□ 楊耀秦
(浙江廣宏建設有限公司西安公司)
摘要:在較大跨度現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋中,通常有單向或雙向肋梁樓蓋、密肋樓蓋和無梁實心樓蓋等多種形式。在不影響安全使用功能的前提下,現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋具有減輕構筑物的自重、降低層高、經濟美觀等優(yōu)點。在大空間、大跨度的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋結構中,逐漸地推廣和應用。
關鍵詞:BDF薄壁管 現(xiàn)澆樓蓋 應用
1、概述
隨著社會的不斷發(fā)展,城市房屋建筑的使用出現(xiàn)了多元化。如室內游泳池、綜合停車場、大型商場及高層建筑等,對空間和跨度要求比較大的公共及民用建筑在迅速地增加。這些建筑設施的特點就是,結構樓蓋要比普通民用建筑樓蓋的厚度要厚得多。通常情況下,建筑物的樓蓋有單向或雙向肋梁樓蓋、密肋樓蓋和無梁實心樓蓋等幾種形式。這幾種樓蓋形式各有其特點,肋梁樓蓋為了不影響設備管道的穿越,不降低房間的凈高,必然要增加層高;無梁實心樓蓋由于沒有梁,可降低層高,但實心板自重過大,勢必會增加梁、柱和基礎的荷載,使梁、柱和基礎的截面尺寸及配筋都相應加大,經濟性就相對差了許多。
在90年代國外出現(xiàn)了采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋的結構體系,很好地解決了這一問題。從字面上不難看出,該結構體系就是在現(xiàn)澆鋼筋混凝土板中預埋一定數(shù)量的薄壁空心管作為內模,起到降低構筑物自重的作用。這種結構具有減輕建筑自重、剛度大、強度高、隔音、隔熱效果良好、設計簡單明快、建筑物功能靈活多樣、施工簡便易行等特點。
在選用什么樣的薄壁空心管作為內模才能解決規(guī)范成孔的技術難題上。國外曾使用紙管、鋼管等材料來作為混凝土內的芯模,這些材料雖然能夠滿足施工成孔規(guī)范的技術要求,但價格昂貴,資源浪費明顯。較之鋼管和紙管,高強度水泥復合薄壁空心管(簡稱BDF空心管,也稱“芯管”)具有自重小、費用低、管徑靈活多變、與混凝土之間有較好的粘結力等優(yōu)點在逐漸的推廣和應用。例如某星級酒店在硬件設施改造工程中,擬將四層、五層原有的天井用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板封閉,并在五層增加25m×15m的游泳池,結構驗算表明底板厚度不小于650mm,經過方案論證和經濟技術可行性分析,采用了現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心板的結構體系,解決了工程所需,滿足了使用要求。(其中空心板中的芯模就采用BDF空心管的方案)。本文就根據(jù)BDF空心管在該工程施工中的實踐,談談筆者的看法。
2、BDF空心管特性
2.1 常用BDF薄壁空心管規(guī)格
管外徑d (㎜) |
壁 厚 t (㎜) |
管 重 (KN/m) |
100~200 |
5~6 |
≤0.12 |
220~350 |
6~8 |
≤0.25 |
400~500 |
8~9 |
≤0.40 |
2.2 BDF薄壁空心管的長度,可根據(jù)設計需要加工成500㎜~2000㎜之間的各種規(guī)格。
2.3 BDF薄壁空心管的管體吸水率、自重、強度等技術指標滿足相關的規(guī)范和產品標準的要求。
2.4 BDF薄壁空心管,制管采用的主要原材料是水泥,屬建筑行業(yè)最常用的材料,其它輔助材料具有不腐蝕混凝土結構中鋼筋的特性。
3、現(xiàn)澆空心樓板構造
以該工程為例,現(xiàn)澆空心樓蓋的構造如下圖:
圖 1
圖 2
現(xiàn)澆空心樓蓋的構造要求如下:
3.1 現(xiàn)澆空心樓板的混凝土強度不低于C30;
3.2 板厚可取1/25~1/35L范圍,L為樓板短邊長度;
3.3 板的適宜空心率25%~50%;
3.4 板的配筋率0.2%~0.8%;
3.5 板的適宜跨度:非預應力板6m≤L≤15m,預應力板10m≤L≤25m;
3.6 芯管上下混凝土厚度40~70㎜,肋部混凝土厚度40~100㎜;
4、現(xiàn)澆混凝土空心板施工方法
在該現(xiàn)澆混凝土空心板工程中,采用BDF混凝土薄壁管為芯模。從在該工程中的實際操作過程來看,模板的安裝、鋼筋綁扎順序、BDF砼薄壁管的固定方法、混凝土澆筑到養(yǎng)護、預留空洞、預埋鐵件的安裝等工序是工程的施工過程中的重點。
