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施工技术
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大跨度楼板结构薄壁方箱施工工法时间:2015-02-09
1、前 言
大跨度楼板现浇结构楼板使用GBF薄壁方箱,是将预制密封薄壁空腔方箱提前放置在现浇楼板结构中,充作不拆除内模,楼板结构形成成交同性暗密肋体系,传力途径明确,受力合理。无梁楼板结构具有结构自重轻,屋面层增加保温性能、楼层的隔音性能好,板底无梁、结构跨度大、楼层的开间布置灵活、节约砼、降低总造价等诸多优点。
现浇楼板结构内部使用GBF薄壁方箱,常用的材质为水泥与玻璃纤维网制成的方形箱体及水泥砂浆制作的箱体。施工中各工序的质量控制是保证现浇楼板结构质量的关键。
沈阳北方建设股份有限公司在近几年的大跨度现浇楼板结构中使用GBF薄壁方箱在施工中总结出一套行之有效的施工工法,保证工程质量,降低施工成本,在我们公司内部相似工程中进行推广及广泛的应用,取得了一定的经济效益和社会效益。


2、工法特点
2.1 用钢筋废料头制作箱体间隔支架卡具,保证箱体间距统一,纵横向顺直,楼板结构肋宽符合设计要求。使用支架替代定位用连接板下部及上部受力钢筋的拉钩钢筋网片,降低施工成本。
2.2 在现浇楼板的支撑模板上钻眼穿8#绑扎线将现浇楼板的底部受力筋固定在模板支撑系统上抵抗砼浇筑时的箱体上浮力。
2.3 以固定模具制作箱体垫块,尺寸规范。每个箱体之间设置一个支架卡具,固定箱体之间的间距及抵抗箱体在砼浇注时的上浮力。
2.4 箱体及卡具上设置抗浮钢筋固定箱体:8#绑扎线绑扎抗浮支架卡具、抗浮钢筋,8#绑扎线绑扎现浇板的低部受力筋与板的上部负弯矩钢筋,固定箱体不上浮。
2.5 大跨度无梁楼板结构,无梁,节省支撑梁模板、及绑扎梁钢筋时间。


3、适用范围
本工法适用于大跨度楼板结构设计上采用薄壁方箱的结构工程。


4、工艺原理
  4.1 大跨度楼板结构的薄壁方箱之间的肋宽固定方式在设计上一般采用钢筋焊接网架,其即不参加结构受力,又增加了建筑物总荷载及工程总造价,每一平方米现浇楼盖增加钢筋约6kg左右,费工费料,对于箱体上浮无明显抵抗作用。
  4.2 使用本工法,用钢筋废料头做箱体间隔支架,使用抗浮钢筋,将板底筋、板模板与板的支撑系统绑扎在一起共同抵抗箱体浇筑砼时的上浮力,降低施工成本,用小直径振捣棒插入箱体间振捣,砼质量好。


5、施工工艺流程及操作要点
5.1 施工工艺流程
支板模 → 放线 → 绑扎板底筋→ 电工箱(盒)布设 → 模板钻眼,穿8#绑扎固定板底部钢筋 → 安置箱体垫块,安装箱体 → 安装箱体间隔钢筋卡具支架 → 安置抗浮钢筋,绑扎板上部钢筋 → 将抗浮钢筋与板上部钢筋、板底部钢筋绑扎在一起 → 检查、修补加固内模 → 浇筑砼:小直径振捣棒振捣 → 砼养护 →模板拆除→ 砼分项验收
5.2 操作要点
5.2.1 大跨度楼板结构板底模一般均为竹压板,方便钻眼,板底部缝隙少,表面平整,成本低,不会造成钢模浪费。
5.2.2 我们施工的大跨度楼板结构均是非预力楼板,若是预应力板就是增加了预应力箱道及筋的铺设,可以获得更大的跨度空间。
1、在模板上弹线画出板底筋位、方箱及箱体垫块位置,保证底筋位置准确,箱体位置符合设计要求,模板钻眼穿8#铁线,绑扎板底部钢筋,将板底部钢筋与模板及支撑系统绑扎在一起。模板按设计起拱,如无设计要求,按跨度0.1%--0.3%起拱。



