摘 要:文章就某商业中心现浇空心楼盖工程实例,结合规范要点,并参考了相关资料,阐述了现浇混凝土空心楼盖在工程中的应用及其设计和施工过程,并探讨了设计与施工的要点。为现浇混凝土空心楼盖的设计与施工提供一定的参考。
关键词:现浇混凝土空心楼盖结构;GBF薄壁管;设计;施工
安庆市某商业中心位于市中心,框架-剪力墙结构,10层,建筑结构安全等级为二级,建筑场地土类别为三类场地土,建筑物抗震按丙类建筑考虑。为了获得较大的净空和使用空间,经结构方案优化、分析,采用了GBF高强轻质薄壁管现浇空心楼盖。柱网采用8 m×8 m大柱网,空心板周边布置具有一定抗扭能力的框架梁,作为空心板的周边支座,同时,在竖向框架柱之间设梁高与板厚相同的暗梁,以加强楼盖的整体性。管的布置确保洞边、柱边及梁边留有一定的实心区域。空心板四边支座的上部及四角上下部均配置长度不小于1 /4短跨的构造钢筋。
1 现浇空心楼盖设计
根据文献[1],该楼盖的设计参数如下:板厚350 mm,与跨度之比约为1∶23,板顶及板底厚度均
为50 mm,顺筒肋宽60 mm,横筒肋宽50~80 mm,筒芯外径250 mm,筒芯间距310 mm,整个空间内布管方向采用棋盘形布置,如图1所示。按照上述参数,计算得到的现浇空心板空心率约46%,顺管方向空心板的折算厚度为326 mm,因此得到该方向空心板的刚度折算系数为0.93。将现浇空心板按等代梁设计时,应考虑支座条件及等代梁、边支承框架梁的内力分析和配筋的协调
性:当等代梁两端按固接计算时,边支承梁会产生较大的扭矩,可能导致截面超筋;当等代梁两端按铰接计算时,各梁的配筋就会比较合理,但为了控制构件裂缝,等代梁和边支承梁都应适当加强构造钢筋的配置。上述分析系指边支承梁为边支座的情况。若边支梁位于跨度相等或相近的现浇空心板的中间支座,且楼面的使用活荷载不大,由于两侧现浇空心板负弯矩相互平衡,边支承梁可以按固定支座考虑。若边支承梁虽为中间支座,但另一侧为厚度较小的普通现浇板,则可以适当考虑普通现浇板的约束作用,但应提高等代梁的抗弯承载力和边支承梁的抗扭承载力,同时加大普通现浇板的板厚并加强配筋设计[2]。
2 现浇空心楼盖施工
GBF管现浇混凝土楼盖需要对工程的具体情况制定详细的工艺流程和作业指导书,确保施工过程顺利进行。具体工艺流程为:在已完的楼盖上测量放线→底模板龙骨及支撑安装→安装楼盖底模板→模板上放线→对薄壁管及预埋水电线管盒等划线定位→暗梁钢筋安装,预埋板底水电线管盒及竖向穿板套管→安装底层钢筋、垫铁、垫块及肋间钢筋网片,底层钢筋的验收→芯筒安装并采取抗浮技术措施→板面筋安装→铺设架空马道,敷设泵送混凝土管→混凝土浇筑,随浇随修补并调正薄壁管→混凝土养护→达强度要求后拆模。
(1)模板安装及支撑。现浇空心板的模板安装和支撑要求与普通现浇板相同。但由于空心板跨度较大,支模时跨中按3‰的坡度起拱;模板安装完成并经验收合格后,对暗梁、GBF芯筒、预埋水、电管、预留孔等作放线定位,核对无误后转序施工,预留孔应放线检查后提前打好,严禁事后打洞。模板须待混凝土强度达到100%设计强度时方可拆除[3]。
(2)钢筋绑扎。暗梁、板底层钢筋帮扎完后,立即安装混凝土保护层垫块,并固定牢固。绑的钢筋绑扎后,安装单位立即预埋水管、电管、电线盒,安装必须配合随土建进度进行。为减少对楼盖的削弱,预埋管交叉点应尽可能布置在管间肋位置,与芯筒相交的管子宜采用钢管,然后进行芯筒的铺设施工。芯筒间的钢筋先做成网片,再作现场安装。
(3)芯筒的安装及固定。芯筒采用250 mmGBF高强轻质薄壁管。由于于芯筒的成型材料是
