王利军(中交建筑集团有限公司,北京 100007)
在装配式建筑工程施工中,钢筋桁架叠合板的应用潜能十分巨大。钢筋桁架突出于预制叠合板的上方,可发挥受力筋以及支架的作用,为上层钢筋绑扎施工提供便利,显著提升施工效率。另外,在钢筋桁架施工中,在预制板与现浇层连接方面,可充分利用抗剪作用,保证叠合板结构整体性,改善其力学性能,通过将这一技术应用于装配式建筑施工中,可显著提升工程施工质量。
在我国,装配式钢筋混凝土结构广泛应用于装配式建筑工程中。装配式建筑主要有两种类型,其一为装配整体式结构,其二为全装配式结构。叠合板有三种类型,包括钢筋桁架叠合板、PK 预应力叠合板以及SP 预应力空心板。其中,钢筋桁架叠合板是由预制混凝土与现浇混凝土结合所形成的非预应力实心板结构。钢筋桁架可显著提高刚度,同时,在吊装环节还可直接作为吊钩。在现浇层施工中,预制板可直接作为底模,在浇筑环节无须应用模板,并且在对板缝实施处理后,无须对顶棚进行抹灰处理。由于钢筋桁架叠合板结构的刚度较大,抗裂性优势显著,因此,应用范围广泛,可显著提高项目建设效益。
在装配式建筑结构施工中,制作叠合楼板底板时需选择合适的供应商进行生产加工,保证形状、配筋率以及尺寸大小均达到规定的设计标准。在制作期间,即便每个底板形状尺寸等会存在较大差异,但实际加工步骤基本相同,主要程序涉及模台整理、模具安装、钢筋扎绑、预设孔洞等。制作的各种底板需满足施工规定要求,因此,在生产全过程中,需对底板质量进行严格管控,避免出现破损、开裂等问题。
①及时清理模台,保持平台表面平滑整洁,之后才可开展作业,如果未能达到上述标准,有可能底板表面会出现不平整的情况,导致项目施工质量难以达到预期要求;②根据相关标准、规范要求,对混凝土配合比、原材料进行严格控制,避免因材料质量不达标而使底板出现弯曲、开裂的情况;③在底板混凝土浇筑完成后,需采取蒸汽养护等方式对预制混凝土构件进行保湿养护,以确保混凝土强度符合设计及规范要求;④在预制构件储存时,需避免放置在阴暗潮湿的环境,当底板混凝土强度达到规定标准后,才可开展后续作业。在拆模、起吊期间,需防止底板出现受损的情况。
当预制底板运输至施工现场后,首先需要做好验收工作,然后再根据施工设计图纸对合格的预制底板实施编号,并堆放存储在指定区域。对于叠合楼板的预制底板,可直接作为模板使用,因此,在作业期间,无须设置其他类型的模板,如果出现底板厚度较大或者是跨度过高的情况,才需综合考虑稳定与适应性控制要求,设置部分重要模板与支撑结构。通过此方法能够简化施工流程,缩短施工周期。
在项目施工现场,需合理布置脚手架以及其他支撑结构,将支撑调整至既定位置。在预制底板吊装作业期间,施工现场一般采用塔式起重机、专用吊索具等吊装工具进行吊装,保证预制底板吊装过程中各吊点受力的均匀性。同时,还需保证吊装环节的安全性与稳定性,避免发生扭转的情况。在预制底板吊装操作前,需开展试吊工作,将预制底板吊离地面约为500mm时,对吊装绳与吊钩进行全面检查,避免出现异常问题,保证吊装作业能够有效开展。另外,还需根据设计图纸调节预制板方位,并根据水平方向安装作业,在距离设计安装位置约为500mm处,再次调节预制板方位,确保预制板安装效果符合设计要求。在安装底板时,需保持动作轻缓,避免底板碰撞等出现损伤,在完成底板安装作业之后,将支撑调节至既定高度,对施工面起到支撑作用。在以上作业结束之后,还需全面清理底板表面,并在预设孔洞内合理铺设各种水电管线。除此以外,在叠合板上方,也需要根据设计图纸进行钢筋布置与绑扎,以保证能够符合受力以及锚固要求。在各项检查作业结束后,即可开展叠合层混凝土浇筑施工,将底板与混凝土组合成完整的受力结构。
