混凝土空心樓板施工要點及BIM技術(shù)的應(yīng)用

梁艷霞

（甘肅建投建設(shè)有限公司，甘肅 蘭州 730050）

0 引言

在較大跨度、承擔(dān)較大負(fù)荷或者較大的空間建筑中采用現(xiàn)澆混凝土空心樓板可以構(gòu)造出自重輕，承載力強[1]，且耐久性、防水、隔熱、隔噪效果較佳的建筑結(jié)構(gòu)，不僅能降低混凝土的用量，同時又能夠適應(yīng)現(xiàn)代都市的環(huán)保需求。而采用BIM 技術(shù)將現(xiàn)澆混凝土空心樓板的內(nèi)部結(jié)構(gòu)預(yù)先排列，并且根據(jù)設(shè)計規(guī)范，一次性澆筑混凝土，可以達到更為良好的結(jié)構(gòu)性能。本文將依托蘭州市二熱原址的潤蘭之城小區(qū)3-33#樓和定西市安定區(qū)西川小學(xué)和停車場項目，對BIM技術(shù)在混凝土空心樓板施工中的應(yīng)用進行介紹。

1 工程概況和施工工藝

1.1 工程概況

潤蘭之城小區(qū)3~33#樓（12班幼兒園）地上3F，層高4.2m，建筑總高度13.5m，總建筑面積4062.92m2，如圖1所示。該工程樓板設(shè)計采用現(xiàn)澆混凝土空心樓板，箱體內(nèi)膜采用石膏模盒，混凝土強度等級為C35，箱體標(biāo)準(zhǔn)尺寸分別為50cm×50cm，如圖2所示。

圖1 3~33#樓（12班幼兒園）平面位置示意圖

圖2 箱體內(nèi)膜平面示意圖

定西市安定區(qū)西川小學(xué)的教學(xué)樓部分結(jié)構(gòu)樓板采用新型石膏模盒現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋，石膏模盒由重慶河邦建材有限公司生產(chǎn)，石膏模盒采用580mm×580mm標(biāo)準(zhǔn)模盒，高度為200mm，肋梁寬130mm，采用石膏模盒的樓板總面積約為4021m2，石膏模盒空心樓蓋的最大跨度是8.1m。

1.2 施工工藝流程

結(jié)合現(xiàn)有成果[2-4]及相關(guān)工程實踐和經(jīng)驗，在蘭州市二熱原址的潤蘭之城小區(qū)3~33#樓（12班幼兒園）項目和定西市安定區(qū)西川小學(xué)和停車場項目的施工準(zhǔn)備階段，首先要完成模板的安裝，然后開始測量和放線，接著開始自我檢查和驗收,包括對墊塊、梁、板底、暗梁和肋梁實施基礎(chǔ)鋼筋綁定，預(yù)埋水電線管，并完成石膏模盒的安裝，最終完成板體基礎(chǔ)鋼筋的綁定和驗收，并完成混凝土的施工和保養(yǎng)，直至達到要求的強度。

2 施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 模板安裝

需要特別注意，現(xiàn)澆混凝土空心樓板的模板安裝跨度比傳統(tǒng)的方法更加寬敞，需通過精準(zhǔn)計算，以及對混凝土的飽和程度的全程監(jiān)測，以便更好地滿足施工需求。同時，需對底部的模板進行加固處理，以便使其具有良好的抗壓性，以及滿足混凝土的抗壓性，只有當(dāng)混凝土的抗壓性滿足預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)，才可以將其拆除。在模板安裝完畢并通過嚴(yán)格的質(zhì)量檢查之前，才能夠開始接下來的步驟。進行定位放線，包括空心模盒、暗梁、預(yù)埋水電管以及預(yù)留孔等，并進行校核，預(yù)留孔洞必須提前打好，不可事后開洞。

2.2 鋼筋綁扎

先對梁鋼筋綁扎，再對板底鋼筋進行綁扎，然后進行混凝土保護層墊塊安裝，且墊放牢固。板的底部鋼筋綁扎完成后，對水、電、暖預(yù)埋管進行預(yù)埋，并配合土建施工同步安裝。與模盒相交的管道中使用鋼管，應(yīng)確保預(yù)埋管線的交叉點處位置，避免對空心樓板混凝土截面造成損害。底板鋼筋綁扎及水電管預(yù)埋如圖3所示。

