宋昱良

(中國(guó)鐵建地產(chǎn)集團(tuán)雄安分公司 北京 100040)

1 前言

近年來，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平日益增長(zhǎng)，我國(guó)建筑行業(yè)領(lǐng)域?qū)Υ笮徒ㄖ墓δ苄枨蟆⒖臻g結(jié)構(gòu)、承載性能要求越來越高。現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋體系作為一種新型的建筑結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)良的建筑功能和結(jié)構(gòu)性能，能有效減輕建筑樓蓋自重，保持樓蓋結(jié)構(gòu)上大部分的剛度和整體性能，被逐步廣泛應(yīng)用于各種跨度和荷載的大型建筑樓板結(jié)構(gòu)中[1]。通過增加建筑樓層的凈高度以最大限度地提高空間結(jié)構(gòu)的利用率，滿足大跨度、大空間建筑的用房功能需求和結(jié)構(gòu)承載性能[2－3]。

國(guó)內(nèi)諸多專家學(xué)者對(duì)現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力樓蓋體系進(jìn)行研究分析，其中，黨隆基和龐瑞等[4]通過在板柱節(jié)點(diǎn)設(shè)置彎起鋼筋、型鋼剪力架等，提高板柱節(jié)點(diǎn)的抗沖切強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)延性，增強(qiáng)空心樓蓋體系抗震性能。現(xiàn)澆混凝土預(yù)應(yīng)力空心樓蓋作為一種全新的樓蓋結(jié)構(gòu)，具有一定的分化性，在樓板內(nèi)部鑲嵌著一定數(shù)量的芯模，起到一個(gè)支撐的作用，將其規(guī)則并進(jìn)行澆筑連接，形成了一個(gè)空心樓板結(jié)構(gòu)[5－6]，能夠有效地增加大型建筑結(jié)構(gòu)的使用空間，滿足建筑功能需求，同時(shí)加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的承載性能，減輕結(jié)構(gòu)自重，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能和耐久性，保證樓蓋結(jié)構(gòu)具有足夠的剛度和裂縫控制性能[7]。

2 工程實(shí)例

某項(xiàng)目總建筑面積為77 325 m2，按樓座建筑體系可分為北塔、裙房、南塔三部分。南、北塔樓地上十七層，塔樓建筑總高度為80.00 m；裙房地上三層，建筑高度為18.2 m。其中，裙房二、三層采用現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力空心樓蓋體系，結(jié)構(gòu)跨度為16.8 m，樓板厚度分別為500 mm和550 mm兩種。建筑空心板芯模由輕質(zhì)管或填充箱組成，主要由阻燃輕質(zhì)多孔材料生產(chǎn)而成，密度為16 kg/m3，厚度為350 mm、400 mm，如圖1所示；無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋采用?s15.2高強(qiáng)1 860級(jí)低松弛鋼絞線，其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fptk＝1 860 N/mm2，樓板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40。

圖1 預(yù)應(yīng)力空心板配筋(單位:mm)

3 現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力空心樓蓋施工技術(shù)要點(diǎn)

根據(jù)本項(xiàng)目建筑工程特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際情況，制定樓層結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力空心樓蓋施工工藝，其工藝流程如下:

支設(shè)空心樓板模板→肋梁與芯模定位→抗浮控制點(diǎn)設(shè)置→綁扎板底鋼筋及肋梁、暗梁→鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力筋→預(yù)留預(yù)埋件安裝→芯模安裝→綁扎板面鋼筋→抗浮鐵絲固定→澆筑混凝土→預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉鎖定[8]。

3.1 支設(shè)空心樓板模板

(1)本工程建筑樓層模板采用碗扣架支撐體系，支撐架體布設(shè)間距為(900×900)mm，建筑樓層中應(yīng)用現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力空心樓蓋體系省去了原有的梁模板支設(shè)的施工工序，加快了工程結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度，節(jié)約了現(xiàn)場(chǎng)工程模板材料用量，為工程項(xiàng)目建設(shè)的總造價(jià)進(jìn)行優(yōu)化。

