伏晓泰
空心楼板是一种常用于建筑结构中的构件,其特点是在楼板底部留有一定的空间,形成内部空腔。这种设计可以减轻楼板自重,提高建筑整体的轻量化效果,同时也有利于布置管线、进行隔声隔热等工作。空心楼板通常由两层混凝土板之间的薄壁构成,内部有不同的形状和排布,如矩形、方形、梯形等。
根据不同的设计要求和使用场景,空心楼板可以采用不同的材料和结构形式,如预制混凝土、钢筋混凝土等。空心楼板广泛应用于住宅、商业建筑、工业厂房等各类建筑中,以满足不同用途下的结构和功能要求。研究建筑工程中空心楼板施工技术有助于提升工程质量和施工效率,促进资源的合理利用,为建筑行业的可持续发展作出贡献。
项目的总建筑面积约为24.1 万m2,其中地上建筑面积约为20.1 万m2,地下建筑面积约为4 万m2。项目包括多个单元楼、商业公寓、幼儿园及地下车库。其中,22#楼为保障性租赁住房,17#、18#、19#楼为住宅,15#、21#楼为商业公寓,20#楼为幼儿园。地下车库和相关配套用房也是项目中不可或缺的一部分。
在本工程中,部分楼板采用了空心楼板施工技术,即通过在楼板内部布置空心的填充体,减轻楼板自重,提高楼板的隔音以及隔热性能,满足建筑设计的要求。
预制空心楼板施工技术是一种先进的建筑施工方法,其核心思想是在工厂预先制作好空心楼板,然后将其运输至施工现场进行安装。在这种技术下,空心楼板的制作和安装过程被有效分离,具有很多优势。
大部分的制作工序已在工厂内完成,只需进行简单的安装操作。这不仅提高了施工效率,还能有效缩短工程周期,满足紧迫的工期要求;传统施工需要在现场进行混凝土的搅拌、浇筑、振捣等繁琐工序,而预制技术将这些工序集中在工厂内,大大减少了现场的杂乱与施工难度。同时,由于工厂内的条件更稳定,可以更好地控制制作过程,确保每块空心楼板的质量一致。运输过程中的防护措施和现场的精确安装也有助于减少楼板的损坏和变形。
现浇空心楼板施工技术适用于具有复杂形状或特殊要求的楼板结构,虽然施工周期较长,但具有很多优势。
模板具有灵活性,根据不同建筑设计要求制作各种形状的空心楼板,满足建筑的多样性和创新性需求。这种灵活性使得现浇空心楼板技术在一些特殊项目中具有独特的优势。现浇空心楼板技术的施工周期相对较长,因为需要在现场进行混凝土的浇筑、振捣、养护等一系列工序。可能会影响工程的整体进度,特别是在工期紧迫的情况下。此外,现场作业还可能受到天气等自然因素的影响,可能对施工的稳定性和质量造成一定影响。
钢筋混凝土空心楼板施工技术是一种结合钢筋骨架和混凝土的先进方法,用于构建坚固耐用的楼板结构。在这种技术中,楼板内部嵌入钢筋骨架,然后浇筑混凝土,形成空心楼板。这种技术融合了钢筋和混凝土的优势,具有独特的优势。
钢筋的加入增强了楼板的抗拉和弯曲能力,使其能够承受较大的荷载和变形,适用于承受较大荷载的建筑场合,如商业建筑和工业厂房。钢筋具有优异的抗拉性能,能够抵御楼板在荷载作用下产生的拉力。而混凝土则具有优异的耐压性能,能够抵御楼板在荷载作用下产生的压力。这种有机结合使得空心楼板在不同方向的力作用下都能够保持稳定的结构性能。
预应力空心楼板施工技术是先进的施工方法,通过在空心楼板施工过程中施加预应力,提高其承载能力、抗弯性能和耐久性。其核心思想在施工阶段施加恒定的预应力,使混凝土在荷载作用下发挥更优越的性能。
预应力空心楼板技术的优势在于它能够有效地提升楼板的承载能力,使其适用于需要承受大荷载的建筑工程,如桥梁、大跨度厂房等。通过预应力处理,楼板在荷载作用下不仅能抵抗弯曲和挠度,还能减少混凝土的开裂和脱落现象,延长楼板的使用寿命。在预应力空心楼板的施工过程中,需要进行预应力钢束的张拉,将钢束的端部连接到楼板的两侧,然后施加恒定的预应力,使楼板产生压应力。
在混凝土的硬化过程中,钢束逐渐释放预应力,使楼板在荷载作用下能够保持稳定的形状和性能。这种技术不仅提高了楼板的整体性能,还能够降低楼板的自重,减轻建筑物的荷载,进而降低了结构的材料消耗和成本[1]。
