摘要: 青島匯豐廣場工程B 座施工中, 應用了GBF 管現(xiàn)澆混凝土空心無梁樓板施工技術, 通過采用GBF 管排列圖、GBF 管專用定位卡具、定位木楔和抗浮拉結鋼筋等措施, 總結出一套完整、可行的施工方法。
關鍵詞: GBF 管; 空心樓板; 現(xiàn)澆混凝土; 抗浮
中圖分類號: TU756.44 文獻標識碼: B 文章編號: 1000- 4726(2007)02- 0111- 03
青島匯豐廣場工程B座, 位于青島市市南區(qū)延安三路與東海路交匯處, 框筒結構, 地下3層, 地上29層,工程總建筑面積51 941m2。本工程在- 3層、- 2層及1～28層頂板均采用了GBF高強復合薄壁管施工工藝, 該樓蓋- 3層、- 2層樓板厚400mm, 1～28層板厚320mm, 在外框架柱和內芯筒剪力墻之間均設置2 000 mm寬暗梁,暗梁高度同板厚, GBF管上下各配置12@100雙向鋼筋。
1 GBF 管及現(xiàn)澆樓蓋結構特點
現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋的開發(fā)成功, 其關鍵是填芯材料的研制成功, GBF高強復合薄壁管具有強度高、抗震性能好、吸水率低、阻燃、水密性優(yōu)良、質輕壁薄、軟化系數(shù)高、安裝施工方便、價格低廉等特點, 是一種性能價格比先進, 技術含量及附加值高的產品。無梁GBF管現(xiàn)澆混凝土空心樓板施工技術, 是國內最近幾年才發(fā)展起來的結構施工新技術, 該結構體系具有自重輕、降低層高、節(jié)省材料、綜合造價低、剛度大、抗震性能好等特點, 特別適用于大跨度、大荷載、大空間的多層和高層建筑[1]。
GBF管現(xiàn)澆空心板, 是在現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋結構中采取埋芯成孔工藝, 在樓蓋內每隔一定間距, 放置圓形GBF高強復合薄壁管, 澆筑混凝土, 形成類似無數(shù)小工字梁受力的現(xiàn)澆多孔空心板或以密肋形式受力的現(xiàn)澆空心板, 成為無柱帽的現(xiàn)澆混凝土無梁樓蓋。
2 施工技術
2.1 工藝流程
測量放線→安裝模板→暗梁及高強薄壁管放線→綁扎暗梁及板底鋼筋→水電預埋( 鋼筋墊鐵綁扎) →鋼筋馬凳設置→安裝高強薄壁管→薄壁管與底層鋼筋及馬凳固定→水電預埋→綁扎上層鋼筋→檢查驗收→澆筑混凝土→混凝土養(yǎng)護→拆模板。
2.2 模板工程
本工程現(xiàn)澆空心板支撐系統(tǒng)采用鋼管扣件式滿堂腳手架, 第一步立桿距墻柱邊不超過200 mm, 板底支撐間距1 000mm×1 000mm, 支撐立桿采用3道水平桿拉結。為防止支撐立桿應力集中破壞現(xiàn)澆空心樓板, 在GBF管對應位置的樓板范圍內、模板支架立桿與混凝土表層接觸部分加設鐵靴及木墊板?，F(xiàn)澆空心板模板采用12mm厚散拼竹膠板, 擱柵采用50mm×80mm硬方木與,48鋼管組合使用, 板接縫處底部必須加方木, 竹膠板與方木用鐵釘釘牢。為保證混凝土質量, 避免漏漿, 板與板拼縫處夾3mm厚雙面膠帶。模板安裝完成并經驗收合格后, 應對暗梁及預埋管孔進行定位放線,經核對無誤后方可轉入下一道工序。
樓蓋模板、支撐拆除時, 新澆筑的樓蓋混凝土強度須達到50%以上, 且下一層樓板的混凝土強度達到100%, 方可拆除再下一層的樓板模板與支撐, 即在所澆筑的樓蓋混凝土強度達到50%之前, 至少應保持兩層完整的模板與支撐。
