摘要: 青岛汇丰广场工程B 座施工中, 应用了GBF 管现浇混凝土空心无梁楼板施工技术, 通过采用GBF 管排列图、GBF 管专用定位卡具、定位木楔和抗浮拉结钢筋等措施, 总结出一套完整、可行的施工方法。
关键词: GBF 管; 空心楼板; 现浇混凝土; 抗浮
中图分类号: TU756.44 文献标识码: B 文章编号: 1000- 4726(2007)02- 0111- 03
青岛汇丰广场工程B座, 位于青岛市市南区延安三路与东海路交汇处, 框筒结构, 地下3层, 地上29层,工程总建筑面积51 941m2。本工程在- 3层、- 2层及1～28层顶板均采用了GBF高强复合薄壁管施工工艺, 该楼盖- 3层、- 2层楼板厚400mm, 1～28层板厚320mm, 在外框架柱和内芯筒剪力墙之间均设置2 000 mm宽暗梁,暗梁高度同板厚, GBF管上下各配置12@100双向钢筋。
1 GBF 管及现浇楼盖结构特点
现浇混凝土空心楼盖的开发成功, 其关键是填芯材料的研制成功, GBF高强复合薄壁管具有强度高、抗震性能好、吸水率低、阻燃、水密性优良、质轻壁薄、软化系数高、安装施工方便、价格低廉等特点, 是一种性能价格比先进, 技术含量及附加值高的产品。无梁GBF管现浇混凝土空心楼板施工技术, 是国内最近几年才发展起来的结构施工新技术, 该结构体系具有自重轻、降低层高、节省材料、综合造价低、刚度大、抗震性能好等特点, 特别适用于大跨度、大荷载、大空间的多层和高层建筑[1]。
GBF管现浇空心板, 是在现浇钢筋混凝土楼盖结构中采取埋芯成孔工艺, 在楼盖内每隔一定间距, 放置圆形GBF高强复合薄壁管, 浇筑混凝土, 形成类似无数小工字梁受力的现浇多孔空心板或以密肋形式受力的现浇空心板, 成为无柱帽的现浇混凝土无梁楼盖。
2 施工技术
2.1 工艺流程
测量放线→安装模板→暗梁及高强薄壁管放线→绑扎暗梁及板底钢筋→水电预埋( 钢筋垫铁绑扎) →钢筋马凳设置→安装高强薄壁管→薄壁管与底层钢筋及马凳固定→水电预埋→绑扎上层钢筋→检查验收→浇筑混凝土→混凝土养护→拆模板。
2.2 模板工程
本工程现浇空心板支撑系统采用钢管扣件式满堂脚手架, 第一步立杆距墙柱边不超过200 mm, 板底支撑间距1 000mm×1 000mm, 支撑立杆采用3道水平杆拉结。为防止支撑立杆应力集中破坏现浇空心楼板, 在GBF管对应位置的楼板范围内、模板支架立杆与混凝土表层接触部分加设铁靴及木垫板。现浇空心板模板采用12mm厚散拼竹胶板, 搁栅采用50mm×80mm硬方木与,48钢管组合使用, 板接缝处底部必须加方木, 竹胶板与方木用铁钉钉牢。为保证混凝土质量, 避免漏浆, 板与板拼缝处夹3mm厚双面胶带。模板安装完成并经验收合格后, 应对暗梁及预埋管孔进行定位放线,经核对无误后方可转入下一道工序。
楼盖模板、支撑拆除时, 新浇筑的楼盖混凝土强度须达到50%以上, 且下一层楼板的混凝土强度达到100%, 方可拆除再下一层的楼板模板与支撑, 即在所浇筑的楼盖混凝土强度达到50%之前, 至少应保持两层完整的模板与支撑。
2.3 钢筋工程
本工程现浇空心板钢筋按设计要求采用550级冷轧带肋钢筋。冷轧带肋钢筋接头严禁焊接, 须采用搭接, 搭接处应在中心和两端用铁丝绑扎牢固, 钢筋绑扎接头的搭接长度应符合规范要求。底层钢筋绑扎先在模板上用粉笔按钢筋间距划线, 然后对线绑扎底层及暗梁钢筋, 确保钢筋顺直, 位置准确。
底层及暗梁钢筋绑扎完成后, 安装马凳。该马凳采用12钢筋制成, 并放置在上层筋与下层筋之间。马凳绑扎过程中必须拉线控制, 确保马凳顺直。
本工程GBF管距上下混凝土表面均为60mm, 为确保GBF管距混凝土表面的混凝土厚度, 在GBF管底部加设25钢筋垫铁( L=200mm) , 遇电气暗配管处间隔设置。每根GBF管底部设2根钢筋垫铁, 钢筋垫铁必须与底层钢筋绑扎牢固。
2.4 GBF 管安装
GBF管安装前对其外观作逐根检查, 管壁及管端堵头破损不得超过标准, 对小于标准的所有漏洞均进行封补、填塞。较小孔洞可直接用胶带密封, 对较大的漏洞, 洞口处要粘结纤维布并用水泥素浆修补, 以防浇筑混凝土时水泥浆进入管内。缺损超标者作报废处理。
底层钢筋、垫铁及马凳安装完毕后, 即进行GBF管的安装。GBF管应严格按GBF管排列图布置。施工中存在GBF管难以固定成线且管距难以保持均匀的问题,为此, GBF管采用12号铁丝与马凳及底部钢筋绑扎牢靠, 在施工中首先挂线, 将马凳固定在下层钢筋上, 确保马凳沿GBF管方向的顺直, 再将GBF管绑扎固定到马凳和底层钢筋上, 安装过程中应确保GBF管紧靠在马凳腿上, 并进行拉线控制, 对不顺直的马凳和GBF管进行调整, 然后进行上层钢筋绑扎。
2.5 GBF 管的调整、固定