2、弹线时须将板下部钢筋与箱体垫块错开布置,箱体及垫块纵横成线。
3、板底筋保护层,绑扎板底筋的同时将带有22#线的砂浆垫块绑在板下部主筋上作为板底筋保护层垫块。
4、电工箱盒布设。设置在天棚上及楼板底部的电工箱、线与电工接线盒的位置不是恰好在肋宽处,通常与薄壁方箱的箱体位置有冲突。如果是箱体下部距板底距离少于电工箱盒高度,电工箱、盒势必无法顺利安装,如不错开彼此位置势必会破坏薄壁方箱的箱体,需与设计院提前沟通协商,尽量改变电工箱、盒的位置,如无法改变位置,则需在安装薄壁方箱时对箱体进行修整,以适应工程需要。
5、箱体
1)根据排好的尺寸位置放置垫块及箱体,从一侧开始布置箱体,箱体直接放在在垫块上,依次按顺序安装箱体。为保证间距,在安置箱体的过程中,随时安装间隔箱体的钢筋支架,并随时检查箱体成线,每箱体之间设置一根定位钢筋卡具支架。卡具支架跨度依设计而定,高度通常为50/100mm(箱体高度为150mm,支架高度50mm;箱体高度250mm,支架高度100mm)。
2)安装箱体时遇到与电工箱、盒冲突且无法避开时,先用方箱对比一下电工箱、盒的位置,用手锤轻敲方箱的箱体,使之凹陷,其大小正好符合电工箱、盒所需大小,裁剪一块大于电工箱、盒箱体每侧200mm的玻璃丝袋子,用粘外墙保温板所用胶泥满涂玻璃丝袋子与箱体对应位置,将其粘在凹陷处,然后扣箱体放在箱、盒处,压按平整,边缘处均有胶泥;再裁剪一块大小能在箱体侧面四周上返不少于100mm高的玻璃丝袋子,满涂胶泥粘贴在凹陷处,胶泥未上强度前,箱体不受外力,在箱体四周用胶带纸将第二层大块的玻璃丝袋子与箱体捆绑在一起。
3)预应力板的预应力管道与钢筋布设在绑扎完板底筋与电工箱后进行,管道与箱体冲突处的箱体修补与电工箱、盒处的箱体的修理方法一样。
4)施工前CAD排版箱体位置图,如排版出现非整块箱体,请加工厂另行加工,不得现场切割箱体。
5)安装完箱体,检查箱体纵横向间距,调整箱体,肋宽纵横必须成线。
6、板上部负弯筋绑扎及抗浮筋绑扎
1)在已安装完成的箱体上行走时铺架空马道,人、材料、设备不直接踏踩、设置证箱体上,绑扎板上层筋及其他施工时别碰坏箱体。
2)在箱体间的支架上设置抗浮钢筋,8#铁线绑扎抗浮钢筋,绑扎上板部钢筋。板上下筋之间使用8#绑扎牢固。板下部保护层垫块均按要求设置并绑在板底筋上,箱体支架已设置无倾倒,抗浮8#铁线在箱体肋间均布置。8#线穿过板底模板,在模板下方与模板支撑系统木方或者钢管等绑扎牢固。

3)板上部钢筋,使用钢筋料头焊接马凳,支架起板上部负弯矩受力钢筋,马凳长度不短于500mm,设置证箱体上,与上部板筋绑扎在一起防止倾覆。
4)施工验收
①检查箱体定位支架,保证在砼浇筑过程中不移位,起到固定箱体肋宽的作用,保证箱体顺直,位置准确。
②检查抗浮措施的数量及牢固度,保证起到抗浮作用。
③检查箱体外观,有破损的箱体用粘保温板的胶粘结水泥玻璃丝袋子修补,个别破损不能直接粘贴玻璃丝袋子修补的需在箱体内部填满轻质泡沫板后外部用玻璃丝袋及胶泥粘贴牢固,保证砼不进入箱体。
④箱体安装质量验收,钢筋隐蔽验收。
7、砼施工
1)在楼板模板上设置钢筋马凳铺设架空马道,砼泵管架空铺设在钢筋支架及架空马道上,施工人员及设备料具均放在架空马道上。
2)使用直径3cm的小直径棒振捣棒,备用发电机。
3)砼坍落度在160mm以上,宜为160mm—220mm之间,石子直径须小于25mm,随时检查坍落度,与商品砼生产厂做好沟通。浇筑砼前,水冲洗湿润箱体表面,防止在砼浇筑过程中,箱体大量吸收砼中水分,降低砼流动性,影响砼浇筑和振捣。
4)砼浇筑顺序由板中间向周围推进,泵管尽量在二箱之间喷吐砼。
5)振捣时在肋间插棒,仔细振捣,每个肋间均要求插棒振捣不得遗漏;棒移动间距延肋间150—250mm,不得大于250mm,每处振捣时间以砼不再下沉,不返气泡为宜。
6)振捣棒不能触碰振动箱体,防止箱体破裂。在板面振捣时拖棒振捣,保证砼振捣均匀质量符合要求。
7)浇筑振捣砼时,不得撬动钢筋定位卡具支架,保证定位钢筋支架不移动起到固定肋宽作用。
8)浇筑振捣砼时,随时检查砼有无异常坍落。如有发现砼有异常坍落,有可能是箱体破裂,须注意检查,必要时将砼在合理位置留设施工缝,停止浇筑,检查修补或者替换箱体。
9)楼板厚度大于500mm时,易分层浇筑砼,第一层厚度为3/5板厚度,振捣密室后及时在砼初凝前浇筑第二层砼,振捣棒进入下层砼内大于50mm。
10)抹板砼表面,使其平整,符合设计及质量要求。
8、砼施工完成后用塑料膜覆盖,浇水养生,夏季在塑料上盖草帘子。
9、砼强度达到规范要求后方可拆模。
10、砼分项质量验收。


