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现浇混凝土空心无梁楼板薄壁箱体施工工法.doc

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混凝土 空心 楼板 薄壁 箱体 施工
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现浇混凝土空心无梁楼板薄壁箱体施工工法中铁十二局集团有限公司中铁十二局集团建筑安装工程有限公司王宇红 卢会永 冯永志 姜德安1 前言现浇钢筋混凝土空心无梁楼板施工技术是国内近几年才发展起来的结构施工新技术,尤其使用于大空间、大跨度的框架结构住宅和公共建筑。而无梁楼板多采用内部埋置 GBF 薄壁箱体,重量轻于实心楼盖,可大量节省混凝土用量,减轻结构自重,减少地震作用对结构的危害;还可较方便的实现大开间,增大使用面积;在保证使用净空高度的条件下,可降低结构层高,对于有高度限制的房屋可增加楼层,取得良好的经济效益。同时埋置 GBF 薄壁箱体的空心楼板还具有良好的隔音、隔热性能。另外,应用埋置 GBF 薄壁箱体的现浇混凝土空心楼板符合国家倡导的建设“节能省地型”建筑的要求,也符合国家提倡的低碳环保要求,有良好的经济效益和社会效益。在山西大学多功能图书馆工程中使用了 GBF 薄壁箱体的空心楼板施工方法,空心楼板为一次性振捣完成,优质、高效、经济、便捷地完成施工任务,经应用总结形成本工法。本工法的关键技术于 2011 年 12 月 8 日通过鉴定,被评为国内先进水平。2 工法特点传统的框架结构住宅和公共建筑,要达到大跨度、大开间的效果,需采用主次梁或井字梁形式,采用现浇钢筋混凝土空心无梁楼板 GBF 薄壁箱体的施工方法,也达到了大跨度、大开间的效果,而与传统的主次梁或井字梁形式相比,它具有以下四个特点:2.1 由于现浇钢筋混凝土空心无梁楼板在柱距范围内,不存在十字交织主次梁或平行的次梁,故施工人员施工中楼板模板的安装速度明显加快,整板铺放整块的模板,不用像传统楼板施工还要支几根次梁的模板。2.2 楼板柱距区格内无次梁,模板基本上不用破坏,整块拼装,使模板的周转次数明显增加,大大降低了施工成本;2.3 拆模时,比传统施工快速方便。拆模时不用像以前有梁楼板不容易拆卸,拆卸后模板有碎块,模板破损比较多。无梁楼板的模板只要按顺序依次拆下,模板比较完整,可以整体用到下一层去,减少损耗、降低模板成本。2.4 抹灰或刮腻子比传统楼板容易。采用现浇钢筋混凝土空心无梁楼板 GBF 薄壁箱体的施工方法,完全可以省略抹灰这道工序,直接进行打磨、刮腻子等涂刷涂料,节省人工、材料和成本、也加快施工进度,大大缩短了工期,节约了资源及人工费用。3 适用范围本工法适用于学校、桥梁、阅览室、图书馆、办公写字楼、厂房、地下停车场、大开间住宅等大跨度、大荷载的框架结构住宅和公共建筑项目中。4 工艺原理在现浇钢筋混凝土空心无梁楼板纵横受力钢筋形成的小密肋网格中,按一定间距放置永久埋入的 GBF 薄壁箱体,GBF 薄壁箱体由硫铝酸盐高强水泥和中粗砂拌和在工厂定型化制作而成,其厚度为20mm,箱体与纵横密肋受力钢筋、板面板底钢筋绑扎形成整体,浇筑振捣混凝土后形成非抽芯的现浇空心楼板,如图 4.1GBF 薄壁箱体空心无梁楼板示意图。其关键技术是 GBF 薄壁箱体安装过程中的抗上浮措施,由于 GBF 箱体是薄壁的,质量较轻,浇筑混凝土过程中,如不采取措施会带动整个钢筋网片自然上浮,使楼板标高整体抬高,给后续楼地面的装饰装修工程带来很多麻烦,严重影响工程质量,故薄壁箱体的抗浮固定在整个施工顺序中尤为重要,必须认真做好抗上浮措施,它分为局部抗上浮措施和整体抗上浮措施,局部抗上浮只是对单个箱体进行抗浮固定,即用 14#铁丝十字交叉式把箱体与下层钢筋网片绑扎在一起,这有别于原来常规的抗上浮措施。