GBF 薄壁方箱空心樓蓋施工質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)分析

王春磊，熊望輝，馬驥，王淼

（中建二局第二建筑工程有限公司，廣東深圳 518000）

1 引言

在空心樓蓋施工方面，GBF 薄壁方箱屬于新型現(xiàn)澆鋼筋混凝土施工技術(shù)，具有強(qiáng)度高、剛度大、自重輕、抗震能力強(qiáng)、耐沖擊等優(yōu)勢(shì)，適用于大跨度、高凈空建筑物建設(shè)，能滿足現(xiàn)代建筑的高空間利用率要求。但在施工實(shí)踐中，如未能做好GBF 薄壁方箱空心樓蓋施工，將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)平移、上浮、底部未密實(shí)等質(zhì)量缺陷，給工程施工質(zhì)量和安全帶來(lái)負(fù)面影響。因此，研究該類工程質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)有助于提升工程建設(shè)水平。

2 工程概況

鄭州高新區(qū)岳崗安置房建設(shè)項(xiàng)目地下車庫(kù)頂板非人防部分采用GBF 薄壁方箱空心樓蓋結(jié)構(gòu)。車庫(kù)層高3.8 m，樓蓋厚450 mm，上板厚140 mm，下板厚75 mm，空心高度為235 mm，方箱規(guī)格為600 mm×900 mm×235 mm 及300 mm×900 mm×235 mm，方箱之間內(nèi)肋寬均為150 mm，扁梁尺寸為450 mm×800 mm?？招臉巧w混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，搭配使用φ12 mm、φ14 mm 受力筋。

3 施工工法

工程采用GBF 薄壁方箱現(xiàn)澆空心樓蓋，樓板為空心，由方箱、內(nèi)部空腔、外部混凝土、暗梁等構(gòu)成，需按一定規(guī)則埋入永久性內(nèi)模，然后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土形成空腔樓蓋，保證結(jié)構(gòu)擁有良好的承載性能。施工工序相對(duì)復(fù)雜，包含模板支設(shè)、鋼筋綁扎、方箱安裝、混凝土澆筑等環(huán)節(jié)，如果未按工序施工將造成箱體平移、上浮等情況，導(dǎo)致箱體受力不均，遺留安全隱患。在現(xiàn)場(chǎng)施工期間，方箱是利用無(wú)機(jī)復(fù)合砂漿和玻璃纖維增強(qiáng)材料制成的，具有抗拉、抗彎、高強(qiáng)等特性，而一旦出現(xiàn)缺角、受損等缺陷，將造成混凝土落入箱內(nèi)、箱體承載能力下降等問(wèn)題，導(dǎo)致樓板荷載受到影響[1]。此外，方箱底部混凝土未振搗密實(shí)，形成麻面、孔洞等缺陷，后續(xù)樓板將出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量通病，造成結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量下降。為預(yù)防以上質(zhì)量缺陷，需加強(qiáng)GBF 薄壁方箱空心樓蓋施工全過(guò)程控制，保證各道工序施工質(zhì)量合格。

4 施工過(guò)程質(zhì)量控制

從空心樓板施工工藝流程來(lái)看，需依次完成測(cè)量放線、模板支撐體系搭設(shè)、方箱定位、鋼筋綁扎、管線預(yù)埋、內(nèi)模安裝、板面安裝、箱體固定隱蔽工程驗(yàn)收、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)拆模工序施工。在完成前期施工圖審核和明確施工重難點(diǎn)后，需重點(diǎn)加強(qiáng)模板支撐施工、方箱施工、鋼筋綁扎施工和混凝土施工過(guò)程質(zhì)量控制，確保取得理想施工效果。

4.1 模板支撐施工

在模板支撐環(huán)節(jié)，應(yīng)先后完成梁模板、梁側(cè)模、頂板模板的支設(shè)，確保構(gòu)成暗梁，滿足空心樓蓋施工要求。相較于普通現(xiàn)澆樓蓋，空心樓蓋梁截面小，施工時(shí)可在已經(jīng)支撐的模板上彈出主梁位置線，分別在不同區(qū)域彈出方箱位置線，模板和頂板起拱高度達(dá)2/1 000～1/3 000。通過(guò)提前放線，防止安裝管線橫穿薄壁方箱底部，使底部厚板減小80 mm，防止結(jié)構(gòu)澆筑給混凝土流動(dòng)性帶來(lái)影響。

