黃湘輝 陳澤為 邢維哲 王 柯
經(jīng)過材料革新與技術(shù)改革,我國已研制出不同性狀的新型疊合板,如鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板、預(yù)應(yīng)力混凝土帶肋疊合板、頁巖陶?;炷怜B合板和帶格構(gòu)鋼筋混凝土疊合板等。在基礎(chǔ)施工中,預(yù)制混凝土疊合板至關(guān)重要,預(yù)應(yīng)力疊合樓板結(jié)合了現(xiàn)澆樓板和普通預(yù)制樓板的雙重優(yōu)點(diǎn),具有抗裂性能高、施工安裝方便、板底平整性好、尺寸可不受模數(shù)限制及節(jié)約材料等特點(diǎn)[1]。預(yù)制混凝土疊合板的質(zhì)量也決定了建筑的質(zhì)量,因此有必要研究預(yù)制混凝土疊合板制作安裝全過程的質(zhì)量控制等問題。
本文以某小區(qū)住宅建筑為例,對上述闡述的問題進(jìn)行實(shí)例分析與驗(yàn)證。
該住宅建筑項(xiàng)目的位置位于某道路的交叉路口,建筑工程造價(jià)為5.25億元,建筑工程總工期為911 d。該住宅小區(qū)的總占地面積為119 074 m2,共有6 棟樓,其中地上部分建筑面積為79 568 m2,地下部分建筑面積為39 506 m2。6 棟建筑中有兩棟為17 層,其余4 棟為8 層,并且每棟樓下均設(shè)有兩層地下室,填土深度18.75 m[2]。根據(jù)建筑施工要求,建筑地上部分樓板均使用了預(yù)制混凝土疊合板,其中疊合板厚度為80 mm。
2.1.1 確定原材料與配比
預(yù)制混凝土疊合板的質(zhì)量控制應(yīng)從生產(chǎn)過程開始。首先,應(yīng)嚴(yán)格遵守生產(chǎn)流程,在原材料選取以及配比過程中,遵守制作工藝,根據(jù)建筑項(xiàng)目需要制作模具。需要注意的是,制作疊合板選取的原材料生產(chǎn)廠家,盡量不要中途更換,并對選擇的原材料進(jìn)行配制試驗(yàn),對試驗(yàn)的疊合板進(jìn)行澆筑,避免施工過程中出現(xiàn)異常情況[3]。
水泥可以選擇普通的硅酸鹽水泥,以國標(biāo)二級的粉煤灰作為主要配比材料,確?;炷两Y(jié)構(gòu)的強(qiáng)度;細(xì)骨料選取粒徑為2.8 mm 左右的中砂,保證中砂的含泥量小于0.5%;粗骨料則可以選擇質(zhì)地均勻且強(qiáng)度較好的碎石,粒徑為15 mm左右,且碎石中不摻和任何雜物;外加劑可以選擇非引氣型的減水劑,或聚羧酸系的外加劑[4]。
為了避免在配比過程中出現(xiàn)堿骨料反應(yīng),選擇堿活性較低的骨料以及水泥,混凝土中堿的含量控制為1 kg/m3,具體配合比方案如表1 所示。根據(jù)施工現(xiàn)場以及原材料的具體情況,可以對配比進(jìn)行及時(shí)調(diào)整,只要配制的混凝土強(qiáng)度符合國家標(biāo)準(zhǔn)即可。
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表1 預(yù)制疊合板混凝土配合比方案
2.1.2 制作模具與鋼筋
疊合板屬于水平式的預(yù)制零構(gòu)件,其分割形狀較為工整,一般以矩形為主,整體厚度控制在75 mm 左右[5]。制作疊合板的底膜需選用剛度較大的材料,側(cè)模則使用角鋼或者螺栓。由于預(yù)制混凝土疊合板對于平整度的要求會(huì)相對高一點(diǎn),并且底膜屬于長期使用的零件,因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證其剛度,以便重復(fù)使用。疊合板側(cè)邊的加工與鋼筋相關(guān),當(dāng)購置的零件需要出筋時(shí),可將角鋼開槽,并將鋼筋直接插入開口處。
預(yù)制的混凝土疊合板內(nèi)部有鋼筋,主要有網(wǎng)片式鋼筋、桁架式鋼筋以及加強(qiáng)式鋼筋3 種形式。如果該疊合板的4個(gè)面都沒有出筋現(xiàn)象,其內(nèi)部鋼筋可通過機(jī)電加工,將其焊接成網(wǎng)狀。如果該疊合板是側(cè)面出筋,為了避免施工過程中出現(xiàn)鋼筋碰撞問題,需要將疊合板制作成不出筋的零構(gòu)件。如果在疊合板內(nèi)部存在桁架式鋼筋,則相鄰鋼筋的間距需要控制在500 mm 左右,為了方便捆扎,應(yīng)將桁架式鋼筋放置在上方[6]。在實(shí)際施工中,需要對疊合板內(nèi)部鋼筋長度、尺寸嚴(yán)格控制,根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2.1.3 構(gòu)成零件脫模與擺放
