大跨度无机高强防火模芯楼板施工技术

2020-06-15谢坤，王宾，王松

建筑机械化 2020年5期

谢坤，王宾，王松

(中建二局第二建筑工程有限公司，广东深圳 518000)

1 前言

随着新材料、新工艺不断涌现，新型建筑结构不断出现，对楼盖体系各项性能指标的要求也随之提高。空心无梁楼盖结构体系是平板式无梁楼板的创新，在楼板里设有纵横向暗梁，暗梁的高度与板厚相同，在纵横相交的暗梁形成的板格内按照一定距离放置高强无机空芯模盒，浇筑混凝土后即形成现浇空芯无梁楼盖，使建筑具有保温、隔音、空间灵活使用等优良性能。

2 项目概况

昆明虹桥财富中心项目位于昆明市盘龙区块，东三环路与虹桥路交叉口西北侧。本工程包括大地下室3 层和地上10 个建筑单体。地下、地上建筑耐火等级均为一级，抗震设防烈度为6 度，地下室防水等级为一级。总建筑面积321 433.03m2，建筑层数为地下3 层，地上5～22 层，建筑高度23.9～99.95m。地下室车库主楼部位为劲钢结构，其余部位为混凝土框架；地上主体结构为钢框架结构。

本项目负二层及负三层为空心楼盖，采用无机高强防火模芯，结构中的非抽芯成孔材料，使构件自成空心体系。不仅充分利用了现浇混凝土空心楼盖空腔板结构的优良性能，而且最大限度地满足了消防要求，降低结构层高，减少结构自身重量，对建筑的综合性能有显著的提升。本技术适用于工业与民用建筑中大跨度、大开间、大荷载以空心模芯为填料的无梁楼盖的施工。

3 无机高强防火模芯技术特点

1）无机高强防火模芯具有高强度、自重轻、不吸水等特点。对比塑料模芯和EPS 聚苯模芯等传统芯模，无机高强防火模芯采用的是无机高强防火板制作而成，是一种不燃板材，800℃不燃烧，1 200℃无火苗，能够达到不燃A1 级水平。在遇火燃烧的过程中能够吸收大量热能，延缓周围环境温度升高，大大提高结构消防性能，不会因火灾丧失应力而导致结构破坏。

2）模芯采用无机高强防火模芯，可工厂预制，现场安装工序少，结构坚固，质量控制简单。无机高强防火模芯的主要生产材料是天然矿粉与玻璃纤维布，生产过程中无污染物排放，材料不含甲醛、苯等有害物质，具有很好的环保性能。其中玻璃纤维布使防火板重量轻且内部结构紧密，不易变形和破损，在施工过程中能最大限度地减少破损和变形，避免砼超灌产生的安全隐患。

3）在现浇混凝土楼板中放置空芯模盒，使板的截面为“工”字型，形成空心立体结构。对比同等厚度的实心现浇楼板，不仅减少了自重而且满足承载力要求，板下楼板平整，没有凸出的主梁及次梁，分隔墙设置约束更小，建筑空间更加开阔美观。本技术特别适用于有大跨度、大荷载及需要灵活布置空间等要求的建筑。

4）地下室楼板最大跨度为12m，跨度较大，采用本技术在相对于传统等量混凝土实心楼板有更好的抗弯性能及整体性，采用无机高强防火模芯的楼盖体系，建筑物地震效应明显小于层高较大的梁板结构体系的建筑物，抗震效果好。

5）楼板中的空心结构能够有效地减少热量的传递，起到很好的保温、隔热的作用，节能效益好，适于大型冷库、储物库等。同时也减少了噪音传递，能够有效地降低15dB 左右的噪音。

6）本技术可以减少结构高度，建筑层高可降低0.3m 左右，不改变层数即可增加每层净空，在建筑总高度不变的情况下增加建筑面积。在地下项目，鉴于跨度大、覆土重和消防车通行等要求，将基坑支护和竖向构件等费用考虑在内，和传统的梁板结构相比综合造价可以节省25%左右。

