现浇混凝土空心楼盖在“光博汇”工程中的应用

宋章树



现浇混凝土空心楼盖在“光博汇”工程中的应用

宋章树

（五邑大学 土木建筑学院，广东 江门 529020）

以现浇混凝土空心楼盖在“光博汇”工程中的应用为案例，分析了混凝土空心楼盖的优越性，并提出了内置芯模的质量要求以及芯模安装的施工工艺要求，重点总结了芯模的抗浮措施. 采用现浇混凝土空心楼盖提高了光博汇工程的空间利用率，加快了施工速度，有效降低了建设成本. 本文研究成果对现浇混凝土空心楼盖的推广普及具有借鉴意义.

现浇混凝土；空心楼盖；抗浮措施

“光博汇”全称中国（江门）国际绿色光源博览交易中心（China (Jiangmen) International Green Illuminating Expo & Trade Center，IGIETC），位于广东省江门市江海区外海镇，规划用地478亩，建筑面积近，项目总投资超40亿元人民币. 该项目规划定位以照明灯饰、集成家居为展贸主体，是全球规模最大的以照明灯饰为主题的产业综合体. 本文将以现浇混凝土空心楼盖在“光博汇”工程中的应用为案例，讨论大型建筑工程采用现浇混凝土空心楼盖的优越性，提出芯模的质量要求及施工工艺要求，以期用“光博汇”项目的成功经验为现浇混凝土空心楼盖的推广普及起积极作用.

1 工程概况

“光博汇”分两期开发建设，第一期兴建C、D区和会展中心，建筑面积近，其中C区建筑面积约，裙楼7层，高，塔楼（一座）21层，高；D区建筑面积约，裙楼5层，高，塔楼（一座）21层，高. C、D区均设两层地下室. 除建筑面积大约的两个塔楼外，其余大约均采用现浇混凝土空心楼盖，C、D区主体框架分别于2013年12月和2014年6月结构封顶。

2 现浇混凝土空心楼盖的运用概况及优势

现浇混凝土空心楼盖是采用内置或外露的轻质填充体经现场浇捣混凝土而成的空腔楼板与支承梁（或暗梁）等水平构件形成的楼盖结构. 它使楼板具有更高的经济指标、更好的受力性能、更长的耐火极限，大大提高了楼板的隔音、隔热、减振、节能等环保性能.

为节约材料、减轻自重及减小地震作用，近年来现浇混凝土空心楼盖的应用逐渐增多，其具体优势体现在以下3个方面：

2.1 建筑优势

与普通混凝土楼盖相比，现浇混凝土空心楼盖具有明显的建筑优势：1）由于不设明梁，可增加楼层净高；2）由于不设梁，一般不需再吊顶，板底平整美观；3）由于跨度大（经济跨度可达），室内顶棚平整及净空高，室内空间更加舒展美观；4）由于开间大，室内可根据需要任意分隔，提高了空间的使用性能和效率；5）在保证楼层净高一定的前提下，每隔10～20层可增建一个楼层；6）内置封闭的空腔改善了楼板的隔热性能，且楼板的平均砼厚度比普通楼板更大，隔音效果也更优；7）可广泛用于办公、商业、学校、厂房、仓库、地下室等建筑工程.

2.2 结构优势

与普通混凝土楼盖相比，现浇混凝土空心楼盖具有明显的结构优势：1）跨度大，现浇混凝土空心楼盖的经济跨度可达，远大于常规的经济跨度；2）使用荷载范围广，不仅能承受常规使用荷载，尤其在地下室顶板绿化覆土和人防荷载等大荷载的共同作用下，更具有优势；3）结构跨高比小，由于无梁板结构，跨高比可取1/25～1/35，同时采用大板结构，框架梁跨高比可取，板跨高比可取；4）结构自重轻，楼盖混凝土折算厚度为，楼盖自重比普通楼盖可减轻；5）由于钢筋用量少，结构自重轻，楼板厚度大，大大减少了受力钢筋和构造钢筋的用量；6）工程为楼板钢筋施工和楼板模板施工，具有方便快捷等优点.

