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现浇混凝土空心楼板施工技术

摘要:现浇混凝土空心楼板是最近几年国内发展起来的结构新技术,它适应大空间、大跨度柱网的住宅和公共建筑的要求,具有减轻自重、降低地震作用、增加楼板刚度、楼板的隔声效果好等优点,从而减少楼板的配筋量。因此采用此种结构技术后,明显降低建筑结构总体造价,受到建筑项目业主的欢迎。 

关键词:空心楼板;薄壁管;现浇;经济效益 
  引言 
  现浇钢筋混凝土空心板最早出现在20世纪70年代,主要应用于桥梁结构,而且是单向板。近年来国内外对无梁空心板的研究亦得到了一定的开展。 
  按埋入筒芯截面形式的不同,现浇空心混凝土楼盖可以分为以下几种类型:①圆形薄壁筒芯:这种楼盖通常称为现浇空心混凝土楼盖,在实际工程中应用最多,也是本文探讨的楼盖形式;②方形薄壁筒芯;③方形薄壁盒。近几年来,无梁空心楼板广泛地应用于各类建筑工程,实例工程遍布全国,具有广阔的应用前景。 
  现浇混凝土空心(高强薄壁管)无梁楼盖技术是我国建筑结构领域的一项重大创新,它为21世纪建筑现代化提供了技术支撑,是一种性能、价格比较优越的高技术水平的结构体系,具有巨大的社会经济价值。该技术自问世的短短几年来,已成功地应用于各类建筑工程实例工程遍布全国,市场潜力巨大,推广应用前景广阔。 
  1.施工技术原理 
  现浇混凝土空心楼盖是在较厚现浇混凝土楼板中,按一定的规则布置一定数量的预制永久性的薄壁管,形成空腔的内模,经现场浇筑混凝土而形成的新型空心楼盖体系,楼盖成型后不必抽出内模,让内模作为楼盖的一部分永久留在楼板内部。现浇空心楼板的结构形式。 
  相较于传统楼板来说,现浇空心楼板结构形式比较复杂,因而施工工艺也比传统楼板复杂的多,必须严格按照施工工艺进行才能保证施工质量。 
  2.质量控制要点 
  (1)模板安装,现浇楼板的模板安装和支撑要求与普通现浇板相同,但是由于空心板跨度较大,支模时跨中可以根据跨度大小适当起拱,起拱坡度约为按2-5‰。模板拆除前混凝土强度应达到设计强度。 
  (2)划线定位及底层钢筋绑扎,首先根据布管图定出排管线,然后绑扎板底筋、肋内筋。另外,预留的水电管井等洞口,也应准确定位,以便埋设套管或安放模板。 
  (3)空心管的安装及固定,空心管的位置(包括水平和竖向位置)必须符合设计要求,使空心楼板的计算模型与实际受力状况吻合。施工时,根据布管图定出的排管线,计算出空心管下缘与底膜的净距,并用相同高度的砂浆垫块垫起空心管,准确地将空心管安放在模板上,并用“U”形卡固定,完成薄壁管水平方向上的固定。在垂直方向,由于空心管在硅中的浮力很大,因此在混凝土未凝固前,空心管上浮是客观存在,因此必须采取有效措施保证空心管的位置不能出现太大竖向变化,否则会影响混凝土的质量和结构安全。比如可采用可靠强度的铁丝在每根管距端部将空心管与底膜固定。 
  空心管与空心管接头处应留有不小于0.05m的实心混凝土部分,空心管距支座边缘应留有不小于0.1m的实心混凝土部分。 
  (4)在空心管的安装施工过程中,对板内集中布置的配线及其预留、预理设施(水电管线、电线盒等)的位置应统筹计划,预留、预理设施(水电管线、电线盒等)的安装应及时插入。预留、预理设施宜布置在楼盖结构的楼板实心浇筑混凝土区域、肋宽范围内;当预留、预理设施无法避开空心管时,可对空心管采取断开或锯缺口等措施,但完成预留、预理设施(水电管线、电线盒等)的安装后必须封堵。空心管轻质高强,但属脆性材料,在运输、堆放及装卸过程中轻拿轻放,必要时可采用专用吊篮搬运。 
  (5)板面钢筋绑扎,空心管安装并固定完毕后,绑扎楼板的上皮钢筋。在绑扎楼板上皮钢筋或浇捣混凝土时,必须铺设架空马道,严禁将施工设备直接置于空心管上,施工人员也不得直接踩踏空心管,造成空心管破碎,降低空心板空心率,降低空心管的强度和刚度。 
