現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋建筑施工技術(shù)在工程中的實踐應(yīng)用
張春平
摘要：本文建筑施工論文闡明了現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋的發(fā)展趨勢，市場現(xiàn)狀與需求分析，在工程中的實際應(yīng)用，反應(yīng)出現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋在建筑方案方面、結(jié)構(gòu)方面、施工方面、造價方面、環(huán)保節(jié)能方面的優(yōu)勢，并介紹了現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋施工技術(shù)及建筑施工中注意的幾個問題。
關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋、施工技術(shù)、實踐應(yīng)用；
一、 國內(nèi)外發(fā)展趨勢
現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展已有幾十年的歷史。國外上世紀(jì)七、八十年代的混凝土專業(yè)著作中就對埋置管狀內(nèi)�，F(xiàn)澆空心樓蓋的受力特性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造做了研究。
現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋研究是國家“863”計劃科研項目研究，是繼普通梁板式樓蓋、無梁樓蓋體系、密肋樓蓋體系、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力無梁樓蓋后的一種全新現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)體系，是我國建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的一項重大創(chuàng)新，是一種性能價格比較優(yōu)越，更符合人性的高技術(shù)的結(jié)構(gòu)體系，具有巨大的社會經(jīng)濟價值。2002年，現(xiàn)澆混凝土空心無梁樓板技術(shù)這一科技成果在第十屆中國專利新技術(shù)新產(chǎn)品博覽會上獲得金獎并被英國大不列顛國際專利開發(fā)中心授予國際發(fā)明金獎。由中國建筑科學(xué)研究院主編的《現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》于2004年12月完成，2005年4月1日正式實施。
二、市場現(xiàn)狀與需求分析
隨著科技的進步，高層建筑、大空間結(jié)構(gòu)越來越多，以輕型材料為填充的現(xiàn)澆混凝土空心樓板技術(shù)將發(fā)揮越來越重要的作用。目前，全國已有幾千萬平方米的建筑采用了該結(jié)構(gòu)體系。現(xiàn)澆鋼筋砼空心樓蓋技術(shù)，正不斷的在全國得到廣泛的推廣應(yīng)用。國家已于2005年7月28日在上海同濟大學(xué)召開這一技術(shù)推廣會議。專家預(yù)測如能在全國推廣，每年可為國家節(jié)省投資近500億元。重慶市的山城特點使得在建筑開發(fā)施工中土石方開挖難度和方量較大，可用于回填土和種植土的土資源卻很少，在國家提倡的節(jié)能減排，節(jié)約土地資源等的環(huán)境保護政策要求下，加之人們對建筑功能的要求日益趨于完美，現(xiàn)代建筑對層高、自重、大空間、自由間隔以及抗震性能等提出了更高的要求。現(xiàn)澆鋼筋砼空心樓蓋技術(shù)的節(jié)約空間、減少開挖、板較輕、截面慣性矩更大、承載力更高、板底平整等等一系列的優(yōu)勢已逐漸引起重慶市房地產(chǎn)界高度重視和引進使用。
三、在工程中的實際應(yīng)用
我們中鐵二十局集團房地產(chǎn)開發(fā)有限公司在重慶市開發(fā)的同景國際城Q組團其地下車庫面積約為2.3萬平方米，為了：1、解決排水管網(wǎng)標(biāo)高問題，Q組團的地下車庫原設(shè)計為地下兩層，負(fù)二層的排水管網(wǎng)接口標(biāo)高高于市政管網(wǎng)最低管底標(biāo)高，導(dǎo)致倒坡從而造成排水不利或污水倒灌現(xiàn)象。2、為了減少土石方開挖量，控制成本，經(jīng)地質(zhì)勘測，Q組團巖質(zhì)以砂巖為主，如果減少開挖方量，可大大降低開發(fā)成本。采用現(xiàn)澆無梁空心樓板，施工過程中按設(shè)計間距放置永久性內(nèi)置管模，柱間設(shè)置暗梁，澆筑混凝土后形成現(xiàn)澆無梁空心板。