(2)測(cè)試的現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板間隙指標(biāo)需要滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，模板支設(shè)間距要控制在一定范圍內(nèi)，根據(jù)頂模標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施預(yù)處理，采取起拱措施，將起拱跨度控制在一定范圍之內(nèi)。同時(shí)，樓板結(jié)構(gòu)混凝土澆筑之前，需要做好相關(guān)準(zhǔn)備工作，安排專業(yè)施工和技術(shù)人員對(duì)樓層模板進(jìn)行全面檢查和驗(yàn)收，確保模板支設(shè)的正確性和規(guī)范性；對(duì)于樓層模板的支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，不僅為樓板混凝土澆筑提供保障，更減少現(xiàn)場(chǎng)施工安全風(fēng)險(xiǎn)，保證樓層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，為工程建設(shè)提供安全可靠的保障。

3.2 肋梁與芯模定位

將本工程建筑樓層模板支設(shè)到完整狀態(tài)，并經(jīng)驗(yàn)收、檢查合格之后，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)樓層模板進(jìn)行彈線放樣處理，根據(jù)施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方案，通過彈線放樣措施規(guī)劃出芯模和肋梁的具體位置，為其鋼筋綁扎提供準(zhǔn)確性保障。

3.3 抗浮控制點(diǎn)設(shè)置

為避免建筑樓層結(jié)構(gòu)發(fā)生浮板現(xiàn)象，必須對(duì)樓板結(jié)構(gòu)采取行之有效的抗浮及加固措施。對(duì)于項(xiàng)目樓層空心板結(jié)構(gòu)而言，首先要按照施工規(guī)范要求，合理布置抗浮控制點(diǎn)以保證樓板的抗浮性，根據(jù)計(jì)算本工程中芯模的上浮力約為:

綜合考慮空心樓板受到浮力的影響，抗浮控制點(diǎn)采用梅花形布置，如圖2所示。在輕質(zhì)管組合單元和填充箱的每個(gè)角點(diǎn)均要設(shè)置一個(gè)抗浮控制點(diǎn)，同時(shí)結(jié)構(gòu)中心處也應(yīng)設(shè)置一個(gè)抗浮控制點(diǎn)[9]。當(dāng)芯模采用不規(guī)則尺寸時(shí)，合理控制抗浮控制點(diǎn)的數(shù)量，結(jié)合芯模支設(shè)實(shí)際方案，布置相對(duì)應(yīng)抗浮控制點(diǎn)，每平方米內(nèi)抗浮控制點(diǎn)布置數(shù)量不少于2個(gè)。

圖2 抗浮點(diǎn)布置

3.4 綁扎板底鋼筋及肋梁、暗梁

在綁扎本項(xiàng)目建筑樓層板底鋼筋時(shí)，需要嚴(yán)格按照鋼筋綁扎施工工藝標(biāo)準(zhǔn)順序進(jìn)行綁扎，一般從肋梁中部區(qū)域開始綁扎，然后再綁扎肋梁的上下區(qū)域鋼筋。鋼筋綁扎完成之后，按照一定的方向和順序在樓層底板鋼筋處鋪放短向輕質(zhì)管。樓板下鐵在板跨中1/2范圍內(nèi)不得搭接，上鐵搭接位置及數(shù)量應(yīng)符合相關(guān)施工規(guī)范要求。要確保肋梁的剛度指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，控制好肋梁的平衡性，保證肋梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，并間隔一定距離分開布設(shè)區(qū)域鋼筋，如圖3所示[10]。

圖3 鋼筋細(xì)部節(jié)點(diǎn)

3.5 鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力筋

(1)在樓層模板上用紅色油漆做成“▼”符號(hào)標(biāo)記預(yù)應(yīng)力筋的布設(shè)位置，沿預(yù)應(yīng)力筋布設(shè)方向至少布置三個(gè)標(biāo)記點(diǎn)，確保裝修期間各種吊桿、吊件不傷及和破壞預(yù)應(yīng)力鋼筋。

