羅艷興 羅延峰

（山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030032）

近年來(lái)，我國(guó)工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展帶動(dòng)了建筑業(yè)持續(xù)增長(zhǎng)，隨之而來(lái)的便是能源大量消耗和日益嚴(yán)重的環(huán)境問題[1]。為響應(yīng)國(guó)家節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展理念，建筑行業(yè)也在著手推動(dòng)綠色建筑高質(zhì)量發(fā)展[2]。現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋施工技術(shù)由于其可以降低結(jié)構(gòu)自重，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，同時(shí)還能保持優(yōu)異的結(jié)構(gòu)剛度和承載能力，而受到大力推廣[3]。尤其是在高層建筑和大跨度結(jié)構(gòu)中，這種技術(shù)展現(xiàn)出了其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要選擇[4]。本文以辦公樓工程為研究對(duì)象，詳細(xì)探討了現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋在實(shí)際工程中的應(yīng)用，重點(diǎn)分析了施工過程中的關(guān)鍵技術(shù)和質(zhì)量控制措施[5]。

1 工程案例

本工程以某商業(yè)辦公樓為研究對(duì)象展開分析，項(xiàng)目位于城市中心區(qū)域，建筑面積為46302.56m2，建筑總高度為99.5m，地上25 層，地下3 層。主體結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度為7度，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年，采用現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋體系，樓蓋厚度300mm，樓蓋混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C35。項(xiàng)目施工過程嚴(yán)格遵守相關(guān)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，確保結(jié)構(gòu)的安全和功能性。

2 工程設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)管理

2.1 工程設(shè)計(jì)

在本辦公樓項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，首先通過有限元軟件ANSYS 進(jìn)行非線性有限元分析，對(duì)本項(xiàng)目建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和局部承載能力進(jìn)行精確評(píng)估?？招臉巧w的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮樓層的凈高和承載要求。此外，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)充分考慮土壤的承載能力和地下水位的影響，抗震設(shè)計(jì)采用了適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)反應(yīng)譜級(jí)別，具體設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。

表1 工程設(shè)計(jì)參數(shù)

2.2 現(xiàn)場(chǎng)施工管理

2.2.1 材料及驗(yàn)收工作

為了確保建筑施工過程的高效性和安全性，在本項(xiàng)目施工準(zhǔn)備階段，樓蓋混凝土確定采用設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C35 的混凝土，配比如表2 所示；鋼筋采用HRB400 級(jí)，總用量約5000t；樓蓋內(nèi)空心模具采用500mm×500mm×200mm 和500mm×500mm×180mm 的GBF 金屬薄壁方箱。根據(jù)設(shè)計(jì)要求以及現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋技術(shù)規(guī)程等規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)[6]對(duì)材料進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，首先質(zhì)檢人員對(duì)所有材料進(jìn)行初檢，檢測(cè)材料是否存在明顯缺陷，對(duì)存在缺陷的材料及時(shí)修補(bǔ)或替換，然后根據(jù)規(guī)定進(jìn)行抽檢，每5000件為一個(gè)檢驗(yàn)批，隨機(jī)選擇25～40件進(jìn)行檢驗(yàn)，連續(xù)三次檢驗(yàn)合格后，按照每10000件為一個(gè)檢驗(yàn)批繼續(xù)檢驗(yàn)，直至全部材料檢驗(yàn)完畢。同時(shí)，運(yùn)輸和擺放方面，需謹(jǐn)慎搬運(yùn)以防損壞，并確保材料在施工現(xiàn)場(chǎng)的指定位置堆放，不妨礙作業(yè)且易于取用，安裝時(shí)，使用吊籃工具將材料運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)樓層后及時(shí)使用，避免重物堆放。

表2 混凝土配比

2.2.2 機(jī)械設(shè)備及人員配置

在設(shè)備方面，考慮到建筑高度和施工效率，選用3臺(tái)塔式起重機(jī)（最大起重能力25t，工作半徑70m）、3臺(tái)混凝土泵車（最大泵送高度150m）、16輛混凝土運(yùn)輸車以及3 臺(tái)發(fā)電機(jī)等設(shè)備。此外，為確保施工現(xiàn)場(chǎng)安全，施工現(xiàn)場(chǎng)配備了全面的安全設(shè)施，包括安全網(wǎng)、防墜系統(tǒng)和消防設(shè)備。在人員配置方面，本工程項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)配置了多名經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師、技術(shù)員和施工工人，人員數(shù)量約300人，其中包括50名工程技術(shù)人員和250名施工工人，所有參與施工的人員均接受過專業(yè)培訓(xùn)，并熟悉相關(guān)的安全規(guī)程。在施工前的規(guī)劃中，制定了詳細(xì)的施工進(jìn)度計(jì)劃和質(zhì)量控制方案，確保項(xiàng)目可以按計(jì)劃進(jìn)度推進(jìn)，保障工程質(zhì)量符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3 空心樓蓋施工要點(diǎn)

