淺談BZS模盒復(fù)合樓板的混凝土施工質(zhì)量控制

陳 俐

(四川省第三建筑工程公司， 四川成都 610051)

淺談BZS模盒復(fù)合樓板的混凝土施工質(zhì)量控制

陳 俐

(四川省第三建筑工程公司， 四川成都 610051)

隨著BZS石膏模盒復(fù)合樓板的大量應(yīng)用，如何保證其施工質(zhì)量是施工企業(yè)面臨的難題。文章通過工程實(shí)際應(yīng)用，闡述了通過控制模盒的上下墊塊、模盒間距、混凝土粗骨料、改進(jìn)設(shè)計(jì)拉鉤、模盒注水等施工工藝，可以解決復(fù)合樓板最常見的混凝土不密實(shí)的問題，從而較好地控制了復(fù)合樓板的施工質(zhì)量。

BZS石膏模盒； 墊塊； 抗??； 注水

建設(shè)環(huán)保節(jié)能建筑已成為建設(shè)我國(guó)節(jié)約型社會(huì)的重要組成部分，密肋復(fù)合樓板的建筑結(jié)構(gòu)正是迎合了這個(gè)趨勢(shì)。其中玻璃纖維增強(qiáng)(BZS)石膏模盒復(fù)合樓板以其綠色環(huán)保、自重輕、受力均勻、抗震性能好、施工方便等優(yōu)勢(shì)，大量應(yīng)用于大跨度和大荷載、大空間的多層和高層建筑、需靈活間隔或經(jīng)常改變使用用途的建筑、采用集中式空調(diào)的建筑、有特殊隔音、保暖要求的建筑等，取得了良好的施工效果，占據(jù)了更多的市場(chǎng)。

BZS石膏模盒是一種預(yù)制構(gòu)件，采用磷石膏或者脫硫石膏為主材、玻璃纖維增強(qiáng)制作而成，填埋于樓板內(nèi)，與框架梁、密肋梁共同作用，從而形成以密肋形式受力的高性能的密肋復(fù)合樓板(圖1)?，F(xiàn)以某工程為例，對(duì)BZS石膏模盒復(fù)合樓板的施工質(zhì)量控制進(jìn)行探討。

1 工程概況

某工程位于遂寧市安居區(qū)鳳凰大道，為商業(yè)綜合體，總建筑面積97 288.6 m2，建筑高度27.6 m，地上六層，地下一層，±0.00以上分別由1～3#樓組成。本工程所有樓板均為BZS石膏模盒復(fù)合樓板，結(jié)構(gòu)板厚為400 mm，石膏模盒規(guī)格為580 mm×580 mm(外徑)，厚度分250 mm和275 mm兩種。模盒間距分兩類，一類為覆土樓板處間距為100 mm，另一類為不覆土樓板處間距為60 mm。模盒間縱橫均為肋梁，模盒上面、下面均布有鋼筋網(wǎng)。

該工程模盒安裝大樣有三類，主要大樣見圖2～圖4。

2 施工重點(diǎn)和難點(diǎn)

根據(jù)以往類似空腹樓板的施工經(jīng)驗(yàn)和本工程先期施工部位的施工總結(jié)，發(fā)現(xiàn)BZS空腹樓板施工最容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題是樓板頂面混凝土開裂、模盒下部出現(xiàn)混凝土空鼓。因此，控制BZS石膏模盒上下混凝土的密實(shí)度是施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

3 原因分析

經(jīng)分析，造成混凝土密實(shí)度不好的主要原因有以下幾類：

3.1 模盒墊塊的設(shè)置

根據(jù)設(shè)計(jì)，該工程模盒厚度有兩種，模盒的上下均設(shè)計(jì)有雙向鋼筋，如果模盒上部或者下部的墊塊尺寸出現(xiàn)偏差或者數(shù)量設(shè)置不夠，則很容易造成樓板上部鋼筋保護(hù)層超偏差，從而導(dǎo)致上部混凝土裂縫；或者造成模盒下部空間高度偏小，加上下部鋼筋的設(shè)置，從而會(huì)導(dǎo)致模盒下部混凝土無(wú)法密實(shí)，甚至出現(xiàn)空洞。因此，模盒上下的墊塊的設(shè)置數(shù)量和尺寸的精確度對(duì)模盒上下混凝土的密實(shí)至關(guān)重要。