2.3 经济优势

与普通混凝土楼盖相比，现浇混凝土空心楼盖具有明显的经济优势：1）由于结构形式合理，结构自重轻，可以节省楼盖砼用量，节省楼盖钢筋用量；2）常规结构模板用量在，无梁板结构，可节约模板用量约；3）不需吊顶，节省吊顶装修费用；4）通过压缩层高，可节省墙柱、楼梯、井道、幕墙、设备管线等竖向构件用量；5）由于结构自重轻，可以有效减少基础的混凝土和钢筋用量，节省基础造价；6）节省施工工期；7）通过压缩层高，可节省每平方米空调运行的采暖和制冷量，有效降低空调运行维护费用；8）应用于地下室工程时，可减少地下室土建造价. 由于降低了地下室的层高，可减少底板浮力、侧壁水土压力及侧壁计算跨度10%，减少土方开挖、竖向构件用量10%，减少抗拔桩钢筋用量及大大降低基坑支护费用.

3 芯模质量要求

本工程空心楼板采用内置箱形轻质实腹芯模，芯模重量折算成楼板单位面积的荷载限值，芯模48 h浸泡后局部抗压荷载，用振动棒紧贴芯模振动不能出现贯通性裂纹及破损，吸水率小于5%，阻燃为B级.

图1 厚空心板断面构造图（单位：mm）

关于芯模质量要求需要特别强调以下3点：

1）芯模正反面四边要求切斜角，切斜角后便于浇筑混凝土，尤其是能有效保证芯模底部混凝土的密实度.

2）芯模中心开竖孔，可便于芯模底部浇筑混凝土. 一方面可以使芯模底部浇筑混凝土时产生的气泡从中心竖孔排出；另一方面浇筑混凝土时可以从中心竖孔观察芯模底部浇筑混凝土的高度，从而判断芯模底部浇筑混凝土是否充分和密实；必要时还可以从中心竖孔打振动棒，保证芯模底部混凝土的密实度.

3）芯模的密度和抗压强度需保证. 如果芯模本身抗压强度不够，可能导致芯模在重力荷载作用下产生较大的压缩变形，造成楼板混凝土的超灌，导致楼盖（或屋盖）的超载，进而影响结构的安全. 芯模的密度和抗压强度要求必须满足《现浇混凝土空心结构成孔芯模》[2]的要求.

4 施工工艺要求

现浇混凝土空心楼盖（内置芯模）的主要施工工艺流程如下:

搭设脚手架→支设宽扁梁、肋梁、楼板底模板→在楼板上侧画宽扁梁、肋梁位置线→绑扎空心楼盖底层板筋→布置空心楼盖底层板的保护层厚度保证垫块→固定空心楼盖底层板筋→绑扎宽扁梁、肋梁钢筋→布置保证空心楼盖底层板厚度的铁马凳→安装内置芯模→绑扎空心楼盖上层板筋→布置空心楼盖上层板的保护层厚度保证垫块→绑扎并固定抗浮压筋→混凝土空心楼盖安装的隐蔽检查验收→安装混凝土布料机、泵管及施工马道→分两次浇筑混凝土→混凝土找平、抹面→混凝土养护→拆除模板.

对其中的关键工序比如板底筋的固定、混凝土的浇筑尤其是芯模的抗浮措施等的具体做法和要求总结如下：

芯模内置于混凝土中的浮力计算：浇筑混凝土时，长、宽、厚分别为、、的芯模全部埋入混凝土中所产生的浮力等于它排开混凝土的重量，即：. 由此可见，一个芯模埋入混凝土中所产生的浮力是相当大的，如果不采取有效措施克服该浮力，楼板就很可能被该浮力作用向上顶起，产生严重的施工质量问题.

因此，现浇混凝土空心楼盖施工中的抗浮措施尤为重要. 本工程经过研究试验总结出一套比较成熟可行的施工方法如下：

1）底层板筋的固定

文献[3]推荐的方法是在底层模板钻孔，固定抗浮压筋的铅丝需穿过模板钻孔与底层模板底部木方或脚手架绑扎，这样不仅需要在底层模板钻孔，还需要施工人员在底层模板底部施工作业，施工工序多，消耗人工大，施工极不方便.

3）混凝土分两次浇筑

文献[3]提出现浇混凝土空心楼盖的混凝土一次浇筑成形不妥. 因为混凝土一次浇筑成形时，浮力一次性加载，对芯模的抗浮不利.