預(yù)制混凝土疊合板生產(chǎn)完成后,需要對其進(jìn)行脫模處理,脫??梢允褂盟曰蛘呤怯托缘拿撃?。疊合板的模具使用脫模劑之前,要將模具內(nèi)部雜質(zhì)清除干凈,使用棉布將脫模劑均勻涂抹在模具表面,保證疊合板表面沒有雜質(zhì)殘留時(shí),對其進(jìn)行脫模處理。
脫模后需要對疊合板進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理,主要就是以70 ℃蒸汽養(yǎng)護(hù)。拆模時(shí)需要在每一個(gè)方向設(shè)置距離相等的吊點(diǎn),相鄰兩個(gè)吊點(diǎn)之間的距離控制在1 000 mm以內(nèi),一旦零件的重量超過1.5 t,就需要設(shè)置單獨(dú)的吊環(huán)。起吊的過程中,需要使用橫梁,保證每一個(gè)吊點(diǎn)上受力均勻。擺放時(shí)需要保證堆放的場地平整、無積水[7]。堆放的高度應(yīng)在5 層以內(nèi),兩個(gè)零件中間需要疊放一層墊木,墊木與零件上下對齊,避免受力不均勻?qū)е铝銟?gòu)件出現(xiàn)裂縫或者彎曲的現(xiàn)象。
2.2.1 使用T 型鋼件連接預(yù)制疊合板
使用這種方式連接的疊合板,主要是由現(xiàn)澆層以及預(yù)制混凝土的底板組合而成。T 型的鋼帶內(nèi)部有翼緣和腹板的預(yù)留孔,在預(yù)制疊合板的底部設(shè)置兩條鋼筋,分別是縱向鋼筋與橫向鋼筋,再將兩條鋼筋分別穿過翼緣的預(yù)留孔處,連接到預(yù)留的孔位處。預(yù)制混凝土疊合板的厚度需要跟T 型鋼帶內(nèi)部翼緣的高度相同,通常情況下為所設(shè)計(jì)的疊合板厚度的1/2。預(yù)制混凝土疊合板的側(cè)面也需要布置T 型的鋼件,保證兩個(gè)相鄰鋼件的間距均等。
在現(xiàn)場施工的澆筑工程中,主要通過以下方法實(shí)現(xiàn):將兩個(gè)預(yù)先做好的砼疊合板放置在預(yù)先確定好的位置,在兩個(gè)疊合板的側(cè)面進(jìn)行銜接后,將T 型鋼件置于同一個(gè)水平線上進(jìn)行對接;將疊合板下方的焊接鋼筋,從T 型鋼帶內(nèi)側(cè)的腹板預(yù)留孔穿出,使兩個(gè)疊合板緊密銜接,并使疊合板上方的鋼筋也連接牢固;根據(jù)以上方法銜接,完成施工后即可進(jìn)行疊合板間的銜接工作[8]。
2.2.2 使用側(cè)懸鋼筋連接預(yù)制疊合板
疊合板通常是由現(xiàn)澆層和鋼筋底板組成。在預(yù)制鋼筋疊合板的下方設(shè)有一條U 型的連接鋼,在預(yù)制疊合板下方設(shè)有兩種鋼筋,將它們分為縱向鋼筋和橫向鋼筋,以鋼筋網(wǎng)片的形式安裝于疊合板的下方。對U 型連接鋼進(jìn)行開孔處理,兩個(gè)相鄰孔位之間的距離跟兩個(gè)U 型連接鋼之間的距離相等。
在現(xiàn)場裝配的實(shí)施過程中,主要用以下方法實(shí)現(xiàn):首先將兩個(gè)預(yù)先準(zhǔn)備的砼疊合板都放在預(yù)先固定好的地方,將兩個(gè)疊合板側(cè)面的側(cè)懸鋼板都置于同一個(gè)水平線上,使每一條側(cè)懸鋼板的兩端與疊合板的底面連接;將U 型的連接鋼筋與豎向的側(cè)面鋼筋連接;相鄰的兩條預(yù)制鋼筋疊合板中間也可以設(shè)置負(fù)彎矩筋,進(jìn)行澆筑連接。
對預(yù)制混凝土疊合板進(jìn)行質(zhì)量控制過程中,需從具施工材料入手,其中包括腳手架的管理以及可調(diào)節(jié)頂部支撐的管理。腳手架立桿時(shí),需使接頭位置相互錯(cuò)開,在下部的主要支撐位置放置一個(gè)掃地桿,將掃地桿離地的距離控制在300 mm 左右;將水平方面兩個(gè)架桿之間的距離控制在1 000 mm 左右[9]。當(dāng)梁的底膜鋪設(shè)完成后,對梁周圍的鋼筋進(jìn)行捆扎,當(dāng)縱向的鋼筋全部捆扎完成之后,橫向的只需要對側(cè)筋或者底筋進(jìn)行捆扎即可。但需要保證的是,捆扎完成的鋼筋必須連接緊密。
