組合塑料模盒現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋技術探析

邱優(yōu)群 （贛州眾信建設工程咨詢有限公司，江西 信豐 341600）

為了響應國家“雙碳”戰(zhàn)略需求，建設環(huán)境友好型和諧社會，國務院頒布《關于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的指導意見》，深入推進工業(yè)、建筑、交通等領域低碳轉型。同時，《十四五建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中明確將建筑工程的節(jié)能減排能力、綠色化改造技術及綠色化施工技術等作為房屋建筑行業(yè)未來實現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略的重點發(fā)展方向[1,2]。因此，大力推行環(huán)境友好型建筑施工技術對實現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標具有十分重要的意義。

隨著國內(nèi)經(jīng)濟化水平的大力發(fā)展，城鎮(zhèn)化建設進度加快，大型超高層建筑工程成為城市基礎設施建設的主流[3,4]。地下停車場作為超高層房屋建筑的重要組成部分，其建筑質量也是建筑行業(yè)人員關注的重點。空心樓蓋技術打破了傳統(tǒng)的現(xiàn)澆梁樓板技術，是一種充分利用建設空間、節(jié)約建筑材料、減少施工成本的新型綠色施工技術，在我國建筑結構領域重大創(chuàng)新技術中具有重要的地位。該技術中的樓蓋為正交雙向現(xiàn)澆工字肋空心結構，將自承式芯模置于工字梁中，可以在內(nèi)部空間中承受荷載，形成新型的雙向網(wǎng)格肋的空心結構，與暗梁或明梁、框架柱或剪力墻聯(lián)合傳遞建筑結構中承受的荷載[5,6]。目前，該技術的基本施工操作流程已經(jīng)被建筑行業(yè)施工人員所掌握，但是該施工技術的精細化把控關乎建筑工程的施工質量，加之不同的方箱組合技術越來越多，精細化的施工工藝仍需進一步結合實際工程完善。鑒于此，本文詳細介紹了組合模盒空心樓蓋技術的工藝原理、施工工藝流程及經(jīng)濟環(huán)境效益，為進一步優(yōu)化組合模盒空心樓蓋施工技術及建設精品施工技術奠定基礎，達到提升施工質量及安全性的目的，對建設精品房屋建筑工程具有十分重要的意義。

1 工程概況

江西省某保障性住房項目，由24層高層建筑+兩層地下車庫組成。地下車庫的建筑面積達25000m2，地下車庫頂板使用了組合塑料模盒現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋結構體系，內(nèi)部結構采用了輕質方箱材料，對替代實心樓蓋一部分混凝土的方箱采用一定的排列方式，內(nèi)部形成了空腔或者輕質夾心，進而形成一種空間蜂窩狀的受力結構。地下車庫頂板厚度600mm，空心模盒的高度為450mm，模盒上部分為80mm 厚、下部分為70mm厚的現(xiàn)澆混凝土，強度等級為C40。

現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋技術的工藝原理是首先在結構內(nèi)部埋設一定排列順序的方箱，利用方箱在混凝土板中鑄塑成內(nèi)部空間；然后形成傳力明確的雙向網(wǎng)格肋水平結構體系，最后將荷載均勻分散在框架梁上，通過框架梁和柱分散承受荷載。其結構層由空心內(nèi)模、鋼筋混凝土縱橫肋梁和框架梁組成。

2 組合塑料模盒現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋施工技術

空心樓蓋技術施工工藝流程主要包括[7-12]：模板支護、鋼筋綁扎、組合塑料模盒安裝以及混凝土澆筑部分。其中，模板安裝部分包括支撐、模板安裝及定位放線；鋼筋綁扎部分包括板底部和上部鋼筋綁扎及管線預留埋設；組合塑料模盒安裝部分包括墊塊安裝、模盒定位及抗浮錨固處理；混凝土澆筑部分包括混凝土澆筑、養(yǎng)護及拆模。具體施工技術流程圖如圖1所示。

圖1 施工技術流程圖

2.1 頂層樓蓋模板安裝

現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋模板支撐及模板安裝體系與傳統(tǒng)梁板結構一致，按照《混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范》的規(guī)定進行。將模板四周及接頭處釘牢，防止模板向外傾覆。但由于其具有較大的跨度，框架暗梁及空心板施工時必須起拱0.3%。待模板安裝完成并驗收合格后，對暗梁、組合塑料模盒、預埋管以及預留孔等進行定位放線工作。預留孔必須在放線前完成，不可事后開洞。

2.2 塑料模盒排放及安裝

首先，綁扎暗梁鋼筋及板底層鋼筋；其次，及時預埋水管、電管、電盒等材料，為了保證混凝土的施工質量，必須在管間肋的位置布設一定的預埋管交叉點；最后，待綁扎完成并驗收合格后，開始擺放塑料模盒的墊塊，四周均應布設墊塊。本工程所采用的墊塊為高度70mm、直徑50mm的水泥砂漿預制塊。方箱擺放時，應該依照平面圖從梁的一邊向另外一邊擺放，方箱四角部位要求平穩(wěn)落在墊塊上。箱體應該水平放置，必須保證方箱的各肋邊控制在一條線上，不可有歪斜的現(xiàn)象發(fā)生，防止后期出現(xiàn)樓蓋面筋超高的問題，影響施工質量。在整個塑料模盒從堆放場吊運至施工樓層并進行擺放的過程中，必須嚴格保證墊塊及塑料模盒的質量；如果出現(xiàn)破損，必須及時進行更換并登記備案。本工程的塑料模盒及對應的下部墊塊的擺放示意圖如圖2所示。

