)該對“工”字形截面中上下翼緣的厚度進(jìn)行控制。每個(gè)方箱增加二根HRB400Φ14mm抗浮鋼筋,抗浮鋼筋平行通長設(shè)置。先將抗浮鐵絲穿過模板后,將空心板底筋與支模架拉結(jié)固定,安裝方箱后,用抗浮鐵絲將空心板底筋與抗浮鋼筋拉結(jié)固定。抗浮鐵絲要拉緊拉直??垢↑c(diǎn)設(shè)置完成后,應(yīng)進(jìn)行抗浮點(diǎn)專項(xiàng)中間檢查驗(yàn)收,以保證抗浮點(diǎn)設(shè)置均勻,位置準(zhǔn)確,固定牢固可靠,滿足抗浮要求。
4.2支模體系設(shè)置
模板支撐系統(tǒng)采用中Φ48.3×3.6(驗(yàn)算取Φ48x3.0)扣件式鋼管腳手架加頂托管架搭設(shè),18mm厚膠合板,50x100mm(驗(yàn)算取40x90)木方。
立桿縱、橫向間距600mm×900mm,水平桿步距均≤1200mm,板底次楞方木@250mm。柱帽處立桿縱、橫向間距450mm×600mm,步距均≤1200,板底次楞方木@200mm;
4.3防止薄壁方箱破損的措施
施工中應(yīng)采取措施防止損壞方箱,合理安排各工序施工,禁止將施工機(jī)具和材料直接放置在方箱上,施工操作人員不得直接在方箱上踩踏,在已安裝完工的方箱上鋪設(shè)腳手板或模板覆蓋保護(hù)等措施防止方箱損壞。為防止砼澆筑時(shí)施工荷載過大,采用二臺汽車泵輸送混凝土,不采用地泵輸送混凝土,避免固定式輸送泵產(chǎn)生的動荷載影響架體安全及工人安拆泵管時(shí)損壞箱體。
4.4梁板鋼筋綁扎
暗梁不是梁,暗梁、肋梁鋼筋是板筋的一部分。暗梁可以提高板的沖切承載力,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性。暗梁范圍內(nèi)不綁扎與暗梁縱筋平行的鋼筋。
喑梁縱向鋼筋在柱帽范圍內(nèi)不得打斷,貫通或錨入框架柱內(nèi)。
空心板底筋在明梁或剪力墻處可錨固,在暗梁處貫通。
鋼筋綁扎順序:縱向暗梁鋼筋→板縱向底層鋼筋→橫向暗梁鋼筋→板橫向底層鋼筋→板橫向面層鋼筋→板縱向面層鋼筋。
4.5箱體底部混凝土密實(shí)度保證措施
因?yàn)楸”诜较浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn),使得其底板的混凝土很難振搗密實(shí),常常會出現(xiàn)孔洞、麻面、蜂窩等問題,影響薄壁方箱的質(zhì)量,因此,施工中作業(yè)人員應(yīng)該對箱體底部混凝土的密實(shí)度進(jìn)行控制。先澆筑墻柱混凝土至梁板底;混凝土澆筑時(shí)由板中向兩側(cè)分層對稱均勻澆筑。第一次澆筑厚度不宜大于板厚的1/2?;炷链止橇系淖畲罅綉?yīng)根據(jù)內(nèi)模形式和混凝土澆筑設(shè)備的具體要求確定,不宜大于空心樓板肋寬的1/2和空腔底部板厚的1/2,且不得大于20mm;澆筑時(shí)混凝土的坍落度應(yīng)該在160mm以上,并在澆筑混凝土的前一天對組裝好的薄壁方箱、模板等進(jìn)行灑水濕潤。采用振動棒從縱橫肋間快速插入至樓板底部振搗,在肋內(nèi)振搗點(diǎn)的間距不得大于500mm,每點(diǎn)振搗時(shí)間宜為15s-20s,振搗同時(shí)觀察芯模箱體四周及中心孔洞,直到?jīng)]有氣泡冒出,表示芯模底部混凝土已經(jīng)密實(shí),振動棒應(yīng)避免直接接觸芯模箱體。
4.6混凝土抗裂措施
4.6.1控制好混凝土原材料質(zhì)量和混凝土配合比設(shè)計(jì)
選用穩(wěn)定性好的大廠水泥,嚴(yán)格控制粗細(xì)骨料的含泥量,達(dá)到減少混凝土自身收縮的目的。摻加水泥用量5%-10%的Ⅰ級優(yōu)質(zhì)粉煤灰摻和料和高效減水劑,可以改善混凝土的工作性,提高可泵性,在保證水灰比不變的情況下,可以減少水泥用量,降低混凝土收縮??傊?,在保證強(qiáng)度的前提下,不宜過多增加水泥用量;在保證泵送和澆筑的前提下,坍落度不宜過大。
4.6.2加強(qiáng)施工過程中混凝土質(zhì)量控制
模板支撐系統(tǒng)要牢固穩(wěn)定,嚴(yán)禁支撐下沉。在澆筑混凝土?xí)r為保證板厚,除拉線控制外,采用同板厚尺寸的“十”字撐插點(diǎn)控制。混凝土開盤前和混凝土澆筑過程中要檢測混凝土的塔落度。樓板采用振動棒振搗密實(shí),避免漏振過振。
4.6.3采用二次抹壓技術(shù),增加混凝土密實(shí)度
混凝土入模振搗,表層刮平抹壓1-2小時(shí)后,即在混凝土初凝前在混凝土表面進(jìn)行二次抹壓,消除混凝土干縮、沉降和塑性收縮產(chǎn)生的表面裂縫。
4.6.4加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)