(1)当预制底板进入施工现场后,需组织相关技术人员对预制底板质量进行验收,对构件尺寸等进行全面检测,判别是否能达到相关标准规范要求,检查表面、边角是否出现受损等情况。在检查期间,如果发现部分构件存在质量缺陷,需再次对相关指标进行检验,避免不合格底板应用到项目建设中。
(2)在底板预制之前,需根据水电、装修等专业图纸对叠合楼板进行二次深化设计,出具叠合楼板深化图纸,避免对后续施工产生较大影响。根据深化图纸要求,对所有预制底板实施编码;在吊装作业期间,按照预制底板上编码进行现场安装作业,避免安装错误对楼板受力功能产生影响。
(3)现阶段,由于叠合楼板类型较多,在设置水电管线时,可能存在较大差异。因此,需按照设计图纸要求预设孔洞,保证管线安装作业能够有序开展。
(4)在梁或者墙体安装施工完成后,才可对底板进行安装。如果底板的跨度过大,则为了避免混凝土浇筑期间底板挠度较大,应当强化支撑效果。与此同时,为了能够保证项目施工的安全性,需根据相关标准规定,在底板两侧加大支撑,并依据施工设计图以及相关规定合理设置底板支撑。
(5)依据施工设计图纸要求合理设定搁置长度,以保证底板在墙板与梁上的搁置长度满足设计图纸及相关规范要求。
(6)由于叠合板对抗裂性具有较高要求,在施工期间需合理铺设折线型抗裂钢筋,以提升抗裂功能。在对底板进行切割或者打孔作业时,需避免对钢筋造成损伤。
(7)在现浇层混凝土浇筑之前,全面清理预制底板表面,同时需对底板表面进行洒水处理,以保持其表面处于湿润状态,避免因杂物较多导致粘结性能下降。在混凝土浇筑期间,若出现预制底板偏移等现象,需立即暂停混凝土浇筑并进行修正。在混凝土浇筑时,需保持轻缓均匀,防止楼板出现受力不均的情况,从而诱发安全事故。
(8)同层墙柱梁应与叠合楼板同时、一次浇筑混凝土,使梁、墙柱构件与叠合板紧密连接成整体结构,提升叠合楼板的抗震性能。
某工程项目占地面积为18267.35m2,总建筑面积为25724.24m2,本项目包含三栋单体建筑,A 栋为教学楼及食堂,地上五层,地下一层,建筑高度22m;B 栋为图书馆及报告厅,地上四层,无地下室,建筑高度20m;C栋为体育馆,地上二层,无地下室,建筑高度22m。采用预应力混凝土管桩+承台、基础梁+筏板基础,地上主体结构2层至屋面层楼板均采用钢筋桁架叠合板,预制叠合板厚度均为60mm,采用C30 混凝土;钢筋桁架叠合板采用双向板作为受力方法,且应用整体式拼缝施工方式。
拟建场地内原建筑物已拆除,场地表层为杂填土,局部为混凝土路面及原地坪;场地内地面标高为36.8m~37.4m,相对高差0.6m,地形起伏较平缓,地势较平坦;建筑红线内地下无给排水管道,最近电缆沟距项目用地红线约10m。
钢筋桁架叠合板是由预制底板、混凝土现浇层叠合而成的,其中,现浇叠合层需放置在预制底板上方,而预制底板需放置在下方并由工厂预制加工。在现浇叠合层中,主要包括预埋管线层、保护层以及顶侧的钢筋层;在预制底板中,主要包含保护层、桁架钢筋锚固层以及底端的钢筋层。钢筋桁架叠合板结构组成见图1,按照从下往上的顺序,首先是预埋管线层,约为20mm~40mm,其次是钢筋,层厚度超过16mm,最后是钢筋混凝土保护层,厚度为15mm,这三层总体厚度需超过60mm。
图1 桁架叠合板结构组成
预制底板的构成顺序:保护层厚度15mm,中间是厚度大于16mm 的底部钢筋层,最后是厚度大于30mm的钢筋桁架下层锚固层,三层总体厚度需超过60mm。因此,钢筋桁架叠合板的总厚度需超过120mm。