圖2 塑料模盒及墊塊擺放示意圖

空心樓蓋技術的核心施工環(huán)節(jié)是解決塑料模盒的上浮問題，因此在暗梁內(nèi)部擺放好組合模盒后，開始進行抗浮鋼筋的布設及綁扎。本工程采用兩種抗浮措施：①在板底層鋼筋綁扎完成并擺好墊塊后，采用直徑為14mm的鐵絲將板底筋與模板支撐體系固定；②方箱放置完成后，在方箱上部布置2道直徑為10mm的抗浮鋼筋，利用直徑為14mm的鐵絲將抗浮鋼筋與下層板鋼筋緊固相連，防止塑料模盒上浮，如圖3 所示。完成空心樓蓋肋梁的板底筋綁扎后，進行第1道抗浮固定措施的布設，待驗收合格后才能進行組合模盒的鋪設。

圖3 塑料模盒的抗浮錨固措施

當塑料模盒的抗浮錨鋼筋綁扎完畢后，開始綁扎板面層鋼筋。在綁扎之前，必須嚴格檢查塑料模盒的質量、規(guī)格以及組織方式。如果有不合理的地方，必須及時進行處理，以確保整個工程的施工質量。板面鋼筋不宜在支座處斷開，應在板1/4跨處進行搭接。外層放板縱筋較大的鋼筋，內(nèi)層放板縱筋較小的鋼筋。

2.3 混凝土澆筑、養(yǎng)護及拆模

混凝土澆筑應該采用泵送施工，鋼筋馬凳不可架設在泵管上，需利用柔性支撐與空心樓板的肋梁鋼筋接觸，每隔3m 墊一個廢輪胎；混凝土振搗采用直徑30mm 的小型插入式振搗棒，板面宜采用平板式振動器，振搗器應避免觸碰模板、鋼筋、定位馬凳，振搗時間應較普通樓板的施工時間延長；混凝土澆筑完畢后，初凝固時需安排施工人員對面層進行壓實，后期采取保水措施，減少混凝土上下表面的溫差，防止混凝土水化熱導致混凝土出現(xiàn)裂縫；如果澆筑過程中出現(xiàn)塑料模盒上浮現(xiàn)象，需馬上停止振搗，實時監(jiān)督澆筑作業(yè)，及時修補調整模盒和鋼筋；當混凝土強度達到設計強度的100%以上，才允許拆除原有的支撐和模板。

綜合對上述關鍵技術注意事項的分析，組合塑料模盒空心樓板施工過程應該注意的技術要點包括：施工過程中塑料模盒的質量、塑料模盒的抗浮錨固筋情況以及混凝土的成型質量。整個施工過程中必須對每個施工工序核對無誤后才可以進行下一道施工工序，嚴格確保施工質量和施工過程的安全體系。

3 經(jīng)濟環(huán)境效益分析

由于空心樓蓋技術采用了組合塑料模盒，大大增加了頂板的空間，節(jié)約了大量的建筑材料。與普通樓蓋技術相比，空心樓板混凝土材料用量可減少5%～8%；與實心樓板相比，空心樓板混凝土材料用量可減少25%～50%。此外，還由于凈空高度的增加及冬暖夏涼的使用效果，室內(nèi)吊頂、水電安裝、中央空調等工程費用可節(jié)省6%～12%。以一層地下停車場頂板空心樓蓋建設為例，在1m3混凝土施工生命周期內(nèi)采用空心樓蓋技術與普通樓蓋梁技術相比，可以節(jié)約的能耗、碳排放量以及經(jīng)濟成本分別達56.4kg、21.3kg及3.6元；與實心樓蓋技術相比，可以節(jié)約的能耗、碳排放量以及經(jīng)濟成本分別達86.0kg、41.6kg及9.5元，如圖4所示。

圖4 節(jié)約的經(jīng)濟、能耗及碳排放

4 結語

組合塑料模盒現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋技術在傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板施工技術的基礎上，增加組合塑料模盒的安裝及抗浮錨固過程，是一種新型的低碳環(huán)保型房屋建筑技術，可以節(jié)約大量的建筑材料，大大降低能源消耗及碳排放量，完全符合國家“雙碳”戰(zhàn)略需求，具有廣闊的發(fā)展前景。未來研究人員將會設計并研制更多的多功能組合模盒材質及組合方式，結合實際工程進一步優(yōu)化該施工工藝并形成系統(tǒng)成熟的施工標準。此外，隨著智能化設備互聯(lián)技術的發(fā)展，將其應用于現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋，將大大提升該技術的施工組織效率和質量，助力國家高品質房屋工程建設，進一步拓寬該技術的應用場景。