梁艷霞

（甘肅建投建設(shè)有限公司，甘肅 蘭州 730050）

0 引言

在較大跨度、承擔(dān)較大負(fù)荷或者較大的空間建筑中采用現(xiàn)澆混凝土空心樓板可以構(gòu)造出自重輕，承載力強(qiáng)[1]，且耐久性、防水、隔熱、隔噪效果較佳的建筑結(jié)構(gòu)，不僅能降低混凝土的用量，同時(shí)又能夠適應(yīng)現(xiàn)代都市的環(huán)保需求。而采用BIM 技術(shù)將現(xiàn)澆混凝土空心樓板的內(nèi)部結(jié)構(gòu)預(yù)先排列，并且根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，一次性澆筑混凝土，可以達(dá)到更為良好的結(jié)構(gòu)性能。本文將依托蘭州市二熱原址的潤(rùn)蘭之城小區(qū)3-33#樓和定西市安定區(qū)西川小學(xué)和停車場(chǎng)項(xiàng)目，對(duì)BIM技術(shù)在混凝土空心樓板施工中的應(yīng)用進(jìn)行介紹。

1 工程概況和施工工藝

1.1 工程概況

潤(rùn)蘭之城小區(qū)3~33#樓（12班幼兒園）地上3F，層高4.2m，建筑總高度13.5m，總建筑面積4062.92m2，如圖1所示。該工程樓板設(shè)計(jì)采用現(xiàn)澆混凝土空心樓板，箱體內(nèi)膜采用石膏模盒，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，箱體標(biāo)準(zhǔn)尺寸分別為50cm×50cm，如圖2所示。

圖1 3~33#樓（12班幼兒園）平面位置示意圖

圖2 箱體內(nèi)膜平面示意圖

定西市安定區(qū)西川小學(xué)的教學(xué)樓部分結(jié)構(gòu)樓板采用新型石膏模盒現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋，石膏模盒由重慶河邦建材有限公司生產(chǎn)，石膏模盒采用580mm×580mm標(biāo)準(zhǔn)模盒，高度為200mm，肋梁寬130mm，采用石膏模盒的樓板總面積約為4021m2，石膏模盒空心樓蓋的最大跨度是8.1m。

1.2 施工工藝流程

結(jié)合現(xiàn)有成果[2-4]及相關(guān)工程實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，在蘭州市二熱原址的潤(rùn)蘭之城小區(qū)3~33#樓（12班幼兒園）項(xiàng)目和定西市安定區(qū)西川小學(xué)和停車場(chǎng)項(xiàng)目的施工準(zhǔn)備階段，首先要完成模板的安裝，然后開(kāi)始測(cè)量和放線，接著開(kāi)始自我檢查和驗(yàn)收,包括對(duì)墊塊、梁、板底、暗梁和肋梁實(shí)施基礎(chǔ)鋼筋綁定，預(yù)埋水電線管，并完成石膏模盒的安裝，最終完成板體基礎(chǔ)鋼筋的綁定和驗(yàn)收，并完成混凝土的施工和保養(yǎng)，直至達(dá)到要求的強(qiáng)度。

2 施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 模板安裝

需要特別注意，現(xiàn)澆混凝土空心樓板的模板安裝跨度比傳統(tǒng)的方法更加寬敞，需通過(guò)精準(zhǔn)計(jì)算，以及對(duì)混凝土的飽和程度的全程監(jiān)測(cè)，以便更好地滿足施工需求。同時(shí)，需對(duì)底部的模板進(jìn)行加固處理，以便使其具有良好的抗壓性，以及滿足混凝土的抗壓性，只有當(dāng)混凝土的抗壓性滿足預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)，才可以將其拆除。在模板安裝完畢并通過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量檢查之前，才能夠開(kāi)始接下來(lái)的步驟。進(jìn)行定位放線，包括空心模盒、暗梁、預(yù)埋水電管以及預(yù)留孔等，并進(jìn)行校核，預(yù)留孔洞必須提前打好，不可事后開(kāi)洞。

2.2 鋼筋綁扎

先對(duì)梁鋼筋綁扎，再對(duì)板底鋼筋進(jìn)行綁扎，然后進(jìn)行混凝土保護(hù)層墊塊安裝，且墊放牢固。板的底部鋼筋綁扎完成后，對(duì)水、電、暖預(yù)埋管進(jìn)行預(yù)埋，并配合土建施工同步安裝。與模盒相交的管道中使用鋼管，應(yīng)確保預(yù)埋管線的交叉點(diǎn)處位置，避免對(duì)空心樓板混凝土截面造成損害。底板鋼筋綁扎及水電管預(yù)埋如圖3所示。