6、材料与设备
6.1 材料
6.1.1 薄壁方箱为水泥玻璃纤维网制品、或者水泥砂浆制作,尺寸视设计决定,通常为500mm×500mm×250mm及500mm×500mm×150mm两种,设计如有特殊要求,尺寸还可定做,手工或者机械加工,自然养护成型。
6.1.2 22#绑扎线,8#绑扎线,水泥、胶泥、玻璃丝布(水泥袋子)、胶刷、料桶。
6.2 设备、工具
无齿锯、手推车,吊运箱体的容器,自有柴油发电机,振捣器、直径3cm振捣棒,铁抹子、木抹子、手推车、2m靠尺、小白线。


7、质量控制
7.1 检查验收标准
《砼结构工程施工及验收规范》GB50204
《现浇砼空心楼盖技术规程》JGJ T268-2012
及相关规程规范
7.2 箱体进场检验
7.2.1箱体进场时,按同一厂家在正常生产条件下,同一生产工艺,同一规格,同材质,且连续进场不超过2000件为一个检验批,有产品准用证,出厂合格证,出厂产品检验报告,并进行抽样检验,当连续五个检验批均一次验收合格,改为5000件为一个检验批。
7.2.2 箱体检查
表7.2 2 箱体尺寸允许偏差表
序号 项 目 允许偏差mm
1 长度 +5 -8
2 高度 +5  -8
3 表面平整度 5
4 对角线长度差 10

7.2.3 箱体外观检查,外观必须全数检查,箱体不允许有破损凹陷,无贯通性裂纹、孔洞,箱体上下部位的密封盖密室牢固。
7.2.4 箱体强度现场验收,箱体进场除外观检查外,尚应做强度检验。我公司几个工程采购的薄壁方箱,在按照规范规定的方式检查外,均使用在箱体上站一个体重 70kg-80kg的人,上下蹦跳不少于6下,箱体无裂缝、不破损为强度符合要求,可以应用在工程中,每个检验批随机挑选15个进行强度检验。不超过2000件为一个检验批,当连续五个检验批均一次验收合格,改为5000件为一个检验批。
7.2.5 箱体出厂运输是使用托板打捆装载箱体,在施工现场后,不使用不拆封,平放于平整场地,垂直运输吊装使用钢筋制作专用吊笼,吊笼长度正好能平放一个整包装箱体,不得直接用钢丝绳捆绑箱体吊运。
7.2.6 安装后的箱体在浇筑砼时,须在板模板上设钢筋支架铺上跳板或竹压板,专人看护箱体,箱体损坏及时修补。
7.3 质量保证措施
7.3.1 箱体进场必须逐块进行外观检查,运输轻拿轻放。
7.3.2 按技术措施交底施工,保证箱体间距等,抗浮措施符合要求。
箱体安装后,设专人看护,破损的及时更换、修补。
7.3.3 在箱体上部进行其他施工作业时,铺跳板或竹压板,铺设架空施工马道,严禁施工机具直接放在箱体上,浇注砼时专人看护箱体破损及时修补,振捣棒不能触及箱体。砼泵管架空不得直接放在板筋上。
7.3.4 浇筑砼前,水冲洗箱体,箱体表面湿润透,板模表面不积水。
7.3.5 楼板砼浇筑亦一次成型,浇筑砼方向顺箱体肋间进行顺序浇筑,砼坍落度不小于160mm。
7.3.6 施工前对砼振捣工进行技术培训。操作者须振捣完一个块区后方可进行交接班,并互相做交接,记录每一块板振捣者姓名,质量可追溯。
7.4 箱体施工质量控制
箱体的质量验收属于模板安装分项验收范围,在钢筋隐蔽检查验收之前之后进行验收均可,箱体安装质量检验批不参与砼结构分项验收。