按照以往常规做法有两种,第一种是两次浇筑成型的方法,先浇筑底层 70mm 的板,等混凝土凝固后,再放 GBF 箱体进行第二次混凝土浇筑,这种方法的弊病是工序繁琐,不容易保证质量,而且多一道施工缝,常常因为操作人员掌握时机的不当,对下层板的混凝土造成损坏;第二种方法是一次整体浇筑,等下层网片钢筋绑扎完后,把GBF 箱体直接放在钢筋网片上,上边用约 400mm 长的钢筋插入小肋内,把箱体压住,等混凝土浇筑时,箱体自然上浮,碰到此钢筋后压住的方法,这种方法的弊病是箱体自然上浮过程中,由于混凝土浇筑过程中发生侧向旋转,造成小肋的截面不足,从而影响结构受力,箱体直接放在下层网片钢筋上,对下层网片钢筋和下层板的厚度也有影响,而且这样做很浪费钢筋原材;整体抗上浮是把用 14#铁丝穿过模板上事先钻好的孔将下层板底钢筋网片(注意下层钢筋网片必须垫好保护层垫块)与安装模板的主次龙骨绑扎在一起,使整个网片与主次龙骨形成一个整体。另外,混凝土的浇筑也是重要的一环,为了保证工程质量,使混凝土不分层离析,一般采用“一次浇筑成型”的施工方法,浇灌混凝土时,要保证箱体下方混凝土浇筑密实,应对箱体四周的密肋处增加振动时间振动量,待混凝土不在冒出气泡即可保证箱底混凝土的密实性。混凝土的振捣要领是:在浇灌混凝土时,不宜在 GBF箱体上面聚集较多的混凝土,必须坚持少浇勤振,注意观察楼板下面出现露钢筋征象。图 4.1 GBF 薄壁箱体空心无梁楼板示意图5 施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程施工工艺流程如图 5.1 所示。搭设脚手架和安装楼板模板放小肋和GBF 箱体位置线绑扎下层钢筋网片、肋间钢筋及预埋管线安装线安放 GBF箱体GBF 箱调整、修正固定箱体即抗上浮措施线绑扎上层网片钢筋及预留埋件安装隐蔽工程验收搭设施工便道、架设混凝土传送管 混凝土浇筑 混凝土养护 模板拆除图 5.1 施工工艺流程图5.2 操作要点5.2.1GBF 箱体由专业厂家根据我方技术人员按照工程设计图纸结构提供的尺寸在工厂加工生产,运输至施工现场,然后双方按空心楼板所需的同一种材料、同一种生产工艺、同一规格的批量抽样检验,其外形尺寸、力学指标按照 CECS175:2004 附录 A 进行验收,合格后方可使用。现场作业人员要根据 GBF 箱体的规格分别堆放,以便于施工管理和应用。5.2.2 搭设脚手架和安装楼板模板安装搭设现浇混凝土空心楼板模板的脚手架与普通的实心楼板脚手架不同,下一层已是空心楼板,板的跨度、厚度相差较大,故脚手架立杆下部需适当垫设木板扩大受力面积,脚手架一般采用碗扣式脚手架或 Ф48×3.5 普通钢管满堂脚手架,脚手架立杆上设有可调顶托,楼板模板一般采用竹胶模板,模板的制作和安装应遵照《混凝土结构施工质量验收规范》GB50204-2004 中的相关规定,龙骨采用普通钢管和 100mm×100mm 方木形式,当梁、板跨度≥4m 时,模板应起拱,起拱高度为全跨长度的 2/1000,起拱位置距离墙边500mm 开始起拱。上、下层竖向支撑的支撑头要对准,并加设垫板。施工时,要讲求施工顺序,且对不方正的竹胶板,要用木工刨修正,以方便模板安装并使模板结合紧密。为保证混凝土的外观质量达到清水混凝土要求,模板安装时必须顶紧,保证浇筑时不出现漏浆现象。另外,在模板安装完后,要涂刷水性脱模剂,以利于模板拆除。5.2.3 放小肋和 GBF 箱体位置线根据设计图纸精确放出 GBF 箱体之间的小肋线和箱体位置线。注意框架柱周边的第一块箱体内膜位置离框架梁边净距不应小于30mm,离洞口边净距不应小于 50mm。5.2.4 绑扎下层钢筋网片、肋间钢筋及预埋管线安装现浇空心楼板的下层钢筋网片设计一般都是双向钢筋,绑扎板底部双向钢筋和肋间钢筋必须严格按设计图纸进行绑扎。底部双向钢筋和肋间钢筋绑扎完毕后,要采用砂浆垫块做为钢筋保护层,砂浆垫块的放置间距不大于 1 米,垫块要坚固,保证下层钢筋与模板间有足够的保护层。钢筋绑扎和垫块垫设过程中,进行安装管线的敷设,管线就尽量布置在空心楼板的肋间通过,转弯宜为直角,但为了保证后续穿线工程的畅通,管线可调整到上层钢筋网片中;穿越空心楼板的竖向管道,宜采用预埋钢套管的方法,钢套管与钢筋骨架焊接牢固,钢套管与箱体内膜净距要大于 50mm。绑扎钢筋和预埋管线安装后,对下层钢筋网片要设置抗浮点进行固定,也为下步 GBF 箱体整体抗上浮措施做好准备工作。设置方法是:用手电钻(6#钻头)钻透竹胶模板,用 14#铁丝穿过模板将底层钢筋网片和肋间钢筋与支撑模板的主次龙骨绑扎在一起,使整个网片与主次龙骨形成一个整体,抗浮点间距为 1.5-2m,详见图5.2.4 整体抗浮示意图所示。