魏尚卿
(重慶賽迪工程咨詢有限公司,重慶 400013)
空心樓蓋經(jīng)濟(jì)跨度為7~12m、厚度20~55cm,與一般實心樓板相比自重減輕約40%,可節(jié)省20~40cm的結(jié)構(gòu)層高度,大大減輕了結(jié)構(gòu)自重,并有效提升建筑抗震性能。與普通框架結(jié)構(gòu)相比,現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋技術(shù)能提升地下室凈高,使空間更開闊、使用更方便,且具有良好的防火性能,不會因火災(zāi)喪失應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。
某工程位于貴州省銅仁市江口縣,地下室為1層車庫,層高3.80~4.22m,頂板設(shè)計為結(jié)構(gòu)找坡,標(biāo)高-1.080~1.500m,建筑面積16 383.96m2,地下車位共292個。地下室區(qū)域范圍內(nèi)共有2棟塔樓,分別為數(shù)據(jù)研發(fā)測試樓,首層面積5 634.48m2;工作人員宿舍,首層面積3 172.28m2。其余部位為地下1層車庫,除塔樓部分外地下室結(jié)構(gòu)頂板為空心樓蓋。
地下室頂板厚510mm,板內(nèi)布置500mm×500mm×310mm規(guī)格薄壁方箱作為孔芯模,芯模應(yīng)符合JGJ T 268—2012《現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋技術(shù)規(guī)程》第3.4.3條及3.4.5條的要求。芯模表面堅固、密封且為空腹薄壁,其原料中不得含有聚苯泡沫或聚氨酯泡沫,吸水率不得超過5%,芯模原材料中氯離子含量及堿含量應(yīng)符合GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(2015版)第3.5.3條的規(guī)定,空心板詳圖如圖1所示。
圖1 空心板詳圖
根據(jù)設(shè)計要求并結(jié)合《現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋技術(shù)規(guī)程》,選用GBF高注合金方箱,箱體為高分子塑料,箱蓋為硅鈣板。產(chǎn)品外形如圖2所示,產(chǎn)品參數(shù)如表1所示。
圖2 薄壁方箱
表1 GBF薄壁方箱參數(shù)
1)根據(jù)施工圖紙尺寸要求設(shè)計地下室頂板模板及支撐系統(tǒng),繪制薄壁方箱平面布置圖(除塔樓部分外,地下室結(jié)構(gòu)頂板面積7 577.2m2,經(jīng)過廠家排板后,方箱總計數(shù)量16 985個),如圖3所示,并提交設(shè)計單位確認(rèn),在地下室頂板模板上彈出薄壁方箱位置線,將塑料箱體和硅鈣板箱蓋用射釘組裝成薄壁方箱待用。
2)地下室頂板支撐系統(tǒng)及模板搭設(shè) 先搭設(shè)框架梁或肋梁部分模板支撐系統(tǒng),然后再搭設(shè)薄壁方箱樓板支撐系統(tǒng),框架梁或肋梁和樓板支撐各成體系且互相連接??招臉巧w部分模板應(yīng)按設(shè)計要求起拱,當(dāng)無設(shè)計要求時,雙向起拱高度為板凈跨的1‰~2‰。
3)綁扎框架梁或肋梁鋼筋 當(dāng)鋼筋存在接頭時,應(yīng)錯開并采用機(jī)械連接,然后綁扎樓板底部鋼筋,在模板上鉆孔,將板底鋼筋和模板支撐架用14號鍍鋅鐵絲固定,作為薄壁方箱抗浮構(gòu)造的錨固端。采用吊籠吊運薄壁方箱(堆碼不宜超過3層),如圖4所示。
圖3 薄壁方箱平面布置
圖4 吊籠吊運薄壁方箱
4)薄壁方箱就位前須對其外觀完好情況逐個檢查,蓋板局部破損(破損部位不超過整體面積的1/3)可用模板封堵,塑料底殼局部破損可用14號鍍鋅鐵絲圍箍,缺損嚴(yán)重的箱體必須更換。薄壁方箱之間及方箱與梁之間用φ12鋼筋支撐固定。若設(shè)計未作要求,薄壁方箱與框架梁或肋梁、墻鋼筋的凈間距應(yīng)大于鋼筋保護(hù)層厚度,與預(yù)留孔洞的凈間距應(yīng)大于50mm,在邊跨不合模數(shù)處局部安裝輔助規(guī)格的薄壁方箱或配置鋼筋的實心混凝土,如圖5所示,方箱底部采用專用預(yù)制墊塊保證混凝土保護(hù)層厚度。
