多层大跨度钢筋混凝土空腹夹层板楼盖施工方法

（1.贵州大学空间结构研究中心，贵州 贵阳 550003；2.中铁十六局集团第四工程有限公司，贵州 贵阳 550003；3.贵州大学土木工程学院，贵州 贵阳 550003）

0 引言

大跨度钢筋混凝土空腹夹层板楼盖结构，上肋、下肋通过剪力键连接，且上表层设置钢筋混凝土板而成，中间空腹部分穿越管线，使结构自重降低，实现建筑空间的灵活划分。该结构由贵州大学马克俭院士在1995年提出，理论研究已日渐成熟，并成功应用在贵州、四川、河南、青海等地，总建筑面积超二百万平方米，取得了良好的技术经济指标和社会效益。本文以贵州省老干活动中心工程为实例，介绍现浇多层大跨度钢筋混凝土空腹夹层板施工方法。

1 工程概况

贵州省老干活动中心占地面积4529m2，总建筑面积28670m2。其中地下建筑2 层，建筑面积9042m2；地上5 层，建筑19628m2；建筑总高度28.9m。建筑平面分为A、B 两个区，每个区中分别集中了会议室、乒乓球室、羽毛球室、桌球室等老年活动场所，A 区与B 区间设中庭。该工程的建筑功能多样化，需要较大较灵活的活动空间，楼盖采用钢筋混凝土空腹夹层板结构（二、三、四层及五层B 区）及U 型钢-混凝土组合空腹夹层板结构（五层A 区），屋盖采用空腹网架采光顶。本文以二层楼盖为例，讨论钢筋混凝土空腹夹层板结构的施工方法和特点。

2 施工部署和施工流程

2.1 施工部署

此工程单层面积约为4500m2，单层面积大，因场地空间限制，施工难度较大，混凝土施工时间有限，故每个区域结构分三次浇筑。按照施工顺序首先浇筑框架柱及楼梯混凝土，并预留施工缝，待混凝土浇筑完成后及时处理施工缝，确保与下次混凝土紧密结合；然后，浇筑空腹夹层板下肋及剪力键下部（至下肋顶面）混凝土，确保一次性浇筑完成，与框架梁间距50cm～60cm位置留设施工缝；最后，剪力键上部、上肋、表层板及周边梁板框架结构混凝土一次性浇筑完成。

2.2 施工流程

施工顺序:搭设脚手架→柱钢筋绑扎→柱、楼梯模板安装→楼梯钢筋绑扎→柱、楼梯混凝土施工→搭设下肋架子、支下肋及剪力键模板，剪力键下均有支撑→绑扎下肋及剪力键钢筋→浇筑下肋及剪力键混凝土，其中剪力键混凝土浇至下肋顶面→待下肋及剪力键混凝土初凝后支上肋和表层板模板→绑扎上肋及表层板钢筋→浇筑剪力键上部、上肋及表层板混凝土→待上肋及表层板混凝土初凝后重复上述步骤施工上一层。

现浇钢筋混凝土空腹夹层板的施工重点为：施工单位在收到图纸以后，组织有关人员熟悉施工图和模板设计方案，以及《混凝土结构工程施工及验收规范》、《建筑安装分项工程施工工艺规程》，同设计人员做好技术交底。脚手架在搭设时，应保证每个剪力键下均有一个支撑，特别是在施工第一层楼盖时，应校核上层楼盖自重及其施工荷载是否超过本层使用荷载，并采取可靠措施防止脚手架在施工荷载作用下的沉降，否侧应在本层下应另加设支架支撑，空腹夹层板与临时支撑点只能设于剪力键处。在施工支架中要求按跨度的1/500 预期拱，起拱方向为短跨方向。空腹夹层板上肋、下肋及剪力键上严禁开设洞口，如相关专业确需要开设设备孔洞时，设计前应通知相关专业和结构设计人员作好相关沟通工作，在施工前做好特别处理。待上肋混弄土达到100%设计强度后，方可拆除模板。但剪力键下的模板支撑暂时不拆，待第二层强度达到设计强度的100%后，方可拆除重复上述步骤施工上一层。

3 施工工艺

3.1 模板工程

3.1.1 模板材料

该工程模板材料中，支撑钢管为不低于φ48mm×3mm，木材采用柏木，规格为80mm×100mm，模板采用木胶合面板，木胶板厚度h=15mm；扣件采用符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831-2006）的规定。