3.2 模盒的間距

根據(jù)設(shè)計(jì)，該工程模盒間距100 mm和60 mm，模盒間肋梁密布，如果模盒安裝過程中間距控制不好，間距太小的話，振動(dòng)棒無(wú)法到位，勢(shì)必導(dǎo)致模盒下部的混凝土很難密實(shí)。因此，布置好模盒的間距是保證模盒下部混凝土密實(shí)的首要條件。

3.3 混凝土的粗骨料粒徑

該工程所采用的模盒長(zhǎng)寬為580 mm×580 mm(外徑)，底面為480 mm×480 mm，由于模盒的底面面積較大，模盒下部混凝土厚度也只有45 mm或者60 mm，而且混凝土只能從模盒四周側(cè)面的肋梁進(jìn)入模盒下面，如果混凝土的粗骨料粒徑偏大，加上下部雙層鋼筋造成的阻擋，會(huì)導(dǎo)致模盒下部中心位置混凝土粗骨料很難到達(dá)，從而導(dǎo)致該部位混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。因此，必須控制好混凝土的配合比，尤其是粗骨料的粒徑，才能保證模盒下部混凝土強(qiáng)度。

3.4 混凝土布料機(jī)的設(shè)置

目前，施工現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土?xí)r，混凝土布料機(jī)的使用頻率非常高?；炷敛剂蠙C(jī)除了自重較大，工作時(shí)所產(chǎn)生的沖擊荷載也很大，如果混凝土布料機(jī)布置不合理，很容易破壞下部的的BZS石膏模盒。模盒破壞后，模盒碎片不易取出，鋼筋保護(hù)層嚴(yán)重偏大，導(dǎo)致該部位樓板板面易出現(xiàn)開裂。因此，合理布置和設(shè)置混凝土布料機(jī)也是防止混凝土開裂的重要環(huán)節(jié)。

3.5 模盒的抗浮問題

一直以來(lái)，空心樓板無(wú)論采用何種空心材料，混凝土澆筑時(shí)，空心材料的抗浮問題都是工藝流程中的一個(gè)難點(diǎn)，如果這個(gè)問題沒有解決好，混凝土澆筑過程中就會(huì)出現(xiàn)空心材料上浮和移位的現(xiàn)象，那么，混凝土不密實(shí)也在所難免。

3.6 模盒自身吸水性強(qiáng)

經(jīng)對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明，木模板存在高吸水率的特點(diǎn)，而BZS模盒的吸水率較木模板更高，在混凝土澆筑前，如若這兩塊材料未發(fā)透水，它們將吸收混凝土中的水分，造成混凝土在凝結(jié)過程中自身保水性大大降低，勢(shì)必嚴(yán)重影響混凝土養(yǎng)護(hù)成型。

4 解決措施

4.1 模盒墊塊的控制

4.1.1 計(jì)算墊塊尺寸

4.1.1.1 模盒下部墊塊高度

根據(jù)設(shè)計(jì)，模盒下部墊塊放置在模盒底部與支模架底模木模板之間，其高度為45 mm、50 mm和60 mm三種。

4.1.1.2 模盒上部墊塊高度

根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求，模盒上部墊塊放置在模盒頂面與上部鋼筋之間，綜合考慮樓板厚度、模盒高度、鋼筋直徑、混凝土保護(hù)層厚度等計(jì)算出適宜的墊塊高度(表1)。