圖3 底板鋼筋綁扎及水電管預(yù)埋

2.3 石膏模盒進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收及安裝

2.3.1 石膏模盒進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收

模盒進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)逐件測(cè)量檢查，如果不符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，應(yīng)立即退場(chǎng)處理，箱體尺寸偏差見(jiàn)表1。按表1進(jìn)行檢驗(yàn)箱體的尺寸偏差，尺寸量測(cè)應(yīng)精確至1mm。

表1 箱體尺寸偏差檢驗(yàn)

2.3.2 石膏模盒安裝

石膏模盒安裝前，使用BIM 技術(shù)對(duì)石膏模盒進(jìn)行預(yù)先排布，減少材料的浪費(fèi)和模盒安裝的二次返工，同時(shí)，對(duì)工人利用BIM 技術(shù)進(jìn)行石膏模盒安裝的可視化交底，讓工人提前了解安裝流程，提高模盒安裝質(zhì)量，提前劃分好流水施工來(lái)加快模盒的施工進(jìn)度，縮短工期，如圖4所示。

圖4 BIM技術(shù)石膏模盒預(yù)排布

在安裝石膏模盒時(shí)，應(yīng)使用特殊的吊車將其從工地搬運(yùn)至指定位置，應(yīng)將其進(jìn)行有序的堆積。

石膏模盒在鋪設(shè)安裝之前，應(yīng)將模板面打掃潔凈，保證板面沒(méi)有鋸末雜物。

在施工過(guò)程中，應(yīng)將模盒的四個(gè)角均勻地固定在60mm 的高度，并且使用相同標(biāo)號(hào)的混凝土墊塊，以確保底板、鋼筋和模盒之間的保護(hù)層厚度達(dá)到最佳狀態(tài)。

模盒在擺放完畢后，按BIM 排布圖對(duì)石膏模盒進(jìn)行分配，以確定肋梁的寬度，并確保肋梁橫平豎直，如圖5所示。

圖5 石膏模盒安裝

2.4 板面鋼筋安裝

板頂每肋每區(qū)格雙向布設(shè)鋼筋，為使得鋼筋現(xiàn)場(chǎng)布置更為規(guī)范化，利用BIM技術(shù)對(duì)鋼筋布置情況進(jìn)行提前排布，如圖6所示。為了符合規(guī)范，需要將板面的鋼筋緊固，且不能將任何物品放置于模塊之間，也不能踐踏其他部位。此外，還需特別關(guān)注肋骨架的位置，盡量使它們處于平整狀態(tài)，這樣才能有效地防止鋼筋的交叉。

圖6 板面鋼筋綁扎

2.5 混凝土澆筑

在混凝土澆筑之前，應(yīng)對(duì)鋼筋、預(yù)埋管線及預(yù)留設(shè)備、內(nèi)模安裝質(zhì)量進(jìn)行檢查，檢查完成后應(yīng)組織相關(guān)人員按規(guī)范及設(shè)計(jì)要求再進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收，驗(yàn)收后方可進(jìn)行混凝土澆筑申請(qǐng)，必須確?；炷翝仓弦?。

對(duì)于空心樓板的混凝土，其坍落度要求在200±20mm之間，因此，施工過(guò)程中需要將兩層結(jié)構(gòu)進(jìn)行兩次澆注。其中，基層的混凝土坍落度宜超過(guò)220mm，第一層要施工到3/5的肋骨處，最后是第二層施工。當(dāng)進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)注意控制混凝土的流向和振搗方向，并密切關(guān)注內(nèi)模的狀態(tài)，如果出現(xiàn)錯(cuò)位等現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)采用相應(yīng)的措施。在混凝土澆筑之后，應(yīng)立即采取覆膜養(yǎng)護(hù)的措施，以確保其在14d內(nèi)的充分養(yǎng)護(hù)，直至其強(qiáng)度符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，方可提出拆除的申請(qǐng)。

3 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 模盒底部孔洞、露筋的控制

為了避免模盒底部出現(xiàn)空洞和露筋的情況，首先加強(qiáng)模板的嚴(yán)密性，其次采取50振動(dòng)棒在模盒四個(gè)角進(jìn)行振搗，并在肋梁中及板底加入30振動(dòng)棒，以確保板底和肋梁混凝土的嚴(yán)密結(jié)合以及模盒底部混凝土密實(shí)。