3.1.2 模板安装方法

模板安装严格按照模板施工方案进行，模板拼缝处粘贴海绵条，不得突出模板面，对结构施工缝处以硬化的混凝土表面薄膜松散混凝土及其软弱层进行剔凿，全部凿出新茬，冲洗清理干净。模板安装就位，轴线，垂直度都应符合设计要求和相关规范标准，确保结构及构件尺寸准确，并且施工人员应对模板进行检验，使其满足刚度、强度及稳定性要求，能承受混凝土浇筑时重量、侧压力及其它施工荷载。合模前，最后校验钢筋（通知结构设计人员）对照图纸预留孔洞是否遗漏，位置是否准确，安装是否牢固。模板一次性支至表层板板底，在上肋底部应断开，模板完成后进行上肋及表层板的钢筋施工。注意：空腹夹层板上、下肋及剪力键上严禁开洞口，如相关专业确需开设设备孔洞时，施工前应通知结构设计人员作特别处理。

3.1.3 空腹夹层板下肋、上肋模板安装

用直径不低于φ48×3mm 钢管满堂支架，配合扣件、顶托组成支撑系统，模板采用15mm 的木胶板，次楞采用50mm×80mm 方木，主楞采用φ48×3mm钢管，主楞由顶托支撑固定于满堂支架上，支架横立杆间距为1200mm，纵立杆间距为1000mm，每隔不大于1.8m 设一道拉杆，在剪力键位置下设置一道支撑，在底部高于地面20cm 设置一道扫地杆，纵横向剪刀撑设置按照5跨一道考虑，剪力撑与立杆连接牢靠，与地面夹角45 度～60 度。

空腹夹层板第一次支模至下肋底及表层板模板，模板采用木模板，在完成底板安装后，及时绑扎完成下肋钢筋后，通知结构设计人员到现场校验钢筋后，在安装下肋侧模，侧模高度要比下肋顶高15cm，以确保混凝土放入模板槽中，现浇的混凝土不外流，侧模与外侧脚手架连接，确保混凝土施工中不发生胀模及爆破现象。完成浇筑下肋混凝土后，待混凝土强度达到1N/mm2（Mpa）强度，拆除下肋侧模，在拆除过程中确保不扰动底模，避免造成下肋变形。模板拆除后对剪力键位置及下肋留设的施工缝进行处理，凿毛并清理干净。下肋模板拆除完成后，安装上肋底和表层板支架及模板。模板安装完成后，进行钢筋及混凝土施工，待上肋及表层板强度达到设计强度的100%后，方可拆除模板。模板拆除时，应注意校核上层楼盖自重及其施工荷载是否超过本层使用荷载，如超过，应在本层下加设支架支撑。空腹夹层板的临时支撑点只能设置于剪力键处。

3.1.4 空腹夹层板剪力键模板安装

现浇钢筋混凝土空腹夹层板施工中，剪力键为主要构件，节点采用15mm厚木胶板与方木及钢管结合此工程构件尺寸特点现场制作，待下肋模板安装后，将节点处固定牢固并用密封条密封，该处节点增加设一道竖向钢管支撑，与楼板支撑连接牢固。剪力键采用与上肋一起浇筑的方式浇筑，在完成下肋混凝土（达到1N/mm2Mpa）后，将剪力键与下肋交接位置水泥砂浆凿毛处理，并清理干净，避免影响剪力键与下肋的连接。

3.2 钢筋工程施工

3.2.1 空腹夹层板钢筋施工流程

模板支撑体系支撑完毕→清理流渣→按施工图弹钢筋线→钢筋按施工图依次摆放下肋钢筋→钢筋按施工规程绑扎连接→摆放剪力键钢筋→钢筋按施工规程绑扎连接→放置混凝土垫块→进行水、电管线预埋施工→放置马凳铁→摆放上肋钢筋→钢筋按施工规程绑扎连接→摆放板面钢筋→并清理当中的流渣→通知设计人员校验钢筋→浇筑混凝土。

3.2.2 钢筋工程施工重点

第一，钢筋上、下肋与剪力键绑扎中，首先在肋底模板上画箍筋间距后摆放箍筋，遇到穿肋的上、下部纵向受力筋，先绑上部纵筋，再绑下部纵筋。第二，肋上部纵向钢筋贯穿中间节点，肋下纵向钢筋伸入中间节点要保证锚固长度；肋端箍筋加密区按图纸及规范要求，箍筋开口方向交错布置，箍筋用套扣法绑扎，箍筋要垂直主筋，间距要均匀，绑扎要牢，肋的主筋要贴箍筋角；肋的上铁接头、下铁接头应尽量避开两端的箍筋加密区。第三，下肋和剪力键混凝土浇筑完成后，绑扎上肋和板面钢筋，肋筋伸入剪力键时应锚固于剪力键外侧20d；清扫模板上的刨花、碎木、电线管头等杂物；浇筑钢筋混凝土。