由表1可得：模盒上部墊塊所需尺寸為61 mm、51 mm、49 mm，綜合考慮后，確定模盒上部墊塊高度采用50 mm和60 mm兩種。

4.1.1.3 墊塊尺寸

通過計(jì)算，綜合考慮模盒上部和下部所需墊塊尺寸，最終確定工程所有所需墊塊統(tǒng)一為45 mm×50 mm×60 mm。

4.1.2 墊塊制作

根據(jù)計(jì)算出的模盒墊塊尺寸，聯(lián)系廠家生產(chǎn)預(yù)制高強(qiáng)度砂漿墊塊。

4.1.3 安裝墊塊

墊塊在擺放過程中，一定要保證位置正確、數(shù)量足夠。對(duì)于模盒下部墊塊，要求模盒下部四個(gè)角點(diǎn)必須設(shè)置墊塊。對(duì)于模盒上部，要求每一個(gè)模盒上部至少設(shè)置兩個(gè)墊塊，且墊塊必須設(shè)置于面筋節(jié)點(diǎn)位置，保證墊塊發(fā)揮作用(圖5)。

4.2 模盒間距的控制

4.2.1 計(jì)算

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的每一塊板的具體尺寸及設(shè)計(jì)要求的模盒最小間距60 mm，計(jì)算出每一塊板跨所需模盒縱橫數(shù)量。

例：某板跨尺寸為4 000 mm×6 000 mm(均為梁內(nèi)邊凈空)

短邊方向：(4000-60)/(580+80)=6.156

此方向模盒列數(shù)定為6個(gè)

模盒間距調(diào)整為 (4000-580×6)/7=74.29 mm

長(zhǎng)邊方向：(6000-60)/(580+80)=9.28

此方向模盒列數(shù)定為9個(gè)

模盒間距調(diào)整為(6000-580×9)/10=78 mm

4.2.2 彈線安裝

根據(jù)計(jì)算所得的每一塊樓板的模盒列數(shù)及模盒間距，在模板上排好尺，并彈好墨線，以便模盒安裝人員跟線安裝。通過墨線控制模盒位置，確保模盒間距不小于60 mm，從而保證混凝土順利流入模盒下部，同時(shí)保證50插入式振搗棒可插入進(jìn)行振搗。

4.3 混凝土粗骨料粒徑控制

4.3.1 設(shè)計(jì)變更

通過技術(shù)核定將原設(shè)計(jì)普通混凝土核定為同標(biāo)號(hào)細(xì)石混凝土。

4.3.2 自密實(shí)細(xì)石混凝土和普通細(xì)石混凝土方案對(duì)比

工程實(shí)施過程中，商品混凝土站技術(shù)人員曾建議采用自密實(shí)細(xì)石混凝土，其混凝土骨料粒徑不大于12 mm，不需要振搗，按普通混凝土方法養(yǎng)護(hù)，可以達(dá)到灌漿料同等的密實(shí)度水平。自密實(shí)混凝土各方面性能都有利于解決模盒下部混凝土空鼓的問題，但其價(jià)格高于普通細(xì)石混凝土約40 元/m3。為確定選用何種混凝土，首先選擇了約100 m2左右部位使用普通細(xì)石混凝土澆筑，在達(dá)到混凝土養(yǎng)護(hù)周期后，將樓板底模拆除，經(jīng)過觀察和回彈，發(fā)現(xiàn)普通細(xì)石混凝土澆筑的部位并未出現(xiàn)空鼓的現(xiàn)象。通過此次試驗(yàn)，說(shuō)明只要保證普通細(xì)石混凝土粗骨料的粒徑，BZS石膏模盒下部混凝土也是可以達(dá)到密實(shí)的。

4.4 混凝土布料機(jī)的設(shè)置

為緩沖混凝土布料機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的沖擊荷載，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，利用現(xiàn)場(chǎng)鋼筋的邊角余料，焊接制作了多個(gè)混凝土布料機(jī)腳凳。該腳凳的四個(gè)腳可以穿過肋梁直接放在模板上，混凝土布料機(jī)自重和產(chǎn)生的沖擊荷載通過腳凳直接傳遞給支模架，避免了對(duì)模盒的破壞，從而保證混凝土的施工質(zhì)量(圖6)。