(2)將樓層板定位拉筋按預(yù)應(yīng)力筋曲線的高度要求綁扎固定在同一個(gè)位置區(qū)域，預(yù)應(yīng)力鋼筋曲線受最低的反彎點(diǎn)控制，這3個(gè)點(diǎn)是控制整個(gè)多波曲線預(yù)應(yīng)力筋定位準(zhǔn)確與否的關(guān)鍵所在，也正是如此，需要確保拉筋高度的精準(zhǔn)性，將馬凳高度指標(biāo)控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，誤差不能過大，保存空心樓蓋板施工的精度，提高工程建設(shè)質(zhì)量。

(3)當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋與普通鋼筋或?qū)I(yè)管線位置發(fā)生沖突時(shí)，對(duì)水電管線的敷設(shè)方案進(jìn)行合理調(diào)整，將預(yù)應(yīng)力筋位置按照施工現(xiàn)場(chǎng)樓層實(shí)際施工情況進(jìn)行調(diào)整，保證預(yù)應(yīng)力筋位置的準(zhǔn)確性。

3.6 預(yù)留預(yù)埋件安裝

根據(jù)事先劃定好的定位放線布置管線。管線必須要布置在芯管的縱向或橫向間隙內(nèi)或者梁邊緣處?，F(xiàn)場(chǎng)施工中嚴(yán)格禁止穿透芯管進(jìn)行布線。如果水暖專業(yè)管線、線盒等構(gòu)件進(jìn)行預(yù)埋，而預(yù)留施工時(shí)無法避開芯管，需將芯管斷開，在施工完成后進(jìn)行封堵[11]，如圖4所示。

圖4 管上開槽示意

3.7 芯模安裝

(1)當(dāng)芯模材料運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，按照從上而下的順序依次進(jìn)行卸載，并按照標(biāo)準(zhǔn)施工順序進(jìn)行各項(xiàng)操作，包括卸車、搬運(yùn)、堆疊等施工過程，保證芯模材料在操作過程中盡量輕拿輕放，減少二次堆放或者二次搬運(yùn)的情況，降低芯模材料的損耗。

(2)芯模應(yīng)按照施工檢驗(yàn)批要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收及復(fù)檢，安裝時(shí)按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行鋪放。鋪放過程中應(yīng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施，防止芯模損壞。

(3)芯模的上部和下部每隔200 mm布設(shè)一個(gè)限位墊塊，限位墊塊布設(shè)位置和模板面距離應(yīng)保持為750 mm，如圖5所示。

圖5 輕質(zhì)管和填充箱限位墊塊安裝

3.8 綁扎板面鋼筋

在進(jìn)行建筑樓層板面鋼筋綁扎時(shí)，要采取相應(yīng)措施以加強(qiáng)對(duì)芯模的保護(hù)，工人應(yīng)在預(yù)先鋪設(shè)的馬道上進(jìn)行施工，防止因人為因素造成破壞，影響項(xiàng)目工程建設(shè)進(jìn)度。

3.9 抗浮鐵絲擰緊固定

當(dāng)建筑樓層空心板上層鋼筋綁扎情況良好，能夠承受6 kN/m2以上浮力時(shí)，抗浮鐵絲也可以固定在箍筋下部，混凝土澆筑之前質(zhì)檢部門應(yīng)逐個(gè)檢查抗浮控制點(diǎn)的準(zhǔn)確性，確?？垢】刂泣c(diǎn)綁扎牢固[12]，如圖6所示。

圖6 抗浮鐵絲底部加強(qiáng)

3.10 澆筑混凝土

本項(xiàng)目建筑樓層現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土?xí)r，要對(duì)空腔構(gòu)件及密肋梁位移情況進(jìn)行定期監(jiān)控，使空腔構(gòu)件不發(fā)生平移錯(cuò)位，保證框梁、密肋梁混凝土保護(hù)層厚度要求，確保樓層板混凝土澆筑工程質(zhì)量。

(1)混凝土澆筑時(shí)，嚴(yán)格控制施工要求的各項(xiàng)指標(biāo)，混凝土坍落度范圍控制在180～200 mm；粗骨料粒徑不能過大，最大粒徑限制在25 mm。