3.2 模盒移動(dòng)的控制

為了確?；炷翝仓^(guò)程中石膏模盒的位移不會(huì)影響其兩側(cè)的壓力平衡，應(yīng)采取短鋼筋定位控制的方式，并且安排專業(yè)人員對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)和調(diào)整，以確保其位移的準(zhǔn)確性。

3.3 過(guò)程控制

在安裝過(guò)程中，應(yīng)小心放置石膏模盒，絕不能隨意丟棄或拋棄。為了確保安全，施工中把所有的管道都安裝在空心樓板的底層和支撐架上。如果無(wú)法安裝這些管道，應(yīng)更改安裝方式，或者打洞。安裝完成后，應(yīng)立即對(duì)洞口及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，以確保安全?；炷翝仓?，應(yīng)對(duì)成品進(jìn)行防護(hù)，以確保整體的板面質(zhì)量。

4 抗浮計(jì)算及措施

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，內(nèi)模的質(zhì)量要求500×500×h的自重≤4.5kg，250×250×h的自重≤2.5kg。

按照《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》的要求，當(dāng)澆筑混凝土?xí)r，會(huì)給水平模板施加2kN/m2的負(fù)荷，而這種負(fù)荷的大小等于0.5m×0.5m×2kN/m2 =0.5kN≈51kg[1kN=1000/9.8≈102kg]，這意味著在振搗混凝土的過(guò)程中，每一塊石膏模具的浮力也會(huì)相應(yīng)增加。

石膏模盒上部混凝土重量為：0.5m×0.5m×0.06m×2400kg/m3=36kg。

浮力計(jì)算：51kg-36kg-4.5kg=10.5kg

計(jì)算得知，石膏模盒在振搗時(shí)會(huì)產(chǎn)生上浮，同時(shí)現(xiàn)有研究進(jìn)一步驗(yàn)證了本計(jì)算結(jié)果的正確性[5]。應(yīng)對(duì)模盒底部鋼筋進(jìn)行抗浮加固處理以及模盒安裝時(shí)抗浮加固。

用16號(hào)鐵絲將板底的鋼筋交叉節(jié)點(diǎn)綁扎，然后將其從模板的預(yù)留孔中向下抽出，以0.6m×0.6m的梅花形間隔再將其與板底下的加強(qiáng)龍骨結(jié)合，以確保其牢牢地捆扎。經(jīng)整垮模盒安裝完畢，再使用16號(hào)鐵絲把模盒與預(yù)先安裝的底板鋼筋捆緊，接著再把模盒與板面鋼筋的連接處緊緊地連接起來(lái)，最終綁扎到模板支架的橫梁上。為了確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，應(yīng)對(duì)其周圍的空隙進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶畛?，此外，還應(yīng)在上下鋼筋網(wǎng)中安裝1.0m×1.0m的馬凳筋來(lái)支持上方的鋼筋。最后，在上下層的鋼筋、模盒、箱體等地方安裝混凝土墊塊，確保其保護(hù)層的厚度滿足標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求。

5 經(jīng)濟(jì)效益分析

混凝土空心樓板與現(xiàn)澆樓板經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比見(jiàn)表2。

表2 經(jīng)濟(jì)效益分析

通過(guò)表2的計(jì)算分析，混凝土空心樓板可節(jié)約人工費(fèi)1.51萬(wàn)元，節(jié)省材料費(fèi)10.5萬(wàn)元。同時(shí)根據(jù)實(shí)際工程施工統(tǒng)計(jì)，每層混凝土空心樓板施工較現(xiàn)澆混凝土施工可加快施工進(jìn)度2d。混凝土空心樓板效益較為顯著。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文依托蘭州市二熱原址的潤(rùn)蘭之城小區(qū)3-33#樓和定西市安定區(qū)西川小學(xué)和停車場(chǎng)項(xiàng)目，探討了現(xiàn)澆混凝土空心樓板的施工工藝以及BIM 技術(shù)在混凝土空心樓板施工中的應(yīng)用。利用BIM 技術(shù)對(duì)現(xiàn)澆混凝土空心樓板進(jìn)行預(yù)先排布，并對(duì)施工圖紙及施工方案進(jìn)行優(yōu)化，減少了材料的浪費(fèi)，降低了工程成本。實(shí)踐表明，將BIM技術(shù)與現(xiàn)澆混凝土空心樓板現(xiàn)場(chǎng)施工相結(jié)合，可以提高樓板施工質(zhì)量，加快施工進(jìn)度，提高施工效益。