7.4 箱体箱体施工质量控制检查表
序号 检查项目 质量要求 检查数量 检验方法
1 箱体外观 无破损,无漏洞,端头封堵好 全数 观察
2 箱体规格 符合设计要求 边长+5 -8mm 全数 尺量
高度+5 -8mm


3


箱体位置





间距 ±10mm 检验批箱体位置抽查10%,且不少于20处 尺量
肋宽 ±10mm
箱体与板顶面距离 ±5mm
箱体与板底面距离 ±5mm
4 箱体底部和肋间定位措施 符合施工技术措施要求 全数 观察
5 箱体抗浮措施 符合施工技术措施要求 全数 观察
6 同行或列中心线 《15mm 全数 拉线、尺量
7 相邻行或列中心线 《15mm 全数 拉线、尺量
8 相邻箱体顶面高差 《10mm 全数 拉线、尺量


8、安全措施
8.1 “安全第一、预防为主”是施工的指导方针,成立以项目经理为组长的安全领导小组,负责施工全过程的监督和管理。
8.2 设置专职安全员监控施工全过程的安全,建立安全责任制,层层把关,层层负责,按安全责任落实到每个人头上,每个作业人员均能自觉遵守安全施工要求。
8.3 施工现场平面按安全施工要求布置,设立各种安全标语、标牌及安全标识。
8.4 所有进入现场的作业人员,均经过安全教育和安全考核。
8.5 进入现场人员戴安全帽,系好帽带,高空作业和临口临边作业人员挂好安全带。
8.6 用电设备均一机一箱一匣一漏电,电线架空不拖地,电工拉线。
8.7 夜间用电专业电工拉线,要保证作业及运输场地有足够的照明。
8.8 修补箱体接触胶泥的人员要戴手套、口罩,皮肤接触胶要立即清洗。


9、环保措施
9.1 成立以项目经理为首的环保小组,建立环保管理体系,严格按国家及地方政府的各项环保要求去做。
9.2 现场废弃箱体集中堆放,不得随处抛弃,运到指定固体废弃物排放地点。
9.3 切割箱体产生噪音,切割锯设在场区角落内,周围有居民住宅的设在远离住宅一侧,切割锯处设隔尘隔音罩。修补箱体胶泥小量搅拌,一次使用完成,冲洗器具水进入沉淀池。
9.4 文明施工,做到工完场清,废弃料及时清理,保证作业现场整洁卫生。


10、效益分析
10.1 本工法是使用料头钢筋制作定型支架代替通长固定箱体肋宽大直径钢筋,一次性投入少,降低结构荷载,降低施工成本,经济效益显著。
10.2 本工法的应用方便施工,提高作业工效,每箱体之间设置一个定位支架,相对于放置通长大直径钢筋网架,减轻了建筑物荷载,对结构有利,节约大量钢筋,具有社会效益,有推广前景。
10.3 我们下一步将继续研究取消箱体下部砼垫块,可以避免垫块集中布置对结构的影响,计划采用对结构更安全的其他支撑箱体方式。


11、应用实例
11.1 中国工业博物馆新建工程
中国工业博物馆新建工程由沈阳新大陆建筑设计有限公司设计,建筑面积23286.21m2,框架结构,地上二层,地下局部一层。展览大厅屋面板为大跨度楼板结构结构,使用空心楼盖面积为3800m2,板厚400mm,箱体500mm×500mm×150mm.
11.2 沈阳商业城二期扩建工程
建筑面积为51084.53 m2,框架结构,地下三层,地上六层。营业厅使用薄壁方箱扩大使用空间。无梁大跨度楼板结构,使用薄壁方箱为500mm×500mm×250mm。
11.3  沈阳西站综合交通枢纽工程
建筑面积为23700m2,框架结构,地下一层,地上四层。无梁大跨度楼板结构,使用薄壁方箱为500mm×500mm×250mm。
11.4  辽宁浙商国际商贸城A地块3#楼
建筑面积为38529m2,框架结构,地下一层,地上二十层。无梁大跨度楼板结构,使用薄壁方箱为500mm×500mm×250mm。