在對疊合板安裝進(jìn)行質(zhì)量控制過程中,應(yīng)嚴(yán)格地按照鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收。合理地安排混凝土疊合板的存放地點(diǎn),使用可以調(diào)整的支架,保證疊合板安裝過程以及支架拆除過程的效率。
搭建疊合板支架時(shí),也需要有專業(yè)的技術(shù)人員對其進(jìn)行監(jiān)督以及后續(xù)的驗(yàn)收。進(jìn)行室內(nèi)的裝修過程中,應(yīng)在兩塊預(yù)制混凝土疊合板之間的連接處增加玻璃絲材質(zhì)的網(wǎng)格布后,再開展后續(xù)施工作業(yè)。另外,還要對疊合板的長度、高度以及安裝的位置進(jìn)行嚴(yán)格控制。
預(yù)制混凝土疊合樓板檢驗(yàn)主要包括3個(gè)步驟,分別為零構(gòu)件檢驗(yàn)、施工現(xiàn)場檢驗(yàn)和裝修完工后的檢驗(yàn)。
進(jìn)行零構(gòu)件檢驗(yàn)前,必須注意的是疊合板所采用的材質(zhì)是否符合規(guī)范,同時(shí)還須對運(yùn)送至施工現(xiàn)場的疊合料進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn),滿足一定要求方能夠進(jìn)行生產(chǎn)使用,避免造成安全隱患[10]。
此外,還應(yīng)對疊合板的設(shè)計(jì)、造型及其規(guī)格等進(jìn)行深入的檢查,如對預(yù)制的零結(jié)構(gòu)的預(yù)埋件、預(yù)留孔尺寸等情況進(jìn)行嚴(yán)格檢查,保證實(shí)物與設(shè)計(jì)的規(guī)格、大小、尺寸一致。當(dāng)預(yù)制的混凝土疊合板安裝完成之后,整個(gè)施工項(xiàng)目的質(zhì)檢人員也要對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)量的檢測與驗(yàn)收。
為了驗(yàn)證此次提出的疊合板制作安裝質(zhì)量控制方法,可以選擇該住宅小區(qū)的建筑為實(shí)驗(yàn)對象,通過實(shí)驗(yàn)平臺(tái)來構(gòu)建模擬住宅小區(qū)建筑模型來代替真實(shí)的住宅小區(qū),這樣可以有效降低成本和不穩(wěn)定因素。將建筑A 作為使用傳統(tǒng)施工方法的對照組,將建筑B 作為使用本文施工方法的試驗(yàn)組。首先分析兩個(gè)建筑產(chǎn)生裂縫的具體數(shù)量,此次實(shí)驗(yàn)的具體結(jié)果如圖1 所示。
圖1 不同施工技術(shù)的裂縫數(shù)量(來源:作者自繪)
從圖1 可以看出,在疊合板制作安裝全過程中,使用傳統(tǒng)方法進(jìn)行質(zhì)量控制,當(dāng)疊合板之間的接縫數(shù)量為125 個(gè),連接處裂縫數(shù)量為55 個(gè);當(dāng)疊合板之間的接縫數(shù)量達(dá)到200 個(gè)時(shí),連接處裂縫的數(shù)量為60 個(gè)。
而使用本文方法進(jìn)行質(zhì)量控制,當(dāng)疊合板之間的接縫數(shù)量為125 個(gè)時(shí),連接處裂縫為20 個(gè);當(dāng)疊合板之間的接縫數(shù)量達(dá)到200 個(gè)時(shí),連接處裂縫數(shù)量為25 個(gè)??梢娛褂帽疚乃龇椒ㄔ趯ΟB合板進(jìn)行質(zhì)量控制時(shí),產(chǎn)生裂縫的數(shù)量比傳統(tǒng)方法更少。為了使測試結(jié)果更加準(zhǔn)確,還需要對疊合板施工完成之后,整體結(jié)構(gòu)發(fā)生位移進(jìn)行測試,具體結(jié)果如圖2 所示。
圖2 不同施工技術(shù)裂縫數(shù)量對比示意圖(來源:作者自繪)
上述所提到的方法在預(yù)制混凝土疊合板制作安裝的全過程中都有更好的效果,這不僅有效地改善了傳統(tǒng)技術(shù)方法存在裂縫多的問題,也改善了整體結(jié)構(gòu)水平位移較大的問題。
本文通過剖析在某個(gè)住宅施工項(xiàng)目中預(yù)制的水泥疊合模板制造、裝配全過程,簡單地總結(jié)了具體的施工工藝和有效的工程質(zhì)量控制措施。實(shí)踐證明,在應(yīng)用預(yù)制砼疊合板的施工方法時(shí),一定要保證疊合板吊裝、安裝、支撐體系等工藝技術(shù)的規(guī)范化,以提高施工效果,節(jié)省了工期和施工成本,并最終提升了施工技術(shù)水平。