图 5.2.4 整体抗浮示意图施工完毕后,请监理进行下层钢筋验收,以免箱体内膜布置完毕后,下层钢筋无法检查。5.2.5 安放 GBF 箱体GBF 箱体安装前,在楼板底模箱体的安装位置上放置与下部楼厚度相同的混凝土垫块做为安放 GBF 箱体支撑,保证下层板的厚度,一般一个箱体下部垫四块垫块,详见图 5.2.5 GBF 箱体固定图所示。接着人工进行 GBF 箱体的安装,为方便垂直运输,现场可采用专用GBF 箱体吊笼,通过塔吊运至楼层作业面。作业人员根据所在层的箱体内膜图进行排放。排放时,两人一组,注意轻拿轻放,以免损坏。否则在浇筑混凝土时混凝土流入箱体内,不但浪费材料,增加自重,而且将会改变设计构造,导致结构受力不明晰。图 5.2.5 GBF 箱体固定图5.2.6 固定箱体即抗上浮措施由于 GBF 箱体为轻体材料,在浇筑混凝土时因振动棒的振动和GBF 箱体的浮力会导致 GBF 箱体上浮,顶起上层网片钢筋,发生质量事故,因此必须严格固定 GBF 箱体。固定前,先拉通线对已经放置的 GBF 箱体进行调整,要确保 GBF 箱体间距符合设计要求,排放整齐美观,详见图 5.2.6-1 现场实际效果图。调整顺直后对每一个GBF 箱体进行固定,即局部抗上浮措施,用 14#铁丝十字交叉式把箱体与下层钢筋网片紧紧绑扎在一起,详见图 5.2.6-2 局部抗上浮示意图所示。图 5.2.6-1 现场实际效果图 图 5.2.6-2 局部抗上浮示意图5.2.7 绑扎上层网片钢筋及预留埋件安装GBF 箱体安装完成后,开始上层网片钢筋绑扎及预留埋件安装,绑扎上层网片钢筋及预留埋件安装前,要对 GBF 箱体进行一次全面的检查,如发现箱体内膜有破损,则及时进行更换,以防止上层钢筋网片绑扎完毕后,更换不方便,造成不必要的返工。绑扎时尽量避免工人直接踩踏箱体或将施工机具、材料码放在箱体上,以免箱体破坏。顶层钢筋绑扎必须与小密肋梁绑扎牢固,决不能有漏扣现象。绑扎的同时,进行预留埋件安装,如预留埋件和预埋的管线与GBF 箱体相冲突,则可把该位置的 GBF 箱体断开或在 GBF 箱体上锯开缺口并填堵,让出管线位置,但必须保证周边混凝不小于 50mm。5.2.8 隐蔽工程验收、搭设施工便道、架设混凝土传送管上下层钢筋网片绑扎和 GBF 箱体安装完毕,即对钢筋工程和GBF 箱体进行隐蔽工程验收,同时搭设施工便道、架设混凝土传送管,为混凝土浇筑做准备工作,施工人员不得直接踩踏内膜。隐蔽工程验收时,也是对 GBF 箱体安装和固定的最后一次检查验收,对有松动或位置偏移的进行调整,如发现有施工人员不慎损坏、设备、材料压破造成 GBF 箱体局部破损,须对破损处用厂家专用灰浆或麻袋填充胶带进行封补来保证工程质量。混凝土泵管支架必须放置在竹胶板、钢筋马凳或其他材料的垫板上,禁止直接放置在 GBF 箱体上,以免刺破 GBF 箱体。如采用布料机进行混凝土布料,则布料机支架应根据管间距采用脚手杆搭设,支架搭设在板模上,严禁直接压在 GBF 箱体上。5.2.9 混凝土浇筑、养护及模板拆除隐蔽工程验收后可进行混凝土浇灌,浇灌前对有吸水性的箱体进行浇水湿润。在浇灌混凝土时指派专人看护,必须避免振捣棒直接接触箱体,采用 30mm 直径的插入式振捣棒振捣,振捣间距300mm,防止箱体破坏,如有浇灌中不慎损坏,马上采用麻袋填充的办法将破损处进行封堵。为保证现浇空心楼板的质量,商品混凝土粗骨料的粒径不宜大于 20mm,塌落度宜为 160~180mm,振捣密实,分段推进,同时避免混凝土在同一位置堆积过高而损坏箱体。浇筑要采用一次浇筑成型的施工方法。混凝土中粗骨料的粒径不宜过大不宜大于空心楼板肋宽的 1/2 和板底厚度的 1/2,且不得大于 31.5mm。振捣时,对同一部位连续振捣时间不得超过 3min,以免损坏 GBF 箱体。混凝土浇筑时,要控制振动力,不得过振或漏振,以保证箱体底部混凝土充填饱满,并防止损坏内膜。混凝土整体浇捣完成后,在终凝前采用倒退法分两次抹平、压实,先用木刮刮平,在初凝时,用木抹子做第一次抹压,要求加力较大,使面层充分达到密实,在混凝土终凝前进行二次抹压,抹压力应比第一次抹压力较大,使混凝土面层再次充分达到密实。
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