對(duì)某辦公大樓建筑工程蜂巢芯空腹無(wú)梁樓蓋的施工探討
關(guān)鍵詞:建筑工程;現(xiàn)澆混凝土;空腹無(wú)梁樓蓋;施工技術(shù)
1引言
該置地廣場(chǎng)由兩幢高層塔樓組成,位于市中心區(qū)域繁華地段,總建筑面積212481.82m2,其中辦公塔樓地上39層,頂高為170.5m,該樓平面為矩形,建筑物長(zhǎng)63m、寬33m,柱網(wǎng)格為9m×9.6m;住宅公寓塔樓地上39層頂高165m,該樓平面為梯形,建筑物長(zhǎng)57m、寬29m,柱網(wǎng)格為9m×9.6m。
為了滿(mǎn)足業(yè)主對(duì)房屋的層高、自重、大空間和自由間隔等的要求,本工程每層大跨樓板均采用了現(xiàn)澆混凝土蜂巢芯空復(fù)樓蓋,蜂巢芯空腹樓蓋使用總面積約50000m2之多,蜂巢空腹樓蓋的柱跨最大為9600mm×9000mm,采用的蜂巢芯高為340~250mm、長(zhǎng)寬為900~450mm,自重為78kg。蜂巢腹樓蓋現(xiàn)澆混凝土密肋梁寬160mm、梁高400mm,蜂巢芯面頂板厚60mm,根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算確定樓板的厚度為400mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。
蜂巢芯空腹無(wú)梁樓蓋技術(shù)是采用現(xiàn)澆混凝土板中鑄塑成內(nèi)部空間承力單元,形成傳力明確的現(xiàn)澆混凝土雙向網(wǎng)格肋空腹樓蓋水平結(jié)構(gòu)體系,該樓蓋的傳力途徑是由蜂巢芯之間的空隙形成“工”字形肋,按雙向正交“工”字形梁將空腹樓板的荷載傳至周邊框架明梁或框架扁梁上,然后通過(guò)框架明梁、扁梁及框架柱共同形成空間受力體系,承擔(dān)整個(gè)建筑物的豎向及水平荷載。扁梁及板肋應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范中對(duì)裂縫及撓度的要求蜂巢芯是以高強(qiáng)無(wú)機(jī)膠結(jié)料為主要原料,輔以纖維增強(qiáng),復(fù)合制成的一個(gè)整體的、帶加強(qiáng)肋的空心構(gòu)件。為加強(qiáng)蜂巢芯塊的強(qiáng)度,其巢壁上設(shè)有增強(qiáng)沖擊性能和強(qiáng)度的加勁肋,底板內(nèi)還設(shè)有鋼筋或鋼筋網(wǎng)片。
在現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)中,蜂巢芯與鋼筋和混凝土一起組成一個(gè)整體的空腔結(jié)構(gòu),如圖1所示。從圖中可以看出,蜂巢芯塊周邊的縱橫肋與框架梁彼此構(gòu)成了空心樓蓋的雙向正交暗肋結(jié)構(gòu),這使得整個(gè)樓蓋的受力如同密肋樓蓋,從而提高了樓蓋的整體性能,有效地減少了樓蓋的厚度,減輕了結(jié)構(gòu)的自重,施工時(shí)無(wú)需拆除芯模,從而可節(jié)省勞動(dòng)力、縮短工期、節(jié)約成本,根據(jù)跨度荷載不同,降底樓蓋總造價(jià)10%-20%。
2大樓現(xiàn)澆混凝土蜂巢空腹無(wú)梁樓蓋施工分析
2.1模板工程