因此經(jīng)初步分析地下車庫樓板采用現(xiàn)澆混凝土空心樓板技術(shù)，能夠在確保車庫層高下，提高地下車庫地面標(biāo)高約0.5米，解決了排水接入口標(biāo)高問題并減少土石方開方量約3萬立方米。
四、空心樓蓋的優(yōu)點可從以下幾個方面分析得出
1、建筑方案方面
現(xiàn)澆砼空心樓蓋及預(yù)應(yīng)力空心樓蓋通過在板內(nèi)埋放芯模。按一定的方向進行排列并澆筑成形，使原實心樓蓋變成空心樓蓋。同時獲得較大的空心率以減輕結(jié)構(gòu)自重�？扇〈鷤鹘y(tǒng)的普通鋼筋砼梁板結(jié)構(gòu)體系，密肋樓蓋體系，預(yù)應(yīng)力梁板結(jié)構(gòu)體系和實心無粱樓板體系�？招臒o梁樓蓋體系真正實現(xiàn)空間靈活間隔，使隔墻任意布置成為可能。對醫(yī)院、學(xué)校、辦公樓、娛樂場所、展覽館等需要隨時變更間隔的公共建筑尤為適用。同時也為業(yè)主單位投資的物業(yè)具有了多重價值，可以根據(jù)市場的需求調(diào)整物業(yè)的性質(zhì)和使用功能，使物業(yè)發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益。采用采用空心無梁樓蓋方案，在保障原有設(shè)計的凈高不變的情況下，將建筑物的層高平均可以減少400MM以上。如我們中鐵二十局集團房地產(chǎn)開發(fā)有限公司開發(fā)的同景國際城Q組團地下車庫堅向標(biāo)高節(jié)省0.45米，工程滿足現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范要求并順利通過審查及驗收。
隨著層高的降低，建筑物的柱、內(nèi)外墻的高度、內(nèi)外墻的裝飾隨之減少，窗戶面積可相應(yīng)的減少。對于釆用需要安裝集中式空調(diào)、自動噴淋以及水電管線的建筑來說，板高比梁高減少0.4米左右，有利于水平管線，減少接頭數(shù)量，同時豎向管網(wǎng)的長度也隨著高度的減少相應(yīng)降低，有效提高通風(fēng)的效果，減少空調(diào)主機的負(fù)荷。
2、結(jié)構(gòu)方面
采用空心無梁樓蓋方案，通過調(diào)整層高可以有效降低柱子的計算長度，同等截面的條件下柱子的剛度增加，砼及柱子的鋼筋含量相應(yīng)減少，樓面恒荷載（自重）相應(yīng)減少，結(jié)構(gòu)自重減輕，同時減小豎向支撐及基礎(chǔ)的承載力以及墻體的自重。
采用本技術(shù)的樓板，樓板的相對普通樓板的板厚增加，水平剛度增大，自重輕、抗震性能好。采用現(xiàn)澆空心樓蓋體系的建筑物的地震效應(yīng)也要明顯小于層高較大的梁板結(jié)構(gòu)體系的建筑物。防火性能好，不會因火災(zāi)喪失應(yīng)力而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。
3、造價方面
單層層高的減少意味單層的柱、墻體、內(nèi)外裝飾的數(shù)量減少，頂棚粉刷面積也因為梁的取消而減少，可獲得可觀的經(jīng)濟效益。
此種樓板完全平整，無需吊頂，同時，層高降低，也就減少了豎向的電梯、內(nèi)外墻等裝修費用，更重要的是減少了吊頂更新等經(jīng)常性開支。
由于空心無梁樓蓋系統(tǒng)的頂棚完全平整，水電、空調(diào)、消防管道施工中使用橋架數(shù)量可以減少將近13％。有關(guān)經(jīng)濟數(shù)據(jù)詳見附表一
（一）直接降造
兩種樓蓋的砼用量基本相同，而含鋼量上空心樓蓋較普通樓蓋具有明顯的優(yōu)勢，在不同計算條件下，空心樓蓋較普通樓蓋每㎡節(jié)省用鋼量分別是23kg、26kg、30kg，僅此每㎡直接降造約140元～180元/㎡，降造約322萬元～414萬元。
（二）間接降造
空心樓蓋與普通樓蓋相比，間接降造主要體現(xiàn)在同樣樓層凈高的情況減少場平土石方數(shù)量，減小了支模工作難度從而縮短施工工期，同時還可以一定程度上減少水電管線、豎向電梯以及消防煙感頭的造價。就Q組團而言，主梁高度減少450mm后僅場平土石方數(shù)量就可以減少2.5萬立方，降低造價約100萬。
（三）綜合分析比較
Q組團采用空心樓蓋技術(shù)，可測算的直接和間接降造至少在420萬元，而采用空心樓蓋技術(shù)需支付的工程綜合服務(wù)費（包含專利使用費、設(shè)計費、NZ內(nèi)置管模材料費、技術(shù)服務(wù)費、施工安裝服務(wù)費）約110元/㎡，總價約250萬元。兩項相比，仍可降造近170萬元，折合74元/㎡，降造率約6%。
4、建筑施工方面
空心無梁樓蓋采用的高強復(fù)合芯模，它具有強度高、韌性好、重量輕、低吸水。芯模的自重輕，運輸、組裝、現(xiàn)場安裝非常方便，可有效降低建筑工人的勞動強度，大大提高勞動效率。