圖3 底板鋼筋綁扎及水電管預(yù)埋

2.3 石膏模盒進場驗收及安裝

2.3.1 石膏模盒進場驗收

模盒進入現(xiàn)場，應(yīng)逐件測量檢查，如果不符合設(shè)計及規(guī)范要求，應(yīng)立即退場處理，箱體尺寸偏差見表1。按表1進行檢驗箱體的尺寸偏差，尺寸量測應(yīng)精確至1mm。

表1 箱體尺寸偏差檢驗

2.3.2 石膏模盒安裝

石膏模盒安裝前，使用BIM 技術(shù)對石膏模盒進行預(yù)先排布，減少材料的浪費和模盒安裝的二次返工，同時，對工人利用BIM 技術(shù)進行石膏模盒安裝的可視化交底，讓工人提前了解安裝流程，提高模盒安裝質(zhì)量，提前劃分好流水施工來加快模盒的施工進度，縮短工期，如圖4所示。

圖4 BIM技術(shù)石膏模盒預(yù)排布

在安裝石膏模盒時，應(yīng)使用特殊的吊車將其從工地搬運至指定位置，應(yīng)將其進行有序的堆積。

石膏模盒在鋪設(shè)安裝之前，應(yīng)將模板面打掃潔凈，保證板面沒有鋸末雜物。

在施工過程中，應(yīng)將模盒的四個角均勻地固定在60mm 的高度，并且使用相同標(biāo)號的混凝土墊塊，以確保底板、鋼筋和模盒之間的保護層厚度達到最佳狀態(tài)。

模盒在擺放完畢后，按BIM 排布圖對石膏模盒進行分配，以確定肋梁的寬度，并確保肋梁橫平豎直，如圖5所示。

圖5 石膏模盒安裝

2.4 板面鋼筋安裝

板頂每肋每區(qū)格雙向布設(shè)鋼筋，為使得鋼筋現(xiàn)場布置更為規(guī)范化，利用BIM技術(shù)對鋼筋布置情況進行提前排布，如圖6所示。為了符合規(guī)范，需要將板面的鋼筋緊固，且不能將任何物品放置于模塊之間，也不能踐踏其他部位。此外，還需特別關(guān)注肋骨架的位置，盡量使它們處于平整狀態(tài)，這樣才能有效地防止鋼筋的交叉。

圖6 板面鋼筋綁扎

2.5 混凝土澆筑

在混凝土澆筑之前，應(yīng)對鋼筋、預(yù)埋管線及預(yù)留設(shè)備、內(nèi)模安裝質(zhì)量進行檢查，檢查完成后應(yīng)組織相關(guān)人員按規(guī)范及設(shè)計要求再進行隱蔽驗收，驗收后方可進行混凝土澆筑申請，必須確?；炷翝仓弦?。

對于空心樓板的混凝土，其坍落度要求在200±20mm之間，因此，施工過程中需要將兩層結(jié)構(gòu)進行兩次澆注。其中，基層的混凝土坍落度宜超過220mm，第一層要施工到3/5的肋骨處，最后是第二層施工。當(dāng)進行混凝土澆筑時，應(yīng)注意控制混凝土的流向和振搗方向，并密切關(guān)注內(nèi)模的狀態(tài)，如果出現(xiàn)錯位等現(xiàn)象，應(yīng)及時采用相應(yīng)的措施。在混凝土澆筑之后，應(yīng)立即采取覆膜養(yǎng)護的措施，以確保其在14d內(nèi)的充分養(yǎng)護，直至其強度符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，方可提出拆除的申請。

3 施工質(zhì)量控制要點

3.1 模盒底部孔洞、露筋的控制

為了避免模盒底部出現(xiàn)空洞和露筋的情況，首先加強模板的嚴(yán)密性，其次采取50振動棒在模盒四個角進行振搗，并在肋梁中及板底加入30振動棒，以確保板底和肋梁混凝土的嚴(yán)密結(jié)合以及模盒底部混凝土密實。