4.2 方箱施工

在方箱施工階段，首先應(yīng)做好進(jìn)場(chǎng)方箱驗(yàn)收，使用1 m 直尺對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸開展檢查，確認(rèn)表面平整度允許偏差為±5 mm，并使用鋼尺檢查確認(rèn)高度允許偏差為±5 mm，邊長(zhǎng)允許偏差為0 和-20 mm。對(duì)各批進(jìn)場(chǎng)方箱進(jìn)行驗(yàn)收，確認(rèn)質(zhì)量合格后才能投入使用。發(fā)現(xiàn)箱體存在破損情況需及時(shí)更換。在箱體鋪設(shè)前，應(yīng)先完成管線施工，使管線從箱體間穿過(guò)，然后做好模板表面清理，設(shè)置防浮點(diǎn)，使箱和底板間維持有效距離，避免上、下板出現(xiàn)厚度不均情況。按照放線位置將箱體擺正后，需解決箱體固定問(wèn)題，應(yīng)加強(qiáng)左右位移和上浮控制，避免給鋼筋等結(jié)構(gòu)帶來(lái)影響。結(jié)合工程特點(diǎn)和以往施工經(jīng)驗(yàn)，決定采用三級(jí)φ10 mm 鋼筋完成“π”形加固，如圖1 所示，沿橫向在方箱兩側(cè)頂部和下部設(shè)置1 根附加鋼筋，在方箱兩側(cè)利用2 根鋼筋緊貼方箱，與上、下層附加鋼筋焊接連接。沿縱向完成“π”形鋼筋預(yù)制，在橫向加固后將該鋼筋與下鐵附加鋼筋連接。通過(guò)設(shè)置橫向鋼筋能防止箱體整體上浮。通過(guò)設(shè)置縱向鋼筋可避免方箱發(fā)生翹曲問(wèn)題。

圖1 方箱“π”形固定方案

為防止方箱出現(xiàn)四角翹曲情況，采用三級(jí)φ10 mm 鋼筋完成“井”字加固，在相鄰方箱中間位置增設(shè)1 根鋼筋，在方箱安裝后利用預(yù)制件和附加鋼筋完成四角焊接。利用上部通長(zhǎng)鋼筋在方箱中間和下層附加鋼筋連接，以防止箱體上浮，并預(yù)防翹曲問(wèn)題。此外，為防止板面上浮，導(dǎo)致上鐵鋼筋變形，需在頂板縱橫向間距1.5 m 位置打眼，使用12 號(hào)鉛絲將下鐵鋼筋固定在底部模板支撐體系上。在完成方箱固定后，需按照表1標(biāo)準(zhǔn)開展驗(yàn)收工作，保證方箱施工質(zhì)量符合要求。

表1 薄壁方箱安裝允許偏差

4.3 鋼筋綁扎施工

在方箱施工前后需要完成鋼筋牢固綁扎，保證模板、方箱等結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。在模板上彈出肋梁位置線后，使用鐵絲掛線，防止雨水沖刷位置線。精準(zhǔn)確定肋梁位置后，使用小鐵釘在兩端定點(diǎn)掛通長(zhǎng)線，符合無(wú)誤后綁扎鋼筋。按照施工順序，應(yīng)先完成梁下部和上部鋼筋綁扎，最后綁扎肋鋼筋、底板鋼筋。在方箱頂部應(yīng)設(shè)置雙向防裂鋼筋，綁扎后鋪設(shè)25 mm 厚水泥砂漿保護(hù)層墊塊。在鋼筋綁扎期間，穿插完成管線預(yù)埋敷設(shè)，在箱體固定后鋪設(shè)上層雙向加固網(wǎng)格。

4.4 混凝土施工

在混凝土施工期間，需保證使用的原材料質(zhì)量良好，確認(rèn)石子粒徑不超20 mm，配制混凝土坍落度在180～200 mm，以保證其擁有良好流動(dòng)性，順利流入底板內(nèi)部。在混凝土澆筑過(guò)程中，使用φ80 mm 振動(dòng)棒沿澆筑方向振搗，在箱體側(cè)面中間振搗，加強(qiáng)存在管線位置結(jié)構(gòu)振搗。一次澆筑至方箱頂面，依靠混凝土自重和側(cè)壓力能使混凝土流淌至箱體下部。

5 質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)

5.1 箱體抗浮控制

總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)可知，GBF 薄壁方箱施工期間，關(guān)鍵在于加強(qiáng)箱體抗浮控制，以免出現(xiàn)樓面標(biāo)高超高情況。在箱體平面控制方面，應(yīng)確認(rèn)“工”字形截面腹板和肋梁連續(xù)貫通。在完成底面模板安裝后，彈出肋梁定位線，應(yīng)按照箱體排列圖劃出定位控制線，確認(rèn)箱體到位后同步澆搗，在相鄰箱體間固定等距間隔支撐條，防止結(jié)構(gòu)發(fā)生偏移錯(cuò)位，確保箱體順直，肋梁混凝土厚度均勻[2]。為保證上、下翼緣厚度均勻，需使蓋板表面平整，提前清理雜物后，做好箱體下部四腳支設(shè)。在箱體上面和板面鋼筋間，應(yīng)設(shè)置墊塊加強(qiáng)混凝土保護(hù)層厚控制，將肋梁鋼筋和模板下方鋼管等綁扎牢固。在施工實(shí)踐中，需完成帶凹槽混凝土墊塊定制，厚度達(dá)80 mm，利用現(xiàn)場(chǎng)鋼筋下腳料焊接“π”形固定卡。在方箱底部均勻排列6 個(gè)墊塊，相鄰方箱間設(shè)置固定卡，兩肢焊接在樓蓋下部鋼筋上，能將方箱牢固安裝。墊塊安裝完成后，使用電鉆在模板開孔，使用鐵絲繞過(guò)鋼筋交叉點(diǎn)穿過(guò)模板，將底部鋼筋和腳手架鋼管連接，做到每1 m2布置1 處拉結(jié)點(diǎn)，如圖2 所示，可有效防止方箱上浮。