在该工程建设期间,需加强整个楼板结构的刚度以及稳定性,各个叠合板底板的厚度为60mm,预制底板侧面和上表面属于粗糙面。其中,上表面应做成凹凸的粗糙面,深度需超过4mm,以提高上下层混凝土结合面的连接质量。在混凝土浇筑前,需对预制底板表面进行全面清理,并保持接缝处于湿润状态;在混凝土浇筑过程中,需对接缝进行振捣与压实处理,并加大养护力度。预制楼板周围搁置长度为10mm。在预制板的接缝位置,需使用微膨胀混凝土叠合层,以防止接缝出现开裂的情况。
(1)叠合板预制构件进场验收。预制构件从预制厂运输到施工现场指定位置后,组织专业技术人员对预制构件的外观质量、结构尺寸、混凝土强度、构件钢筋、构件表面处理情况等进行检查和验收,提前发现和解决构件出厂时的质量问题,减少后期修复和返工。
(2)合理存放叠合板预制构件。根据设计图纸及施工总平面图布置要求,按规格、所用部位、吊装顺序合理确定预制构件的堆放场地,尽量将预制构件堆放场地设置在起重设备工作范围内,避免二次吊运;堆放场地应进行硬化处理,设置100mm厚C15混凝土垫层,四周设有排水措施。各预制构件堆垛之间应设置一条长为0.8m~1.2m左右的通道,确保堆放区域的稳定性和通行的便利性。
(3)确定堆放顺序。在预制构件现场堆放前,需要根据批复的施工总进度计划提前确定预制构件的现场堆放顺序。一般来说,尺寸较大、重量较重的预制构件应该先进行堆放,同时,应根据预制构件的规格、品种、型号和用途进行分类堆放,以便后续预制构件的吊装。
(4)堆放叠合楼板。钢筋桁架叠合板采用板肋朝上叠放的方式,现场严禁倒置,构件的吊点、附着点、拉结点应有清晰标识,钢筋桁架叠合板叠放时上下层之间应设置橡胶块等减震措施,橡胶垫块在预制构件下的位置应与吊装时的起吊位置保持一致。单个区域钢筋桁架叠合板的叠放层数不宜超过6层,现场应采取相应措施以防止预制构件发生倾倒等现象。
(1)吊装设备选择。根据钢筋桁架叠合板设计尺寸,准确计算各预制构件的重量,选择相应的吊装设备。考虑到施工现场条件及预制构件重量,钢筋桁架叠合板吊装一般采用塔式起重机吊装,对于局部距离较远的预制构件,可采取汽车吊辅助吊装的方式。在选择吊装设备时,应充分考虑施工现场条件、周边环境、吊装高度和距离等影响因素,以确保预制构件吊装的安全性。
(2)预制底板吊装前应按要求搭设支撑系统。首先,根据设计图纸要求确定支撑系统的搭设位置和尺寸;然后,根据确定的支撑系统尺寸和形状,选择合适的支撑材料,如钢管、扣件、方木、竹胶板等;接着,根据支撑系统的形状和结构安装支撑系统。钢筋桁架叠合板支撑系统一般采用满堂架支撑体系,在叠合板安装时,在相邻梁或墙两侧设置600mm 宽的水平模板并加设支撑,为叠合板现场施工人员提供安全作业平台;在支撑系统安装过程中,需要特别注意支撑系统的稳定性,确保其能够承受钢筋桁架叠合板自重及后续施工的、活荷载。支撑系统搭设完成后,需要对其进行调整和固定,对整个支撑系统的稳定性、顶面标高等进行检查、验收,并及时进行校正。
(3)预制底板的现场吊装。单块钢筋桁架叠合板应设置4个吊点,起吊点应设置在钢筋桁架叠合板四角内侧距边缘400mm 的位置;预制底板现场吊装采取人工配合塔式起重机的方式进行吊装,起吊构件不得长时间悬停于空中,吊装预制底板下降至安装位置上方500mm 左右时,施工人员用预制构件上提前放置的溜绳将叠合板拉住,使其缓慢下降至设计安装位置。在预制构件吊装过程中,应密切关注预制构件的吊装速度及吊装角度,确保钢筋桁架叠合板吊装稳定和安装质量。
综上所述,我国建筑行业发展迅速,积极推进建筑产业化发展,钢筋桁架叠合板的应用越来越常见,本文对钢筋桁架叠合板施工技术进行了详细探究。根据实践研究发现,通过应用该项技术,能够有效解决施工场地狭窄、叠合板运输环节质量防控难度大、吊装环节定位与拼接难度大等各类问题,显著提升叠合板施工质量,保证高效完成项目建设。