3.1 模板安裝要點(diǎn)

在本工程中，模板安裝環(huán)節(jié)對(duì)保障現(xiàn)澆空心樓蓋的精確度和整體質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。為此，本工程采用了高精度加工的鋼制模板系統(tǒng)，其不僅具備極高的穩(wěn)定性和耐用性，還能夠適應(yīng)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀，特別適用于高層建筑施工。這些模板在加工過程中經(jīng)過嚴(yán)格的尺寸控制，安裝誤差嚴(yán)格限制在±3mm 以內(nèi)，這對(duì)于保證后續(xù)混凝土澆筑的精確度至關(guān)重要。同時(shí)，為了支撐這些重量較大的鋼制模板及混凝土荷載，本工程的支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠承受高達(dá)60kN/m2的施工荷載，提供了必要的穩(wěn)定性和安全性，支撐間距設(shè)置為每隔1.2m 一個(gè)支點(diǎn)，以保證整個(gè)系統(tǒng)的均勻受力和穩(wěn)定性。在所有模板和支撐安裝完成后，對(duì)模板平整度、對(duì)位精度以及支撐的穩(wěn)固性進(jìn)行檢驗(yàn)，為后續(xù)的混凝土澆筑工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 鋼筋綁扎

本工程鋼筋采用HRB400 級(jí)，直徑范圍在10mm～25mm，根據(jù)結(jié)構(gòu)需求進(jìn)行優(yōu)化配置。首先，綁扎樓板底部和肋梁的鋼筋，沿著梁底部綁扎下層鋼筋，接著放置上層鋼筋，并確保箍筋被逐一套上，形成牢固的連接，同時(shí)每隔2m 沿著肋梁使用Φ10mm 鋼筋焊接成井字形的支撐結(jié)構(gòu)，鋼筋布置時(shí)，同一方向的鋼筋位于同一平面，以保證混凝土保護(hù)層的均勻性和平整度；然后，采取抗浮固定措施，并在驗(yàn)收合格之后鋪設(shè)方箱（圖1）；最后，綁扎板面鋼筋，先鋪設(shè)長(zhǎng)向縱向鋼筋，再鋪設(shè)短向縱向鋼筋。在鋼筋網(wǎng)布置方面，為增強(qiáng)樓蓋的承載力，設(shè)計(jì)間距為150mm，依據(jù)結(jié)構(gòu)需求進(jìn)行優(yōu)化。

圖1 薄壁方箱剖面示意

3.3 方箱安裝及管線預(yù)埋

在完成鋼筋綁扎之后，開始進(jìn)行管線預(yù)埋工作，包括水管和電管等，為了整齊以及后期的維護(hù)，將管線沿著肋梁走向布置在肋梁截面內(nèi)，避開方箱的位置。首先，小直徑管線（如直徑10mm）平行于方箱下部布置，且禁止交叉以防止墊高方箱，在管線密集或管徑較大（如直徑超過18mm）的區(qū)域，盡量在同一方箱跨度內(nèi)集中布置，在此處使用高度為180mm的方箱，以保證管線的集中穿越；然后，開始擺放墊塊，本工程采用直徑50mm、高度75mm 的水泥砂漿預(yù)制墊塊；最后，安裝方箱，將GBF金屬方箱的四角水平放置，避免降低建筑的施工質(zhì)量。

3.4 方箱抗浮施工

在鋪設(shè)方箱前，要對(duì)方箱做抗浮錨固處理。應(yīng)先合理設(shè)置抗浮控制點(diǎn)，按照梅花形布置，在1.2m2內(nèi)設(shè)置2～4 個(gè)控制點(diǎn)，控制點(diǎn)之間間隔600mm，然后使用直徑為4mm 的8 號(hào)鐵絲，將樓板底層鋼筋和支模架綁扎固定，在方箱安裝后再用鐵絲將樓板面層鋼筋和底層鋼筋綁扎固定。此外，在浮力較大區(qū)域，通過增設(shè)抗浮點(diǎn)和特殊手法進(jìn)行抗浮處理。

3.5 混凝土澆筑

混凝土澆筑階段，采用的是現(xiàn)場(chǎng)澆筑的C35 混凝土，部分使用C40商用混凝土，其設(shè)計(jì)強(qiáng)度滿足本工程建筑的結(jié)構(gòu)需求，同時(shí)具有良好的流動(dòng)性，可以適應(yīng)不同構(gòu)件的要求。為了保障混凝土在模板內(nèi)可以均勻分布和充分澆筑，在澆筑過程中，使用具有高輸出壓力的泵車進(jìn)行混凝土輸送，在確?；炷猎谀０鍍?nèi)均勻分布的同時(shí)，能夠迅速完成大范圍的澆筑工作。振搗工作采用高頻振動(dòng)棒進(jìn)行，每個(gè)振搗點(diǎn)的作業(yè)時(shí)間控制在20s 左右，以此消除混凝土中的氣泡，提高混凝土的密實(shí)性和均勻性。澆筑完成后，對(duì)混凝土的平整度和表面質(zhì)量進(jìn)行檢查，確保最終結(jié)構(gòu)的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，從而保證混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性能和長(zhǎng)期耐用性。