圖5 不合模數(shù)的解決方式
5)薄壁方箱抗浮估算及預(yù)防 由于薄壁方箱為全封閉的空腔芯模構(gòu)件,且底面平整、面積較大,混凝土澆搗過程中,因箱體芯模較輕,混凝土浮力及振搗擾動的共同作用下易發(fā)生上浮和錯位,甚至直接造成地下室頂板局部上浮突起和鋼筋移位,所以必須采取有效的抗浮措施。
浮力計算:根據(jù)商品混凝土公司出具的配合比通知書:混凝土容重ρ為2 380kg/m3,實測薄壁方箱自重為6.78kg,其體積 V 為 0.068 2m3。
F浮=ρ·g·V=1 590.7N
由此可得,單個薄壁方箱浮力是其重力的23.94倍,如果在混凝土澆筑前不采取有效措施,必定會造成薄壁方箱上浮,以致施工無法正常進(jìn)行。鍍鋅鐵絲一般材質(zhì)為Q195,采用優(yōu)質(zhì)低碳鋼盤條加工而成,抗拉強(qiáng)度為350~550N/mm2。從安全角度出發(fā),抗浮計算采取下限350N/mm2。
抗浮鐵絲需要的面積A需=F/σ=4.55mm2,14號鍍鋅鐵絲直徑為2.2mm,面積A=3.79mm2,采用雙股14號鍍鋅鐵絲作為箱體抗浮拉筋,截面積7.58mm2>4.55mm2,先將底板鋼筋用14號鍍鋅鐵絲固定在模板支架上,再在薄壁方箱頂部布置φ12通長鋼筋作為壓條,每個箱體與底板筋用雙股14號鍍鋅鐵絲連接,用以抵抗箱體在澆筑混凝土過程中的上浮情況,如圖6所示。
圖6 薄壁方箱抗浮措施
6)綁扎地下室頂板面筋 檢驗批按照規(guī)定進(jìn)行隱蔽驗收,合格后在樓蓋一定面積范圍內(nèi)安放短鋼筋作為板厚和標(biāo)高控制標(biāo)識。
澆筑混凝土?xí)r應(yīng)均勻?qū)ΨQ澆筑,防止薄壁方箱移位,豎向分2次布料,第1次布料高度不超過薄壁方箱高度的1/2,待用振搗棒振實后,再進(jìn)行第2次布料,且近鄰的上下層澆筑間隔不得超過混凝土初凝時間?;炷撂涠炔灰诵∮?80mm,石子最大粒徑不宜大于16mm,布料與振搗應(yīng)同步進(jìn)行,宜采用直徑30mm的小型振搗棒振搗,不得將振搗棒直接觸壓薄壁方箱表面。振搗棒在肋內(nèi)振搗點的間距不得大于500mm,每點振搗時間宜為10~15s,以混凝土將肋間填充飽滿,不上泛氣泡為宜。表面的混凝土振搗可采用振搗棒水平拖動振搗或采用功率為1.5kW的小型平板振搗器?;炷两K凝后,及時在混凝土表面覆蓋塑料薄膜,混凝土養(yǎng)護(hù)時間不少于14d。
當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度100%后,方可拆除地下室頂板支撐系統(tǒng)和模板。樓板的設(shè)計荷載既考慮了種植覆土又考慮了消防車行駛。在未覆土?xí)r行車不會造成樓板整體受力,主要存在局部受壓問題,因此地下室頂板行駛貨車前,混凝土必須達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度,且提前按圖紙設(shè)計的消防車行走范圍規(guī)劃車道,車道上鋪設(shè)鋼板或300mm厚的碎石,貨車滿載質(zhì)量不能超過30t,且軸重不超過13t。
薄壁方箱現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋是一種新型結(jié)構(gòu)形式,其施工工藝與普通混凝土現(xiàn)澆樓板做法有一定區(qū)別,施工前應(yīng)會同薄壁方箱生產(chǎn)廠家共同制定詳細(xì)的施工方案,并認(rèn)真做好技術(shù)交底,施工中嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行操作,特別是薄壁方箱的抗浮措施及混凝土澆搗環(huán)節(jié)要引起高度重視,地下室頂板拆模和后續(xù)車輛行駛必須在混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%后方可進(jìn)行。