GBF轻质材料密封管,其在混凝土中的浮力很大,因此在混凝土未凝固前,空心管上浮是客观存在,必须采取有效措施保证空心管的位置不能变化,否则会影响混凝土的质量和结构的安全。目前固定管的方法很多。当初固定GBF管用细铁丝在每段管距端部1/4管长处将薄壁管固定于模板上,后又采用加压钢筋方法,将管压制在焊接钢筋钢片中。随着空心管技术的广泛使用,施工单位又发明了很多省时省力的效果。如采用架子钢管上焊接按管间距尺寸短钢筋,在绑扎时将架子管两端固定于梁钢筋上或与模板穿联绑扎,在混凝土浇筑初凝时将架子钢管拔去,可以重复使用这种固定钢筋。在内模的安装施工过程中,预留、预埋设施(水电管线、电线盒等)的安装应适时插入。对板中集中布置的配线预埋管的位置应统筹计划,可以采取正交加丝盒的方法,避免在薄的混凝土面层埋管。布管位置选在混凝土肋部较好,若布管量大,可以采取集中布管,此位置的空心管采用小直径,增大混凝土厚度的方法。当预留、预埋设施无法避开内模时,可对内模采取断开或锯开缺口等措施,但事后必须封堵。内模轻质高强,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[4]。
(4)板面钢筋绑扎。薄壁管安装并固定完毕后,绑扎空心板的上皮钢筋。在绑扎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内模上,施工人员也不得直接踩踏内模。
(5)混凝土浇筑。浇筑前,除对钢筋和预留、预埋设施的安装质量进行检查验收外,还应对内模安装按规范规定的检查项目、检验方法和质量要求进行检查验收[1],若有不符,应及时整改。混凝土浇捣过程中,应随时对内模进行观察和维护,一旦发现异常,应及时处理。在混凝土未浇筑前,避免直接踩管,造成空心管破碎,降低空心板空心率。空心管是成型材料,虽具有一定强度不足以支持人踩的荷载。因此在大面积铺管时,应采取临时桥板铺设方法,避免施工人员踩管。混凝土浇筑时,由于管与管、管与板面、管与板底的净距都较小,一般为50 mm左右,中间还有钢筋,混凝土下落较难,若振捣不实,极易在板底产生蜂窝、麻面、露筋等质量通病。因此,在施工中必须控制粗骨料直径和级配,并采取有效措施,确保混凝土浇捣质量:①混凝土浇筑前,应对所有GBF管充分浇水湿润,以免GBF管大量吸水降低混凝土的工作性而产生空板、麻面等现象,但浇水不可太多,模板底不能积水。②混凝土浇筑时应沿顺管方向推进,并在竖向分2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1次浇捣的混凝土硬化之前完成第2次浇捣。采用直径30 mm的振动棒结合小型平板振动器协同振捣,但不得将振动器直接接触GBF管;振捣间距不宜超过0.30 m,一次性浇筑范围不宜超过3.00 m。③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25 mm,混凝土坍落度不宜小于160 mm。
(6)加强混凝土的二次抹面工作,在浇筑完的1小段混凝土硬化后,用塑料薄膜覆盖其表面,大面积的混凝土浇筑完毕并硬化后,养护时间为14 d。
3 结束语
该工程于2005年6月全面竣工,经验收合格。尤其是现浇空心楼盖部分,整个空间宽敞明亮,视线通畅;经测量、检验,现浇空心板无肉眼可见裂缝,变形符合规范要求。该工程使用以后,较好地满足了业主的要求,取得了良好的社会效益和经济效益。
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