圖2 方箱底部鋼筋與鋼管連接圖

5.2 箱體受損控制

在方箱施工期間，為防止箱體受損，應(yīng)按照型號(hào)規(guī)格分類平臥疊放箱體，兩頭留800 mm 通道，周圍設(shè)置標(biāo)識(shí)嚴(yán)禁人員攀爬?，F(xiàn)場(chǎng)施工期間，使用專門吊箱吊運(yùn)箱體，嚴(yán)禁使用纜繩直接綁扎。在方箱安裝固定后，頂部鋪設(shè)厚度和長(zhǎng)度適中的長(zhǎng)條木板，供人員行走，防止直接踩踏方箱。在板面鋼筋綁扎結(jié)束后，將模板鋪設(shè)在鋼筋網(wǎng)片上。在泵送混凝土期間，需在框架梁上架設(shè)輸送管道，并在肋梁交叉位置泵管下設(shè)置減震橡膠輪胎等，避免給方箱結(jié)構(gòu)帶來(lái)過(guò)大沖擊力。從始至終加強(qiáng)方箱結(jié)構(gòu)保護(hù)，避免混凝土等落入箱體，以保證方箱結(jié)構(gòu)質(zhì)量良好。

5.3 底部密實(shí)控制

工程樓蓋板厚度較大，一次澆筑將導(dǎo)致方箱承受較大上浮力。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)討論后，決定從東向西分層澆筑混凝土，首次澆筑厚度達(dá)到板厚的2/5，第二次澆筑剩余部分，兩次澆筑時(shí)間不超2 h。為防止箱體底部出現(xiàn)不密實(shí)問(wèn)題，需沿著澆筑路線分層振搗，確認(rèn)第二層振搗棒插入第一層，振搗距離不超40 cm，時(shí)間在（20±2）s。先向四周梁肋布料，使用30 mm 振搗棒振搗，各點(diǎn)間距不超500 mm，振搗時(shí)間在15～20 s，并安排專人觀察下部混凝土流動(dòng)情況，直至填充飽滿，無(wú)冒泡現(xiàn)象[3]。振搗過(guò)程中禁止觸碰模板、方箱等結(jié)構(gòu)，避免出現(xiàn)漏振、過(guò)振問(wèn)題。在首層澆筑結(jié)束后，從方箱四面將振搗棒插入方箱底部振搗，確保結(jié)構(gòu)整體取得良好密實(shí)效果。

6 施工效益分析

通過(guò)加強(qiáng)工程施工質(zhì)量控制，最終GBF 薄壁方箱空心樓板一次性通過(guò)質(zhì)量驗(yàn)收，為工程樹立了良好形象。相較于預(yù)應(yīng)力蓋樓，采用該施工方案能減少框架梁給建筑內(nèi)部空間造成的影響，并控制鋼筋用量，為工程節(jié)約成本近300 萬(wàn)元，進(jìn)而為工程帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

7 結(jié)語(yǔ)

在空心樓蓋施工期間，想要充分發(fā)揮GBF 薄壁方箱結(jié)構(gòu)施工優(yōu)勢(shì)，應(yīng)認(rèn)識(shí)到該施工方法易發(fā)生位移、上浮等質(zhì)量缺陷，通過(guò)把握工程施工質(zhì)量控制要點(diǎn)降低返工率，提高工程整體質(zhì)量，為工程帶來(lái)可觀效益。結(jié)合工程特點(diǎn)把握施工重難點(diǎn)，可知在方箱樓蓋施工期間應(yīng)做好模板支撐、方箱安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑過(guò)程的控制，通過(guò)設(shè)置支撐條和做好周圍鋼筋牢固綁扎，防止結(jié)構(gòu)位移、上浮等質(zhì)量缺陷發(fā)生的同時(shí)，通過(guò)鋼筋網(wǎng)片上鋪設(shè)木板加強(qiáng)箱體結(jié)構(gòu)保護(hù)，并把控澆搗參數(shù)確保箱體底部振搗密實(shí)。同時(shí)，積累豐富施工經(jīng)驗(yàn)，編制科學(xué)施工技術(shù)方案，進(jìn)而降低上浮、裂縫等質(zhì)量事故發(fā)生概率。