4.5 模盒的抗浮問題的解決

按設(shè)計(jì)要求，模盒抗浮主要采用φ6.5 mm的HPB300鋼筋制作為兩端135°彎鉤的拉鉤，拉鉤固定在上下板筋上來(lái)保證模盒的抗浮。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際安裝綁扎過程中，由于底筋與面筋空隙尺寸限制，兩端制作為135°的拉鉤時(shí)，作業(yè)人員不易安裝。經(jīng)過反復(fù)調(diào)整分析，在保證拉鉤傳力性能前提下，先將拉鉤制作成一端135°彎鉤，一端90°彎鉤。在安裝綁扎時(shí)，將90°一端掛于面筋上，再用特制小彎鉤工具將其加彎至135°。對(duì)安裝好的拉鉤，要求作業(yè)人員檢查其拉結(jié)是否牢靠，對(duì)個(gè)別松動(dòng)的拉鉤，采取綁扎一絞扎絲的加強(qiáng)措施。

4.6 模盒吸水性強(qiáng)的控制

為解決模盒吸水性強(qiáng)的問題，經(jīng)多次試驗(yàn)，采用了模盒注水的方法解決這一難題。通過注水施工，不僅解決了模盒自身吸水性強(qiáng)造成混凝土過早失水的問題，而且還解決了模盒抗浮的問題。

4.6.1 鉆孔

上部面筋綁扎完畢后，采用電錘對(duì)模盒頂部進(jìn)行鉆孔，鉆孔時(shí)應(yīng)控制好力度和轉(zhuǎn)速，以保證注水孔的良好成型和模盒的完好性，模盒注水至飽和后應(yīng)采用澆筑混凝土同強(qiáng)度的砂漿進(jìn)行注水孔封堵。

4.6.2 注水

(1)注水的量和時(shí)間應(yīng)根據(jù)不同天氣情況以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工進(jìn)度(混凝土澆筑的時(shí)間)靈活掌握。如果注水量過多，會(huì)增加樓板的自重，而且水分一直在模盒里無(wú)法揮發(fā)；如果注水時(shí)間太早，混凝土還未澆筑到該部位，模盒已經(jīng)干燥，就失去了注水解決模盒自身吸水性強(qiáng)的作用。

(2)工程施工時(shí)，我們?cè)诿總€(gè)施工季節(jié)都進(jìn)行了試驗(yàn)，確定注水量和注水時(shí)間(表2)。

(3)石膏模盒注水充足一小時(shí)內(nèi)吸水飽和，失水后應(yīng)再次進(jìn)行注水(圖7)。

5 施工效果

5.1 社會(huì)效益

該工程采取了切實(shí)可行的施工方案，內(nèi)置BZS空腹樓板的施工質(zhì)量非常好，拆模后，混凝土的成型質(zhì)量、觀感都得到了業(yè)主和建設(shè)行政主管部門的高度認(rèn)可(圖8)。

5.2 經(jīng)濟(jì)效益

(1)采用普通細(xì)石混凝土代替自密實(shí)混凝土澆筑模盒下部。工程保守預(yù)算細(xì)石混凝土用量約8 000 m3，則可節(jié)省費(fèi)用為：40×8000=320000元。

(2)采用預(yù)制砂漿墊塊代替普通花崗石墊塊，每1 m2節(jié)約人工費(fèi)、材料費(fèi)0.1元，本工程建筑面積為98 000 m2，則可節(jié)省人工費(fèi)：0.1×98000=9800元。

(3)模盒人工開孔，人工注水。每1 m2花費(fèi)約0.8元，則本工程此項(xiàng)總花費(fèi)為：0.8×98000=78400元。

(4)增設(shè)拉鉤的材料及制作和綁扎。每1 m2花費(fèi)約1.7元，則本工程此項(xiàng)總花費(fèi)為：1.7×98000=166600元。

(5)共計(jì)節(jié)省費(fèi)用：320000+9800-78400-166600=84800元。

[1] 楊靜， 王肖伍. 無(wú)梁現(xiàn)澆混凝土空心樓板應(yīng)用技術(shù)[C]//全國(guó)高校建筑施工學(xué)科研究會(huì). 2008:12-16.

[2] GB 50204-2015 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

陳俐(1969～)，女，工程碩士，高級(jí)工程師，從事建筑施工管理工作。

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[定稿日期]2017-03-22