3.3 混凝土工程施工

3.3.1 混凝土浇筑顺序

每层混凝土组织施工流水，首次浇筑单个区域的框架柱及楼梯等结构。混凝土浇筑至下肋或梁底以下150mm 左右→第二次浇筑空腹夹层板区域下肋混凝土及剪力键混凝土（浇至下肋顶面），因混凝土数量相对较少，可确保空腹夹层板下肋混凝土整体性无施工缝影响→浇筑周边框架柱及楼梯梁板结构及空腹夹层剪力键上部、上肋和表层板的混凝土。

3.3.2 混凝土浇筑重点

混凝土浇筑时从底层一端开始浇筑混凝土，混凝土浇筑长度应控制在12000mm～20000mm 范围内，如此依次向前浇筑其它各层混凝土。混凝土浇筑应逐层水平方向向前推进，每层浇筑厚度不超过500mm，每层浇筑间隔时间不得超出前一层混凝土的初凝时间，上层混凝土浇筑时，振动棒应插入下层混凝土内不小于50mm～100mm，在浇筑接茬处应振捣到位。其中振捣棒的选择，因下肋钢筋较为密集，钢筋净间距较小，振捣棒尽量采用30 振捣棒配合50 或70 振捣棒进行现浇混凝土振捣施工，确保混凝土密实。

泵送浇筑混凝土时，不得在同一处连续布料，应在布料杆的旋转半径范围内水平布料，逐步向前推进，而且布料出口离模板内侧面不小于50mm，且不得向模板内侧面直冲布料，混凝土自御料口的自由倾落高度不超过2 米。超过2 米时，应采用串筒或溜槽顺导混凝土，保证混凝土不发生离析现象。在保证混凝土不出现冷缝的前提下，利用软管左右移动，作扇形状散布混凝土，尽量增大混凝土散布面积，以增加热量交换。

3.3.3 混凝土振捣

混凝土浇筑振捣注意点，必须有专业工长在现场指挥，处理各种临时发生的问题。振捣方法：振动棒移动间距不大于500mm ,振捣时间15--30 秒，快插慢拔。此外，应视混凝土表面不再明显下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准。同时应插入下层混凝土50～100mm 左右，以消除二层之间的接缝。为增加混凝土的密实度和抗裂性能，应采用二次振捣方法：初凝前进行第二次混凝土振捣，直至混凝土表面不再明显下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆。混凝土找平：混凝土浇到底板顶标高后，将混凝土表面找平，且控制好混凝土顶面标高，然后用木抹子拍打、搓抹两遍。

3.3.4 施工缝留设及处理

由于空腹夹层板结构每层分为两个区域，现将每个区域的结构分三次浇筑，先浇筑周边梁板结构混凝土，浇筑到上肋底部位置，预留施工缝，再单独浇筑空腹夹层板区域的下肋混凝土，由于下肋尺寸较小，混凝土分散，浇筑难度大，下肋混凝土施工采用泵送的方式运送至板顶，然后人工配合浇筑混凝土。施工缝布置在周边梁板混凝土框梁结构外侧50-70cm（即下肋的肋高的2 倍以上）范围内。浇筑下肋或梁底以下150mm 左右，混凝土数量相对较少，可确保空腹夹层板下肋混凝土整体性；最后连同周边预留的框架柱、梁施工缝位置一起同剪力键、上肋及表层板同时浇筑混凝土，完成空腹夹层板现场浇筑。施工缝尽量避免留在同一截面，施工缝留置成斜槎，角度与底板形成约60°，施工缝在首次浇筑完混凝土后，及时将施工缝凿毛，清除表面浮浆，施工缝预留钢筋注意阻锈，施工缝留设如图1。

图1 空腹夹层板施工缝示意图

4 结语

本文分析了贵州省老干活动中心的钢筋混凝土空腹夹层板楼盖的施工过程，详细介绍了大跨度空腹夹层板结构的施工工艺和施工重点。该工程施工的顺利实施表明，本工程采取的施工方法是可行的、可靠的，并且成本低廉，实施速度快，可以在此类结构的施工中推广。