3.6 養(yǎng)護(hù)和拆模

在本工程混凝土養(yǎng)護(hù)階段，采用先進(jìn)的自動(dòng)噴霧系統(tǒng)，保證混凝土表面在整個(gè)養(yǎng)護(hù)期內(nèi)保持必要的濕潤(rùn)度，持續(xù)養(yǎng)護(hù)14d 以確?；炷脸浞钟不桶l(fā)展強(qiáng)度。在養(yǎng)護(hù)期間，定期監(jiān)測(cè)混凝土的溫度和濕度，保證環(huán)境條件符合標(biāo)準(zhǔn)要求。達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度后，即混凝土的28d 抗壓強(qiáng)度達(dá)到85%以上時(shí)，開始拆除模板和支撐，拆模過程中需小心操作，防止對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成損傷。完成拆模后，對(duì)樓蓋進(jìn)行全面質(zhì)量檢查，包括結(jié)構(gòu)的完整性、表面平整度和裂縫檢測(cè)，以確保每一部分都符合設(shè)計(jì)要求和安全標(biāo)準(zhǔn)，確保最終結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全性。

4 施工質(zhì)量控制措施

4.1 質(zhì)量控制措施

本工程對(duì)施工質(zhì)量的控制通過采用ANSYS軟件對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性進(jìn)行分析，以及各環(huán)節(jié)施工完成后的質(zhì)量檢測(cè)相結(jié)合來(lái)保障工程施工質(zhì)量。在設(shè)計(jì)階段，使用ANSYS軟件進(jìn)行風(fēng)荷載分析，模擬建筑在最高風(fēng)速40m/s 的條件下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，確保設(shè)計(jì)滿足GB 50009-2012要求，對(duì)樓蓋的熱力學(xué)性能進(jìn)行評(píng)估，模擬夏季最高日溫度38°C 時(shí)的熱膨脹效應(yīng)，調(diào)整設(shè)計(jì)以適應(yīng)熱應(yīng)力，通過軟件分析來(lái)調(diào)控設(shè)計(jì)方案；在現(xiàn)場(chǎng)操作中，檢測(cè)人員對(duì)混凝土的澆筑進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，包括溫差、坍落度（控制在70mm～100mm）以及配比（水灰比維持在0.4～0.5），鋼筋綁扎的精度確保誤差不超過±5mm，模板安裝的平整度誤差控制在±3mm內(nèi)，管線鋪設(shè)的隱蔽處理以及抗浮施工等環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把控。

4.2 質(zhì)量檢測(cè)和評(píng)估

在質(zhì)量檢測(cè)和評(píng)估方面，通過結(jié)合ANSYS 模擬和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)試。ANSYS用于模擬本工程現(xiàn)澆混凝土樓蓋在實(shí)際荷載下的應(yīng)力分布，確保應(yīng)力水平低于混凝土的允許應(yīng)力（C35混凝土約為30MPa）。同時(shí)，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，模擬建筑在設(shè)定的地震影響下（反應(yīng)譜級(jí)別Ⅲ類）的性能，以確保其抗震設(shè)計(jì)的有效性和合理性?，F(xiàn)場(chǎng)混凝土強(qiáng)度測(cè)試包括7d 和28d 的抗壓強(qiáng)度測(cè)試，目標(biāo)強(qiáng)度為C35混凝土的90%以上。鋼筋綁扎質(zhì)量和模板安裝的檢查依據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。通過這種綜合的檢測(cè)和評(píng)估方法，確保了本工程在各個(gè)階段的質(zhì)量，從而保障了結(jié)構(gòu)的整體性和安全性。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文以某辦公樓工程為實(shí)踐案例，深入探討了現(xiàn)澆空心樓蓋的施工技術(shù)，較詳細(xì)地闡述了空心樓蓋施工技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)，并通過引入一系列新型施工技術(shù)和改進(jìn)措施，成功實(shí)現(xiàn)了施工效率和質(zhì)量的顯著提升。特別是高效混凝土輸送系統(tǒng)、增強(qiáng)型模板和支撐系統(tǒng)以及智能化質(zhì)量控制技術(shù)的應(yīng)用，不僅優(yōu)化了施工流程，還提高了結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。這些技術(shù)在本工程中的成功應(yīng)用，不僅展示了其在實(shí)際建筑項(xiàng)目中的有效性，也為未來(lái)建筑施工領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)提供了寶貴的參考和借鑒。