  (6)在混凝土浇筑前,一方面对钢筋和预留、预理设施的安装质量进行检查验收,另一方面还应按规范规定的检查项目、检验方法和质量要求,对空心管安装进行检查验收;混凝土浇筑和振捣过程中,应随时对空心管进行观察和维护,一旦发现异常情况,应及时处理。混凝土浇筑时,由于管与管、管与板底的净距都较小,中间还有钢筋,混凝土较难下落,若振捣不实,极易在板底产生蜂窝、麻面、露筋等问题。因此,在施工中必须严格控制粗骨料级配和直径,并且采取有效措施,以确保混凝土浇捣质量。 
  (7)混凝土浇筑前,应对空心管外表面充分浇水湿润,以免空心管大量吸水分导致混凝土的工作性降低而产生空板、麻面等现象。混凝土浇筑应沿顺管方向推进,并在竖向分两次浇捣,以便能看清管与管之间的空隙,防止漏振,但必须在第一次浇捣的混凝土硬化之前完成第二次浇捣。可采用直径较小的振动棒结合小型平板振动器协同振捣,避免直径大功率大的振捣器,不得将振动器直接接触空心管;应主要原因是振动棒容易将管振碎。振捣间距不宜太大,一次性浇筑范围不宜超过3m。 
  (8)混凝土浇筑宜采用泵送施工,并严格控制混凝土级配,石子粒径不宜大于2.5cm,混凝土坍落度不宜小于18cm。 
  3.实例 
  3.1工程概况 
  某学院图书馆位于学院校园内,大楼建筑1875m2,总建筑面积12510m2,为七层框架结构,于2005年6月开工,2008年主体完工。 
  3.2结构选型 
  该工程主要柱网尺寸为8.1m×6.6m、8.1m×6m、8.1m×9.5m,主要荷载见表1,单位kN/m2。 
  由于该图书馆活荷载较大,且要为开敞式阅览室的性质,集藏书与阅览并举的特点。其荷载应适当予以加大,该建筑为七层多层建筑、层高相对较小,但由于图书馆采光的要求相对较高。因此,将书库阅览室及活动室及屋面均采用空心楼盖,总面积9450m2,占总建筑面积的75%左右,其余办公室、卫生间等均采用普通肋梁楼盖。 
  3.3结构尺寸确定 
  空心楼盖可根据跨度和荷载的不同,分别选用不同类型的截面形式。其结构高度为0.35m和0.4m。而同处一个楼层的普遍肋梁楼盖的框架梁结构高度为0.6m和0.8m,采用空心楼盖可提高室内净空0.35m左右。 
  3.4方案对比及评述 
  与同期某市档案馆工程的库房比对:档案馆库房柱网尺寸为6m×6m,采用无梁实心有柱帽楼盖。板厚0.22m,荷载5kN/m2。
  在荷载相当,而柱网跨度相对较大的情况下,无梁空心楼盖的钢筋用量和混凝土用量均比无梁实心楼盖要小,且不考虑楼盖自重减轻后对柱及基础、地震荷载减轻的因素,其经济效益非常明显。 
  4.结论 
  楼板体系是建筑结构的重要组成部分,也是现代施工技术在建筑上的集中体现。现浇混凝土空心楼板室内空间利用率得到明显提高,顶棚由于无梁而显平整。相比密肋梁板的施工,虽然增加了空心管的安装等工艺环节,多了几道工序,但减少了密肋梁支模拆模等工序,有效地提高了施工中楼板的支、拆模速度,使模板的周转次数明显增加,大大降低了施工成本,该工艺施工有一定的施工难度,但是只要掌握好对空心管材料的验收,空心管施工中的抗浮固定,混凝土的分次浇捣等技术措施,工程质量和施工进度是完全能达到预期效果的。 
  参考文献 
  [1]高志强.现浇混凝土空心楼盖分析与设计方法研究[D].同济大学土木工程学院,2007. 
  [2]修昱.现浇混凝土空心楼板在工程中的应用[D].辽宁工程技术大学.2007. 
  [3]JGJ3-2002,高层建筑混凝土结构技术规程[S]. 
  [4]GB50010-2002,混凝土结构设计规范[S]. 

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