蜂巢芯空心樓蓋為大平板結(jié)構(gòu),平板底模采用扣件式鋼管滿(mǎn)堂架支撐方案。本工程蜂巢空腹樓蓋設(shè)計(jì)模板支架立桿縱橫間距900mm,支架立柱在1500mm內(nèi)有可靠的雙向約束。水平支撐下采用雙扣件,抵抗滑移現(xiàn)象。樓板模板采用14mm厚的竹膠模板,90mm×45mm木枋間距300mm,板和梁中間起拱為3‰且不大于30mm。立桿采用通長(zhǎng)桿,并且立桿與支模架交接處須加設(shè)護(hù)扣。為保證結(jié)構(gòu)標(biāo)高的準(zhǔn)確,還在梁底和板底中加設(shè)了獨(dú)立的可調(diào)支撐。由于蜂巢芯空腹樓蓋板件本身的削弱,其模板拆模時(shí)間應(yīng)保證混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%,當(dāng)有特殊要求時(shí),應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定。
2.2蜂巢芯的安設(shè)
1)蜂巢芯安裝前,按圖紙尺寸、蜂巢芯規(guī)格繪制鋪設(shè)排列圖,不合模數(shù)的位置均采用異型蜂巢芯,調(diào)整蜂巢芯之間及蜂巢芯與暗梁、墻、柱之間的間距符合設(shè)計(jì)要求。
2)模板支設(shè)時(shí),先在支承基層面上彈出支模立桿位置,然后立鋼管與基層面呈垂直狀態(tài)。按1.5m高度處分層扣連縱橫水平鋼管,且與結(jié)構(gòu)柱連接牢固。在支架頂端鋼管調(diào)好標(biāo)高后,按方案要求在規(guī)定間距安放水平鋼管作為主梁,再在主梁上按蜂巢芯的規(guī)格尺寸在其邊安裝90mm×45mm方木,且固定牢固。蜂巢芯一般直接在方木上安放,為了確保板底平整、操作方便和安全可在支架短跨方向沿混凝土工肋鋪設(shè)符合要求的模板,再在上面彈出芯模安裝位置線(xiàn)。
3)蜂巢芯的擺放原則是:在一個(gè)混凝土柱格內(nèi)應(yīng)由中間向兩端排放,不合模數(shù)的盒芯應(yīng)擺放在跨中或跨邊,如不合模數(shù)尺寸不足擺放在一個(gè)最小配套盒(200mm)則應(yīng)將該尺寸分?jǐn)偟矫坷。盒芯間各肋應(yīng)控制在同一直線(xiàn)上,并按設(shè)計(jì)配筋。
4)抗浮固定措施:蜂巢芯面與樓板面層鋼筋之間加設(shè)混凝土墊塊,并加設(shè)一根直徑為14mm的抗浮鋼筋,再用12號(hào)鐵絲一端綁扎在抗浮鋼筋上,另一端則通過(guò)在模板上打孔綁扎在模板支撐的鋼管上,間距1m。由于蜂巢芯成品只允許有負(fù)公差,所以蜂巢芯鋪完后均有一定縫隙,需要用水泥砂漿事先填塞以免澆混凝土?xí)r漏漿。
2.3鋼筋工程
蜂巢芯工肋梁的底筋連接宜采用閃光對(duì)焊或機(jī)械連接,其縱橫肋梁的縱筋在主框架梁及支座處的鋼筋錨固按普通梁考慮。樓板面層鋼筋中的通長(zhǎng)鋼筋和負(fù)筋在擺放時(shí)應(yīng)考慮同方向的鋼筋擺放在同一平面內(nèi),同時(shí)不應(yīng)在支座處斷開(kāi),宜在板四分之一跨處搭接。綁扎鋼筋時(shí),應(yīng)先綁梁筋后綁板筋,并應(yīng)避免鋼筋頭撞擊蜂巢芯。
2.4混凝土工程
1)對(duì)已經(jīng)全部安裝完畢的蜂巢芯、鋼筋、預(yù)埋件、預(yù)埋管線(xiàn)、預(yù)留孔洞等進(jìn)行交接檢查和隱蔽驗(yàn)收。