本工程中GBF管的固定是关键, 这关系到是否能够形成以密肋形式受力的现浇空心板, 并保证结构受力的合理性。经过分析, 采取以下方法对GBF管进行固定: ( 1) 对单根GBF管和整片GBF管进行浮力计算, 根据浮力大小进行拉结, 用12号铁丝穿过模板与模板支架绑扎( 间距1 000mm) , 可保证整片GBF管不上浮, 用两根12号铁丝将每根GBF管与下层钢筋绑扎, 再用马凳固定, 马凳上部紧靠GBF管并和上层钢筋绑扎牢固,马凳下部和下层钢筋绑扎牢固, 既使单根GBF管不上浮、偏移, 也保证了GBF管顶部表面距上部混凝土表面距离为60mm。( 2) 严格按照GBF管排列图绑扎、固定GBF管, 并通过拉线控制及时调整, 保证GBF管顺直。( 3) 每根GBF管底部加设两根25钢筋垫铁( l=200mm) , 钢筋垫铁必须与底层钢筋绑扎牢固。保证了GBF管下部表面距楼板下部混凝土表面距离为60mm。( 4)采用木楔对GBF管进行二次调整定位, 混凝土振捣完毕可将木楔拔出, 重复利用。( 5) 振捣混凝土时, 注意对GBF管侧下部进行振捣, 保证GBF管底部被混凝土充填饱满, 无积存气泡, 不得将振捣棒直接接触GBF管,避免其破损或移位。实践证明, 这种固定方式, 效果良好。马凳( 括号内尺寸为地上现浇空心楼板马凳尺寸)和GBF管设置见图1、2。
2.6 控制GBF 管上浮
混凝土浇筑时, 易造成芯管上浮带动板筋向上, 导致板下保护层偏大, 楼面标高难以控制。为解决GBF管上浮问题, 采用了12号铁丝间距1 000mm, 穿过竹胶模板将楼板下层钢筋网片与其下部支架体系绑扎牢固。
为此进行了计算, 并在正式施工前进行了试验, 确定计算结果是可靠的。
2.6.1 计算单元的选取
如图3所示, 选取虚线区域为计算单元。这一部分混凝土产生的浮力有4个拉结点来承受, 因此每个拉结点受力的合力应不小于虚线区域所产生的浮力。
2.6.2 浮力估算
对于虚线区域, 根据阿基米德定律:
F浮=ρ混凝土gv=2500×9.8×3.14×0.12×0.9×4=2769.48N
2.6.3 应力计算
对于每个拉结点, 工程中采用2根12号铁丝, 每根铁丝截面拉应力为σ=F浮/8A=2769.48 /8×3.14×1.42=56.25N/mm2
2.6.4 安全性验算
工程中铁丝实际截面应力σ=56.3 N/mm2<[σ]=210N/mm2, 即工程中每个拉结点采用2根12号铁丝是安全的, 完全可以抵抗单元内GBF管的上浮力。
2.7 混凝土浇筑
本工程的泵送混凝土水平管用钢筋制作的支架架空安装在GBF管的上面。浇筑宜沿GBF管纵轴方向进行, 不宜沿垂直GBF管纵轴方向浇筑。每层楼设一道垂直于GBF管的施工缝, 在GBF管端部, 施工缝部位不允许出现管外露的现象。施工中应控制混凝土的入模坍落度在180～200mm, 混凝土的布料与振捣同步进行。
用直径50mm振捣棒对GBF管侧下部进行振捣, 保证GBF管底部被混凝土充填饱满, 无积存气泡, 防止楼板底部与GBF管下端相接触的部位混凝土出现蜂窝麻面, 同时应避免因混凝土过振而导致该部位砂浆富集现象。振捣时, 不得将振捣棒直接接触GBF管, 避免使之破损。混凝土终凝前用木抹压平, 待终凝后洒水养护, 养护时间不少于14 d。
3 施工要点
( 1) 按批量检查进场GBF管质量, 对封堵不严或不牢固的要拒收。
( 2) 在施工现场, 要使用钢管脚手架搭设支架放置GBF管。GBF管应平放, 堆高不得超过6层, 并要挂牌标明其管径和长度, 以方便取用。搬运时应轻拿轻放,不得抛掷。加强对GBF管的成品保护, 避免损坏GBF管, 在允许范围内, 若其出现破损, 要粘结纤维布并用水泥素浆修补好。
( 3) GBF管的固定是关键, 应通过计算并采取可靠措施控制GBF管的上浮、偏移。
( 4) 混凝土须分2次浇筑到顶, 并注意肋部混凝土的振捣。平行于GBF管部位的施工缝, 应留设在肋部;垂直于GBF管部位的施工缝, 应根据GBF管排列图把施工缝留设在管端部。施工缝部位不允许出现GBF管外露的现象, 以免GBF管被损坏, 影响施工质量[1, 2]。
4 结束语
采用GBF管空心楼板, 使结构自重减轻, 降低了层高, 混凝土用量减少, 本工程比普通混凝土平板减少混凝土用量约20%, 比预应力平板减少混凝土用量约12%。施工模板数量降低, 施工简便、快速。由于制定了切实可行的施工方案, 并层层交底, 分级把关, 特别是采取了防止GBF上浮措施, 使该工程现浇GBF空心楼板不但施工速度快, 质量好, 而且经济效益显著。
参考文献
[1] 虞立新, 薛世旁.现浇空心无梁楼盖(GBF管) 施工技术.西部探矿工程, 2005, 7.
[2] 梁伟.无梁GBF管现浇混凝土空心楼板施工技术.建筑技术, 2004(10) : 750- 752.