4.1 施工程序
支撐架搭設——安裝現(xiàn)澆板底模——彈出芯管與預埋管線的位置線 ——綁扎底板鋼筋、安裝預埋管線——綁扎肋片鋼筋——安放芯管——綁扎板面鋼筋——預留孔洞及預理鐵件的安裝就位——固定芯管——隱蔽工程驗收——搭設施工便道——芯管灑水潤濕——澆筑振搗混凝土——混凝土養(yǎng)護、拆模——質量驗收。
4.2 施工要點
4.2.1支撐腳手架:搭設支撐腳手架前需根據(jù)模板、混凝土、鋼筋、芯管以及施工中的各種荷載,進行荷載組合,并按《建筑施工模板安全技術規(guī)程》JGJ162-2008相關要求進行計算、驗算,確定腳手架的立桿間距,此計算過程與通常現(xiàn)澆結構的腳手架施工方案設計的計算過程基本是一致的。由于現(xiàn)澆空心板的跨度、板厚與普通現(xiàn)澆板相差較大,在腳手架施工中應特別注意,不能憑經驗來確定立桿間距,以免發(fā)生傾覆、失穩(wěn)的安全事故,造成不必要的浪費。
4.2.2模板安裝:根據(jù)支撐腳手架大橫桿的間距,組合模板施工荷載,計算出木枋的斷面及間距,確保施工安全、經濟合理。
4.2.3彈線:芯管一旦安裝好后不能再隨意鑿打和移位,故應在安裝好的模板上,彈出芯管和各種預留孔洞、預埋鐵件的位置線(此項工作應由土建和水電安裝技術人員共同參與,并復合相互檢查)。
4.2.4芯管安裝:考慮芯管運輸和安裝方便,芯管應分段制作,連續(xù)安裝成型。為保證芯管安放標高、位置的準確,在芯管的下面應安放墊塊。墊塊用細石混凝土提前預制或用鋼筋下腳料加工成馬凳均可。芯管安放部分、板面鋼筋和管線預埋隨后進行,形成流水作業(yè),縮短工期。
4.2.5芯管固定:隨著混凝土的澆注,會對芯管產生浮力,為了防止芯管上浮,可在芯管上綁扎抗浮鋼筋或用鐵絲穿過模板將其固定在底模木枋上,也可采取其它有效的措施,防止芯管上浮。
4.2.6混凝土澆筑:隱蔽工程驗收合格,經監(jiān)理工程師同意后,即可開盤澆筑混凝土。澆注前需灑適量的水潤濕芯管,以免管壁周圍混凝土過早失水,混凝土的坍落度宜控制在160~200㎜,澆筑時應來回穿梭平行于板肋,振搗時需沿肋循序漸進地進行,快插慢拔,避免漏振,以保證芯管下部混凝土密實。嚴禁振動棒直接振搗芯管,以免損壞芯管。
4.2.7嚴禁施工人員直接踩踏鋼筋和芯管。
4.3 質量要求
4.3.1 符合《混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范》(GB50204-2002)的相關要求。
4.3.2 符合《現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋結構技術規(guī)程》(CECS175:2004)的相關要求。
4.3.3 按有關標準驗收芯管的重量、強度等各項技術指標,產品具有出廠合格證,滿足工程需要。
5、注意事項
5.1 由于空心板的內模成型材料是BDF輕質材料密封管,其在混凝土中的浮力很大,因此在混凝土未凝固前,空心管上浮是客觀存在的,必須采取行之有效的措施保證空心管的位置不能發(fā)生位移變化,否則會影響混凝土的質量和結構安全。
5.2 在混凝土未澆筑前,避免直接踩踏芯管,以免造成空心管破碎,降低空心板的空心率。
5.3混凝土澆筑時應采取有效可靠的振搗方法,BDF管體被水浸泡后其強度會有所下降,所以空心板混凝土澆筑時,不宜采用大直徑、大功率的砼振搗器,避免振搗器直接接觸空心管,將管體振碎。
5.4 對板中預埋管線的位置應統(tǒng)籌計劃,布管位置選在混凝土肋部比較合適。若管線布置量較大時,可以采取集中布管,將此位置的空心管直徑變小,增大局部混凝土厚度。
5.5 空心管接頭應留有不小于50㎜的實心混凝土部分,空心管距支座邊緣應留有不小于100㎜的實心混凝土部分。
總之,現(xiàn)澆空心樓蓋的設計和施工直接影響到結構的安全性與經濟性,設計單位和施工單位都應對此予以足夠的重視,做好空心樓蓋的設計與施工,保證結構的質量。
參考文獻:
1、《混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范》(GB50204-2002)。
2、《現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋結構技術規(guī)程》(CECS175:2004)。
3、西安永久新型建材有限公司BDF薄壁管資料。
(西安分公司)