文献[4]提出现浇混凝土空心楼盖的混凝土两次下料的方法比较科学，但第一次先浇筑2/3高度的混凝土还是偏多.

通过试验，改进的方法是混凝土分两次浇筑：第一次先浇筑1/3～1/2高度的混凝土，大约后再第二次浇筑余下高度的混凝土. 第一次浇筑的混凝土在大约后会产生一定的初凝粘接力，能有效抵消一部分浮力，对芯模的抗浮十分有利.

4）混凝土的对称振捣

混凝土浇筑时要求准备两套振动棒，在芯模的两边肋梁处同时对称振捣，在保证混凝土密实度的同时还可以保证芯模不移位. 同时应特别注意避免振动棒触碰内模，如在振捣中不慎损坏内模，应马上用轻质填料填充损坏处，并用塑料胶带密封，防止多余混凝土灌入而导致结构超载.

5）泵送混凝土出料口的改进

泵送混凝土出料时的冲击力较大，很可能导致芯模移位. 改进的方法是在泵送混凝土出料口加设一个麻布袋或者塑料管，可以有效消减混凝土出料时的冲击力，避免芯模移位.

6）粗骨料尺寸限制

7）布料机的支撑

布料机不能直接支撑在芯模顶的板钢筋上面，也不能支撑在芯模之间的肋梁钢筋上面，要求在宽扁梁（框架梁）上面设置专门的布料机的支撑架，避免布料机把芯模压坏.

采用铁马凳铺设架空便道，供施工人员行走以及做泵送砼输送管的支架. 严禁施工人员等直接踩踏芯模，严禁将施工机具直接放置在芯模上.

8）楼板混凝土厚度及保护层厚度的保证

芯模底、顶的混凝土楼板均较薄，为了保证板混凝土厚度及保护层厚度，具体措施如下：

5 总结

现浇混凝土空心楼盖在增大跨度空间、满足建筑使用功能、减轻结构自重、改善隔音隔热效果和节约建筑成本等方面具有明显的优势，已经越来越多地应用于一般民用建筑中.由于其对施工工艺的要求比普通现浇混凝土楼盖高，因此必须采取切实可行的技术措施（特别是抗浮措施）才能保证现浇混凝土空心楼盖的施工质量.“光博汇”一期工程大约成功采用了现浇混凝土空心楼盖，C、D区主体框架结构的顺利封顶标志着现浇混凝土空心楼盖（内置芯模）在“光博汇”工程中成功运用，它充分证明了上述现浇混凝土空心楼盖施工技术措施的可行性，本文在“光博汇”工程中总结的一套切实可行的施工方法，对混凝土空心楼盖的运用推广具有积极的借鉴意义.

参考文献：

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部. 混凝土结构设计规范：GB50010—2010 [S]. 北京：中国建筑工业出版社，2010.

[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部. 现浇混凝土空心结构成孔芯模：JG/T 352—2012 [S]. 北京：中国标准出版社，2012.

[3] 刘永杰，杨震. “埋入式内模”现浇混凝土空心楼盖施工技术[J]. 科技创新导报，2010(9): 38.

[4] 余景良，王新. GBF管现浇空心楼盖施工质量控制[J]. 建筑科学，2007, 23(1):76-79.

[责任编辑：韦 韬]

Application of the Cast-in-situ Concrete Hollow Floor in the IGIETC Project

SONGZhang-shu

(School of Civil Engineering and Architecture, Wuyi University, Jiangmen 529020, China)

This paper analyzes the advantages of the cast-in-situ concrete hollow floor through the example of its application in the IGIETC Project, puts forward the quality requirements of the built-in core mould construction process and mould installation requirements, and sums up the anti floating measures for the core model. The case shows that the cast-in-situ concrete hollow floor has improved the space utilization rate of the project, sped up the construction, and effectively reduced the construction cost. The research findings can provide reference for the practical use of the cast-in-situ concrete hollow floor in engineering.

cast-in-situ concrete; hollow floor; anti-floating measures

1006-7302（2016）04-0066-05

TU375

A

2016-03-10

宋章树（1968—），男，四川隆昌人，建筑结构高级工程师，一级注册结构工程师，硕士，主要从事结构工程设计和教学研究.