3.2 模盒移動的控制

為了確?；炷翝仓^程中石膏模盒的位移不會影響其兩側(cè)的壓力平衡，應(yīng)采取短鋼筋定位控制的方式，并且安排專業(yè)人員對其進行修補和調(diào)整，以確保其位移的準(zhǔn)確性。

3.3 過程控制

在安裝過程中，應(yīng)小心放置石膏模盒，絕不能隨意丟棄或拋棄。為了確保安全，施工中把所有的管道都安裝在空心樓板的底層和支撐架上。如果無法安裝這些管道，應(yīng)更改安裝方式，或者打洞。安裝完成后，應(yīng)立即對洞口及時進行修補，以確保安全?；炷翝仓埃瑧?yīng)對成品進行防護，以確保整體的板面質(zhì)量。

4 抗浮計算及措施

根據(jù)設(shè)計要求，內(nèi)模的質(zhì)量要求500×500×h的自重≤4.5kg，250×250×h的自重≤2.5kg。

按照《建筑施工計算手冊》的要求，當(dāng)澆筑混凝土?xí)r，會給水平模板施加2kN/m2的負(fù)荷，而這種負(fù)荷的大小等于0.5m×0.5m×2kN/m2 =0.5kN≈51kg[1kN=1000/9.8≈102kg]，這意味著在振搗混凝土的過程中，每一塊石膏模具的浮力也會相應(yīng)增加。

石膏模盒上部混凝土重量為：0.5m×0.5m×0.06m×2400kg/m3=36kg。

浮力計算：51kg-36kg-4.5kg=10.5kg

計算得知，石膏模盒在振搗時會產(chǎn)生上浮，同時現(xiàn)有研究進一步驗證了本計算結(jié)果的正確性[5]。應(yīng)對模盒底部鋼筋進行抗浮加固處理以及模盒安裝時抗浮加固。

用16號鐵絲將板底的鋼筋交叉節(jié)點綁扎，然后將其從模板的預(yù)留孔中向下抽出，以0.6m×0.6m的梅花形間隔再將其與板底下的加強龍骨結(jié)合，以確保其牢牢地捆扎。經(jīng)整垮模盒安裝完畢，再使用16號鐵絲把模盒與預(yù)先安裝的底板鋼筋捆緊，接著再把模盒與板面鋼筋的連接處緊緊地連接起來，最終綁扎到模板支架的橫梁上。為了確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，應(yīng)對其周圍的空隙進行適當(dāng)?shù)奶畛?，此外，還應(yīng)在上下鋼筋網(wǎng)中安裝1.0m×1.0m的馬凳筋來支持上方的鋼筋。最后，在上下層的鋼筋、模盒、箱體等地方安裝混凝土墊塊，確保其保護層的厚度滿足標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求。

5 經(jīng)濟效益分析

混凝土空心樓板與現(xiàn)澆樓板經(jīng)濟效益對比見表2。

表2 經(jīng)濟效益分析

通過表2的計算分析，混凝土空心樓板可節(jié)約人工費1.51萬元，節(jié)省材料費10.5萬元。同時根據(jù)實際工程施工統(tǒng)計，每層混凝土空心樓板施工較現(xiàn)澆混凝土施工可加快施工進度2d?；炷量招臉前逍б孑^為顯著。

6 結(jié)束語

本文依托蘭州市二熱原址的潤蘭之城小區(qū)3-33#樓和定西市安定區(qū)西川小學(xué)和停車場項目，探討了現(xiàn)澆混凝土空心樓板的施工工藝以及BIM 技術(shù)在混凝土空心樓板施工中的應(yīng)用。利用BIM 技術(shù)對現(xiàn)澆混凝土空心樓板進行預(yù)先排布，并對施工圖紙及施工方案進行優(yōu)化，減少了材料的浪費，降低了工程成本。實踐表明，將BIM技術(shù)與現(xiàn)澆混凝土空心樓板現(xiàn)場施工相結(jié)合，可以提高樓板施工質(zhì)量，加快施工進度，提高施工效益。