2.3 鋼筋工程
本工程現(xiàn)澆空心板鋼筋按設計要求采用550級冷軋帶肋鋼筋。冷軋帶肋鋼筋接頭嚴禁焊接, 須采用搭接, 搭接處應在中心和兩端用鐵絲綁扎牢固, 鋼筋綁扎接頭的搭接長度應符合規(guī)范要求。底層鋼筋綁扎先在模板上用粉筆按鋼筋間距劃線, 然后對線綁扎底層及暗梁鋼筋, 確保鋼筋順直, 位置準確。
底層及暗梁鋼筋綁扎完成后, 安裝馬凳。該馬凳采用12鋼筋制成, 并放置在上層筋與下層筋之間。馬凳綁扎過程中必須拉線控制, 確保馬凳順直。
本工程GBF管距上下混凝土表面均為60mm, 為確保GBF管距混凝土表面的混凝土厚度, 在GBF管底部加設25鋼筋墊鐵( L=200mm) , 遇電氣暗配管處間隔設置。每根GBF管底部設2根鋼筋墊鐵, 鋼筋墊鐵必須與底層鋼筋綁扎牢固。
2.4 GBF 管安裝
GBF管安裝前對其外觀作逐根檢查, 管壁及管端堵頭破損不得超過標準, 對小于標準的所有漏洞均進行封補、填塞。較小孔洞可直接用膠帶密封, 對較大的漏洞, 洞口處要粘結纖維布并用水泥素漿修補, 以防澆筑混凝土時水泥漿進入管內。缺損超標者作報廢處理。
底層鋼筋、墊鐵及馬凳安裝完畢后, 即進行GBF管的安裝。GBF管應嚴格按GBF管排列圖布置。施工中存在GBF管難以固定成線且管距難以保持均勻的問題,為此, GBF管采用12號鐵絲與馬凳及底部鋼筋綁扎牢靠, 在施工中首先掛線, 將馬凳固定在下層鋼筋上, 確保馬凳沿GBF管方向的順直, 再將GBF管綁扎固定到馬凳和底層鋼筋上, 安裝過程中應確保GBF管緊靠在馬凳腿上, 并進行拉線控制, 對不順直的馬凳和GBF管進行調整, 然后進行上層鋼筋綁扎。
2.5 GBF 管的調整、固定
本工程中GBF管的固定是關鍵, 這關系到是否能夠形成以密肋形式受力的現(xiàn)澆空心板, 并保證結構受力的合理性。經過分析, 采取以下方法對GBF管進行固定: ( 1) 對單根GBF管和整片GBF管進行浮力計算, 根據(jù)浮力大小進行拉結, 用12號鐵絲穿過模板與模板支架綁扎( 間距1 000mm) , 可保證整片GBF管不上浮, 用兩根12號鐵絲將每根GBF管與下層鋼筋綁扎, 再用馬凳固定, 馬凳上部緊靠GBF管并和上層鋼筋綁扎牢固,馬凳下部和下層鋼筋綁扎牢固, 既使單根GBF管不上浮、偏移, 也保證了GBF管頂部表面距上部混凝土表面距離為60mm。( 2) 嚴格按照GBF管排列圖綁扎、固定GBF管, 并通過拉線控制及時調整, 保證GBF管順直。( 3) 每根GBF管底部加設兩根25鋼筋墊鐵( l=200mm) , 鋼筋墊鐵必須與底層鋼筋綁扎牢固。保證了GBF管下部表面距樓板下部混凝土表面距離為60mm。( 4)采用木楔對GBF管進行二次調整定位, 混凝土振搗完畢可將木楔拔出, 重復利用。( 5) 振搗混凝土時, 注意對GBF管側下部進行振搗, 保證GBF管底部被混凝土充填飽滿, 無積存氣泡, 不得將振搗棒直接接觸GBF管,避免其破損或移位。實踐證明, 這種固定方式, 效果良好。馬凳( 括號內尺寸為地上現(xiàn)澆空心樓板馬凳尺寸)和GBF管設置見圖1、2。
2.6 控制GBF 管上浮
混凝土澆筑時, 易造成芯管上浮帶動板筋向上, 導致板下保護層偏大, 樓面標高難以控制。為解決GBF管上浮問題, 采用了12號鐵絲間距1 000mm, 穿過竹膠模板將樓板下層鋼筋網片與其下部支架體系綁扎牢固。