2)混凝土澆筑前在樓板上架空安裝、鋪設(shè)泵送管,禁止將施工機(jī)具直接壓放在蜂巢芯塊上。
3)混凝土采用的是泵送工藝,混凝土的坍落度取15~18cm,并配以粒徑為1~2cm的骨料(不得超過(guò)3cm石子)及中砂。
4)混凝土在澆筑時(shí),應(yīng)先大梁、肋梁,后澆筑板。布料與振搗應(yīng)同步進(jìn)行,且每肋均要振搗密實(shí),振動(dòng)棒采用φ30mm插入式振動(dòng)小棒澆搗密肋板,而梁可采用φ50mm插入式振動(dòng)棒澆搗。
5)為防止蜂巢芯塊因兩側(cè)壓力不平衡而發(fā)生竄動(dòng),可事先在蜂巢芯間的肋梁中用橫向短鋼筋控制定位,也可使用木楔在蜂巢芯間作臨時(shí)固定,以保證塊間肋梁寬度的準(zhǔn)確,但木楔在混凝土澆筑完成后應(yīng)及時(shí)拔出。在樓蓋一定范圍面積內(nèi),利用鋼筋作板厚和蜂巢芯塊標(biāo)高控制標(biāo)識(shí),以保證其在后續(xù)混凝土澆搗中符合要求。
6)由于樓板板面較薄,為了防止混凝土水分過(guò)早蒸發(fā)產(chǎn)生風(fēng)裂,混凝土終凝后應(yīng)注意養(yǎng)護(hù),常溫時(shí)早期宜用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù),低溫時(shí)則可在塑料薄膜上再覆蓋2層麻袋保溫養(yǎng)護(hù)。
2.5注意事項(xiàng)
1)蜂巢芯塊在裝卸、搬運(yùn)、疊堆時(shí)應(yīng)小心輕放,嚴(yán)禁拋擲;
2)吊運(yùn)安裝時(shí),用專(zhuān)用吊籃吊運(yùn),嚴(yán)禁用纜繩直接綁扎蜂巢芯塊;
3)預(yù)埋水、電、暖等管線(xiàn)必須在蜂巢芯樓板的肋間,平行于蜂巢芯布設(shè)或布設(shè)在板周?chē)牧簝?nèi)。管線(xiàn)嚴(yán)禁埋設(shè)在蜂巢芯的下部,管線(xiàn)出口及預(yù)埋線(xiàn)盒、箱處,必須使用實(shí)心混凝土。預(yù)埋件、構(gòu)造柱等在樓板內(nèi)的局部構(gòu)造均應(yīng)采用實(shí)芯混凝土。
4)破損的蜂巢芯原則上不得使用,如局部破損較小的,可采用膠帶貼封;破損較大的,采用水泥袋或泡沫塑料填充,然后外包編織袋,并用鐵絲綁扎。施工中應(yīng)嚴(yán)格避免混凝土流入破損的蜂巢芯內(nèi),以保證樓板的空心率。
3結(jié)論及建議
為解決大開(kāi)間建筑的無(wú)梁、隔聲、隔熱及空間靈活分隔的難題,采用蜂巢芯空腹無(wú)梁樓蓋,在現(xiàn)澆混凝土樓蓋體系中鑄塑成內(nèi)部空間承力單元,并形成傳力明確的現(xiàn)澆混凝土雙向網(wǎng)格肋的水平結(jié)構(gòu)體系,如同密肋樓蓋,可有效節(jié)約成本、縮短工期。但現(xiàn)澆混凝土蜂巢空腹樓蓋從施工難易程度而論有以下幾個(gè)方面還有待改進(jìn)。
1)現(xiàn)澆混凝土蜂巢芯空復(fù)無(wú)梁樓蓋工肋內(nèi)的鋼筋綁扎操作難度大,速度慢。
2)安裝中預(yù)埋與鋼筋綁扎必須同時(shí)交叉平行進(jìn)行,否則很難插入。
3)澆搗混凝土?xí)r,萬(wàn)一發(fā)生成品蜂巢芯損壞,更換困難。