(2)根據(jù)混凝土特性，采用分次方式進(jìn)行澆筑。共需要進(jìn)行兩次澆筑，第一次澆筑達(dá)到板厚的一半，然后使用振搗棒振搗均勻。待第一層混凝土初凝之前進(jìn)行第二層澆筑，其一可以有效減小混凝土對(duì)芯模產(chǎn)生的浮力，其二可以使混凝土振搗充分。錨板、承壓板周圍以及空心塊底部嚴(yán)禁漏振?；炷翝仓瓿芍?，靜置一段時(shí)間，然后再拆除側(cè)模[13]。

3.11 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉鎖定

(1)預(yù)應(yīng)力筋的強(qiáng)度需要符合標(biāo)準(zhǔn)，張拉前應(yīng)先進(jìn)行實(shí)際張拉測(cè)試，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)正常后，進(jìn)行全面張拉。預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)應(yīng)逐根填寫張拉記錄。

(2)張拉完成之后，需使用膨脹混凝土進(jìn)行封堵，使鋼筋不會(huì)裸露在外。

4 重要節(jié)點(diǎn)和特殊部位技術(shù)控制重點(diǎn)

4.1 洞口處理

為了滿足建筑樓板結(jié)構(gòu)受力需要，保證項(xiàng)目施工的安全性，洞口部位在芯模排布時(shí)，優(yōu)先將洞口位置與芯模排布位置相對(duì)應(yīng)，同時(shí)分別在洞口兩邊加設(shè)2道暗梁，以保證樓板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和整體性，如圖7所示。

圖7 洞口部位剖面(單位:mm)

4.2 降板區(qū)的處理

本項(xiàng)目衛(wèi)生間部位需要進(jìn)行局部降板5 cm，不但要將芯模布設(shè)高度降低，而且還要將降板區(qū)的鋼筋綁扎作為特殊節(jié)點(diǎn)進(jìn)行施工深化處理，優(yōu)化節(jié)點(diǎn)區(qū)域鋼筋的排布設(shè)計(jì)，如圖8所示。

圖8 降板區(qū)輕質(zhì)管布置橫剖面(單位:mm)

5 結(jié)論

針對(duì)大型建筑結(jié)構(gòu)性能要求高、建筑施工周期長(zhǎng)等工程特點(diǎn)，根據(jù)施工技術(shù)規(guī)范要求，結(jié)合項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工作業(yè)環(huán)境條件，嚴(yán)格做好施工現(xiàn)場(chǎng)控制，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，確保空心樓蓋施工正常有序進(jìn)行，具有良好的工程經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[14]。

(1)相比于傳統(tǒng)的梁板混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力空心樓蓋體系可減少模板使用量和現(xiàn)場(chǎng)損耗率，降低現(xiàn)場(chǎng)鋼筋和混凝土總需求量，節(jié)約工程材料成本，降低工程總造價(jià)。

(2)新型現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力空心樓蓋的推廣應(yīng)用，可加快大型建筑項(xiàng)目的施工速度，減少施工周期，能夠保證建筑工程及時(shí)交付。

(3)現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力空心樓蓋可增強(qiáng)大型建筑樓板結(jié)構(gòu)的抗震承載能力和結(jié)構(gòu)剛度，減輕樓蓋結(jié)構(gòu)自重，同時(shí)也降低噪聲的傳遞影響[15]。

(4)通過在大型建筑樓層應(yīng)用現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力空心樓蓋結(jié)構(gòu)，可有效地增大建筑結(jié)構(gòu)空間，提高建筑房間凈空高度，同時(shí)封閉空腔構(gòu)件的使用可有效減少樓板熱量傳遞，提高建筑房間保溫性能，滿足建筑項(xiàng)目的各方面功能需求，實(shí)現(xiàn)大跨度、大空間工程項(xiàng)目的建筑功能。

現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋結(jié)構(gòu)作為一種新型樓蓋結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)體系安全性高、應(yīng)用范圍廣，在大跨度、大荷載、大空間等大型建筑工程中得以廣泛應(yīng)用，并取得良好應(yīng)用效果，推動(dòng)大型建筑工程走向更加良性的發(fā)展方向。