為此進行了計算, 并在正式施工前進行了試驗, 確定計算結果是可靠的。
2.6.1 計算單元的選取
如圖3所示, 選取虛線區(qū)域為計算單元。這一部分混凝土產生的浮力有4個拉結點來承受, 因此每個拉結點受力的合力應不小于虛線區(qū)域所產生的浮力。
2.6.2 浮力估算
對于虛線區(qū)域, 根據(jù)阿基米德定律:
F浮=ρ混凝土gv=2500×9.8×3.14×0.12×0.9×4=2769.48N
2.6.3 應力計算
對于每個拉結點, 工程中采用2根12號鐵絲, 每根鐵絲截面拉應力為σ=F浮/8A=2769.48 /8×3.14×1.42=56.25N/mm2
2.6.4 安全性驗算
工程中鐵絲實際截面應力σ=56.3 N/mm2<[σ]=210N/mm2, 即工程中每個拉結點采用2根12號鐵絲是安全的, 完全可以抵抗單元內GBF管的上浮力。
2.7 混凝土澆筑
本工程的泵送混凝土水平管用鋼筋制作的支架架空安裝在GBF管的上面。澆筑宜沿GBF管縱軸方向進行, 不宜沿垂直GBF管縱軸方向澆筑。每層樓設一道垂直于GBF管的施工縫, 在GBF管端部, 施工縫部位不允許出現(xiàn)管外露的現(xiàn)象。施工中應控制混凝土的入模坍落度在180～200mm, 混凝土的布料與振搗同步進行。
用直徑50mm振搗棒對GBF管側下部進行振搗, 保證GBF管底部被混凝土充填飽滿, 無積存氣泡, 防止樓板底部與GBF管下端相接觸的部位混凝土出現(xiàn)蜂窩麻面, 同時應避免因混凝土過振而導致該部位砂漿富集現(xiàn)象。振搗時, 不得將振搗棒直接接觸GBF管, 避免使之破損?；炷两K凝前用木抹壓平, 待終凝后灑水養(yǎng)護, 養(yǎng)護時間不少于14 d。
3 施工要點
( 1) 按批量檢查進場GBF管質量, 對封堵不嚴或不牢固的要拒收。
( 2) 在施工現(xiàn)場, 要使用鋼管腳手架搭設支架放置GBF管。GBF管應平放, 堆高不得超過6層, 并要掛牌標明其管徑和長度, 以方便取用。搬運時應輕拿輕放,不得拋擲。加強對GBF管的成品保護, 避免損壞GBF管, 在允許范圍內, 若其出現(xiàn)破損, 要粘結纖維布并用水泥素漿修補好。
( 3) GBF管的固定是關鍵, 應通過計算并采取可靠措施控制GBF管的上浮、偏移。
( 4) 混凝土須分2次澆筑到頂, 并注意肋部混凝土的振搗。平行于GBF管部位的施工縫, 應留設在肋部;垂直于GBF管部位的施工縫, 應根據(jù)GBF管排列圖把施工縫留設在管端部。施工縫部位不允許出現(xiàn)GBF管外露的現(xiàn)象, 以免GBF管被損壞, 影響施工質量[1, 2]。
4 結束語
采用GBF管空心樓板, 使結構自重減輕, 降低了層高, 混凝土用量減少, 本工程比普通混凝土平板減少混凝土用量約20%, 比預應力平板減少混凝土用量約12%。施工模板數(shù)量降低, 施工簡便、快速。由于制定了切實可行的施工方案, 并層層交底, 分級把關, 特別是采取了防止GBF上浮措施, 使該工程現(xiàn)澆GBF空心樓板不但施工速度快, 質量好, 而且經濟效益顯著。
參考文獻
[1] 虞立新, 薛世旁.現(xiàn)澆空心無梁樓蓋(GBF管) 施工技術.西部探礦工程, 2005, 7.
[2] 梁偉.無梁GBF管現(xiàn)澆混凝土空心樓板施工技術.建筑技術, 2004(10) : 750- 752.