空心無梁樓蓋體系采用工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化水平相當(dāng)高的臺模施工技術(shù)可極大的提高施工進度、降低施工強度�？招臒o梁樓蓋由于頂板平整，無論采用何種模板體系，都可以減少模板的損耗、提高模板的周轉(zhuǎn)效率，對于施工單位而言，也可以降低造價，提高施工進度、降低施工強度，提高效益。如我們中鐵二十局集團房地產(chǎn)開發(fā)有限公司開發(fā)的同景國際城Q組團地下車庫施工進度提高1／4，節(jié)約了時間，縮短了工期。
5、環(huán)保、節(jié)能方面
樓板中封閉的空腔可大大增強其隔熱、隔音效果。減少了熱量的傳遞，使隔熱、保溫性能得到顯著的提高，大大降低了空凋費用，而對醫(yī)院、寫字樓、商場、大型冷庫等，此種效益尤其明顯。該樓蓋的封閉空腔技術(shù)大大減少了噪音的傳遞，樓蓋隔音效果提高5-1 2分貝。
高強復(fù)合芯模采用高強水泥作為主要原料，不會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染，具有明顯的環(huán)保效益。改善建筑使用功能并符合“節(jié)能”和“低碳”要求
五、施工技術(shù)
1、施工順序：現(xiàn)澆砼空心樓蓋的施工順序為：
測量放線→底模龍骨及支撐安裝→安裝樓蓋底模板¬→模板上放線，對管模及預(yù)埋水電線管盒等作定位→暗梁鋼筋安裝，預(yù)埋水電線管及豎向穿板管→安裝底層鋼筋，墊塊→底層鋼筋驗收→安裝、固定管模，管端作抗浮錨定→預(yù)埋水電管及安裝面層鋼筋→鋼筋、管模隱蔽檢查驗收→ 鋪設(shè)架空馬道→敷設(shè)砼輸送管→澆搗混凝土→混凝土養(yǎng)護、拆模。
2、主要施工方法：
2.1施工測量：將軸線位置和標(biāo)高從設(shè)定的控制點引測到施工層。
2.2、模板支撐系統(tǒng)：模板安裝完成并經(jīng)驗收合格后，對暗梁、管模、預(yù)埋管、孔等做放線定位，核對無誤后方可轉(zhuǎn)序施工。
2.3、鋼筋的制作及安裝：
圖一（跨中位置）
2.4、管模抗浮及水平位移控制的設(shè)置
1、施工中起拱方式：模板是雙向板應(yīng)雙向起拱，單向板應(yīng)單向起拱，模板中心起拱高度一層在3～5‰之間，二層及二層以上模板中心起拱高度在2～3‰之間。
2、空心管運達到施工現(xiàn)場后卸車時不得直接往地面上拋，堆放要整齊，不得用較重物件對空心管進行砸和壓，放在地面和鋼筋上要穩(wěn)定。安裝空心管時必須輕拿輕放，在空心管安裝過程中施工人員不得直接在空心管上面行走，在空心管上面行走之前應(yīng)當(dāng)鋪設(shè)木板，不得直接在空心管上面堆放重物和其它作業(yè)。吊運安裝時必須使用專用吊藍吊運，嚴(yán)禁用纜繩直接綁扎空心管進行吊運，空心管被吊到安裝樓層后應(yīng)及時排放，不宜再疊層堆放.
3、震搗方法：在澆灌混凝土埋不宜在空心管上面堆積較多的混凝土，放完的混凝土應(yīng)立即攤開震搗、必須堅持少澆勤震，防止樓板下面出現(xiàn)露鋼筋現(xiàn)象。震搗混凝土?xí)r易選用d=30的震搗棒，不得使用平板震搗器.
4、空心管間距的控制：在澆灌混凝土之前可以用60×60的木方插在兩個空心管之間，等到每肋的混凝土澆灌填滿初凝后即可把木方拔出，再用混凝土把由木方形成的孔洞填平.
5、混凝土的澆注方法：應(yīng)當(dāng)橫著空心管的方向進行澆灌混凝土，從板中心開始澆筑，隨后從中心向周邊擴散的澆筑方法，或者用固定內(nèi)模的鋼筋叉，叉住幾排內(nèi)模于澆筑振搗完成之后，抽出鋼筋叉固定下一排，以此類推。
七、論文總結(jié)
現(xiàn)澆混凝土空心樓板技術(shù)克服了傳統(tǒng)預(yù)制混凝土空心樓板整體性差、跨度小、樓板出現(xiàn)裂縫、漏水，隔音不好等諸多不利因素。新技術(shù)的核心工藝是在現(xiàn)澆的樓板內(nèi)放置永久的內(nèi)模，節(jié)省樓板內(nèi)不參與抗壓抗拉等受力的混凝土，節(jié)省資源。由于整體澆筑，無縫隙，整體性受力非常好，中空樓板的隔音效果、隔熱作用也非常明顯。另外，現(xiàn)澆整體空心板，比原來傳統(tǒng)的預(yù)制空心板，在跨度方面有重大突破，在8m～15m跨度內(nèi)完全不用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，降低工程成本，加快施工進度。
參考文獻：
《現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 CECS 175:2004;
《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》 GB 50204-2002;
《現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋》 05SG3
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