在排列空心管时,需要对施工图纸或布管图进行仔细研读和充分理解(图1),这样做可以确保在施工过程中,空心管的排列能够严格按照设计要求进行,达到预定的效果,避免因不按照设计要求施工而出现质量问题。在排管过程中,顺管间距是一个重要的参数,其大小会直接影响空心管排列的整齐程度和美观程度。在排列空心管时,应严格控制顺管间距,确保其大小符合设计要求,如果顺管间距过大或过小,都会影响空心管的排列效果,严重时甚至可能导致工程质量问题。上下翼缘厚度会直接影响空心管的承载能力和稳定性,如果上下翼缘厚度不符合设计要求,会导致空心管在使用过程中出现变形、开裂等问题。因此,应严格控制上下翼缘的厚度,确保其符合设计要求。
图1 空心楼板底部模板安装施工(来源:作者自摄)
空心管端部与暗梁、墙、柱之间的间距也是需要关注的参数。如果间距过小,可能会导致空心管在使用过程中与暗梁、墙、柱发生碰撞,影响建筑物的正常使用;如果间距过大,又可能会导致建筑物的空间利用率下降,浪费建筑材料。因此,应合理控制空心管端部与暗梁、墙、柱之间的间距,确保其大小符合设计要求。
在模板工程方面,该项目采用胶合板进行拼装,利用扣件式钢管脚手架作为支撑系统,由于本项目中的楼板跨度较大且厚度较大,需要进行详细的承载力和稳定性计算,确保模板支撑系统能够安全有效地支撑起混凝土结构的重量,保障施工过程的安全性和稳定性。设计支撑系统时,应充分考虑楼板的跨度、厚度、重量及施工荷载等因素,通过精确的计算可以确定扣件式钢管脚手架的数量、位置和连接方式,满足模板支撑的安全性要求,防止在施工过程中出现失稳现象。安装模板时需遵循一定的安装顺序,按照从一侧到另一侧的顺序进行安装,将模板放置在扣件式钢管脚手架上,使用螺栓固定。在完成一端的模板安装后,对模板的另一端进行检查和调整,确保模板之间的板缝紧密、平齐,有效减少混凝土浇筑过程中的漏浆量,提高混凝土浇筑的质量。钢管脚手架各杆件位置,如图2 所示。
图2 钢管脚手架各杆件位置(来源:网络)
对于楼板跨度较大的情况,支模时可以采取2%~3%的起拱预处理,以提高楼板的承载能力。在空心管和板上铁之间放置垫块时,需要综合考虑整体技术因素,尤其要确保板上铁与空心管之间的关系。通过在两者之间放置垫块,形成稳定的固定连接,可以在混凝土浇筑过程中防止发生跑位,确保施工质量的稳定性和一致性[2],垫块类型如图3 所示。
图3 底板钢筋绑扎效果(来源:作者自摄)
在制作定位钢筋网片(图4)后,开始绑扎钢筋施工。在进行楼板焊接工作前,必须做好准备工作,包括确保使用的焊接设备和材料都符合相关的工艺规范,使用指定的焊接电源和焊接夹具,以及符合规格的焊条和填充金属。焊接工作人员必须经过专业的培训并取得相应的资格证书,具备操作和维护现代化焊接设备的能力。对于复杂的结构,为保证结构的稳定性,一般先进行纵向焊接,待冷却后再进行横向焊接[3]。
图4 底部钢筋弹线绑扎(来源:作者自摄)
在绑扎底板钢筋前,应在模板上弹好钢筋摆放的位置线(图5),为绑扎空心楼板下皮钢筋做好准备,采用S 形拉钩连接的方式将上部和底部的两层钢筋网片进行连接绑扎。在绑扎下皮钢筋时,要注意纵向(东西向)钢筋应置于横向(南北向)钢筋的下侧。对于空心楼板上皮钢筋的绑扎,横向(南北向)钢筋应置于纵向(东西向)钢筋的下侧,必须特别注意电气接地的预埋穿插。对于钢筋接头位置的安排,空心楼板及暗梁上部钢筋应在跨中1/3内,下部钢筋在支座附近连接[4]。在放置暗梁箍筋时,应与墙体水平筋交错放置,同时要保证墙体的水平和竖向钢筋错开连接,所有的钢筋搭接处都应在其中心和两端用铅丝扎牢。
图5 钢筋搭接(来源:作者自摄)
完成上述步骤后,就可以绑扎空心楼板上部钢筋了,在绑扎过程中,应保证钢筋与模板间有足够的保护层厚度,通常用垫块来控制保护层厚度,以保证整体的稳定性。振捣次数不少于2 次,且要均匀移动,以确保振捣效果均匀。同时,为确保空心楼板的施工质量和稳定性,在施工过程中要压边3 ~5 cm,保证混凝土表面出浆呈水平状态[5]。
通过对建筑工程中空心楼板施工技术的研究,深入了解了不同类型的空心楼板施工方法及其应用情况。这些技术在提高施工效率、降低成本、改善工程质量等方面都发挥了重要作用。然而,在实际应用中仍面临一些挑战,需要加强工艺研究、材料创新等方面的努力,为进一步推动空心楼板施工技术的发展提供积极帮助。