混凝土澆筑收漿和抹壓后,及時(shí)用塑料薄膜覆蓋,防止表面水分蒸發(fā),為防止混凝土受早期擾動而產(chǎn)生裂縫。
4.6.5嚴(yán)禁出現(xiàn)樓板貫通縫
嚴(yán)禁在樓板上堆放材料,行駛?cè)魏诬囕v,頂板土方回填時(shí)嚴(yán)禁超載堆放土方。
4.7安全環(huán)保控制措施
嚴(yán)格執(zhí)行《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定》,嚴(yán)格落實(shí)危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全專項(xiàng)方案編制及專家論證、驗(yàn)收制度。方案審批完成后,由方案編制人員向現(xiàn)場施工管理人員、勞務(wù)分包單位負(fù)責(zé)人、班組負(fù)責(zé)人進(jìn)行方案交底,并嚴(yán)格按照審批合格的專項(xiàng)方案組織施工,嚴(yán)格落實(shí)危大工程安全管理措施。支模架體搭設(shè)完成鋪設(shè)板底模板前必須對支模架組織驗(yàn)收,并重點(diǎn)檢查驗(yàn)收柱帽底部支模架體。
地下室空心樓蓋層(G3層)混凝土未澆筑完成前,地下室G2層、G1層支模架嚴(yán)禁拆除。
禁止在中午和夜間從事噪聲及光污染作業(yè),項(xiàng)目中午或夜間確需進(jìn)行施工作業(yè)的,需取取得中午或夜間施工作業(yè)證明,并按照中午或夜間作業(yè)證明的要求進(jìn)行作業(yè)施工。
5、案例應(yīng)用效果
現(xiàn)澆無梁薄壁方箱空心樓蓋的設(shè)計(jì)與應(yīng)用,是在傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)體系上的大膽創(chuàng)新。在施工過程中較好解決高強(qiáng)輕質(zhì)薄壁方箱的定位以及上浮問題,主體結(jié)構(gòu)樓蓋體系具有普通混凝土樓蓋無法比擬的優(yōu)點(diǎn),主體同樣高度及面積通過與傳統(tǒng)框架剪力墻混凝土結(jié)構(gòu)項(xiàng)目相對比,薄壁方箱無梁樓蓋結(jié)構(gòu)較傳統(tǒng)普通框架剪力墻結(jié)構(gòu)可節(jié)省鋼筋3%-5%,節(jié)省混凝土7%-13%。綜上所述,主體結(jié)構(gòu)無梁樓蓋施工能夠有效地節(jié)省材料、降低工程造價(jià)、縮短施工工期,并且主體結(jié)構(gòu)空間開闊、美觀,提高了主體結(jié)構(gòu)樓層凈高、樓層面平整度,并且裝修便利,具有廣泛的推廣應(yīng)用前景,隨著國內(nèi)建筑行業(yè)的快速發(fā)展,現(xiàn)澆無梁薄壁方箱空心樓蓋必將面臨著新的技術(shù)革命。
結(jié)語:
通過采取有效的質(zhì)量控制措施,柱、墻及梁板尢明顯的露筋、蜂窩、孔洞、夾渣、爛根、疏松、裂縫等砼結(jié)構(gòu)的常見外觀缺陷?,F(xiàn)澆無梁薄壁方箱空心樓蓋坍塌事故的發(fā)生是由多方面的因素造成的。茌施工過程中,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)交底及圖紙要求控制好板筋的搭接及錨固位置,板筋在暗梁處貫通設(shè)置??刂坪孟潴w底部與頂部混凝土的厚度及質(zhì)量,地下室頂板嚴(yán)禁行駛車輛,地下室頂板土方回填時(shí)嚴(yán)禁超載堆放土方,確保不發(fā)生質(zhì)量與安全事故。
參考文獻(xiàn):
[1]鐘儒魁.現(xiàn)澆無梁樓蓋施工質(zhì)量和安全控制關(guān)鍵技術(shù)的探討[J].四川水泥,2020(01):251.
[2]趙香仕.小柱網(wǎng)無梁樓蓋在人防地下車庫中的應(yīng)用[J].能源技術(shù)與管理,2019,44(06):135-137.
[3]陳才堡,張嘩,徐斌,沈婭萍,宋文晶,田玉香,趙秋華,班利生.無梁樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)條文匯編及設(shè)計(jì)建議[J].建筑結(jié)構(gòu),2019,49(06):1-5.
[4]王旭,潘劍鋒,于雷,趙吉,張繼鵬,呂一品.BIM技術(shù)在無梁樓蓋結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用[J].施工技術(shù),2015,44(18):53-55.
[5]逯曄,許晶.地下車庫無梁樓蓋設(shè)計(jì)常見問題討論[J].建筑結(jié)構(gòu),201 5,45(04):60-63.
作者簡介:
唐越祥(1979-),男,湖南省新寧人,漢族,本科,工程師,主要從事項(xiàng)目技術(shù)管理工作。