7）由于在施工完成后，板下无凸出的梁，与传统现浇实心楼板结构相比，其结构空间更加的开阔，且可以随意设置隔墙，改变房间布局，具有更好的实用性及适用性。

4 工艺原理

在现浇空心楼板板面钢筋及板底钢筋中间，按照设计间距绑扎横向及纵向暗梁后，在纵横向暗梁交叉空格位置放置高强无机空芯模盒，并做抗浮措施。在混凝土浇筑完成后，使楼板形成空心体系。

在钢筋砼受弯构件中，截面形心附近的混凝土对正截面抗弯承载力的贡献很小，理论上可以把该处混凝土去除而对截面抗弯刚度影响很小，可以节约大量混凝土并减轻结构自重。基于这一原理，在现浇楼板中放置埋入式无机高强防火板模芯，形成孔洞，在板的两个方向分别形成“工”字形截面和“二”字形截面，这种截面的抗弯强度及受荷载能力与等厚的实心混凝土楼板的差别小，一般在10%以内。此类空心体系大大减轻了构件的自重，实现比传统实心楼板更大跨度的要求，适用于大型写字楼，教学楼、地下停车场等。板底平整，在不改动结构的情况下，可随意移动隔墙位置，根据需求制定不同开间，不同面积的房间，适用于商场、酒店等在后期需要灵活改变用途的建筑。

5 施工流程及要点

5.1 施工流程

测量放线→模板安装→弹线→钢筋安装→水电预留、预埋→模芯安装→抗浮措置→板面钢筋绑扎→隐蔽验收→浇筑混凝土→养护→拆模。

5.2 施工要点

5.2.1 施工准备

施工前对板块内芯模布置按设计及实际板块尺寸进行预排版，在空心楼板施工时，安排专人进行放线、安装、固定。

5.2.2 模板安装

采用承插型盘扣式钢管支架作为顶板模板支架，配合使用扣件式钢管支架。面板应与木方骨架钉牢，其接缝处钉紧贴顺、封闭严密，防止浇灌混凝土时钻进水泥砂浆，造成拆模困难和影响拆模质量，并应拉通线检查，保证角部顺直。由于跨度大，现浇混凝土空心楼盖结构中的梁、板的模板应按设计要求起拱。起拱的幅度为长跨的0.3%，如图1 所示。

图1 模板安装

5.2.3 空芯模盒定位放线

为保证在钢筋绑扎及模芯安装位置准备，应按照预先规划好的模芯排放图，在模板安装完成后根据轴线位置放出纵横向暗梁控制线，纵横向暗梁中间的空格位置即为模芯安装位置。弹线时应严格按照暗梁设计尺寸及间距，画出纵横向暗梁钢筋的摆放位置。为保证放出的线清晰牢固，可采用白色涂料画线。

5.2.4 钢筋安装

板钢筋上层弯钩朝下，下层弯钩朝上，板与主梁、次梁交叉处，板筋在上，次梁筋在中间，主梁筋在下。绑扎钢筋时，注意钢筋绑扎顺序，绑扎完成后禁止直接在钢筋上踩踏，导致钢筋移位。

5.2.5 预留、预埋

板底钢筋绑扎完成后，预留、预埋要随后进行，以便缩短工期。为防止管线直径超过模芯垫块高度，布置时管线不得在芯模下交叉。在预留管线时应尽量避开模芯，顺着纵横向暗梁布置，预埋在暗梁内。在管线交接密集位置及管径较大室外位置可采用小型号的芯模避开，如图2所示。

图2 预留、预埋

5.2.6 芯模安装

内模运至施工现场后，验收合格的内模要根据规格及长度分别堆放，以便于管理和使用，安装时通过塔机将内模运至楼层作业面，作业人员根据所在层的排放图进行排放，搬运及排放时必须轻拿轻放，不能损坏内模。内模贮存及安装过程中必须注意防火。

模芯安装时，应随即用测量工具纠正模芯位置，保证安装完成后模芯位置顺直及模芯和暗梁钢筋的保护层厚度符合设计要求。在管线交接密集位置或管径较大时应首先采用小规格模芯。无法避开时，可在模芯上局部开口或断开，但应采取措施将开口处封堵严密，如图3 所示。

图3 芯模安装

5.2.7 芯模抗浮措施

在浇筑混凝土时，由于模芯为封闭式箱体且自身较轻，在混凝土浇筑时会产生很大的浮力，导致模芯上浮和位移，致使板面钢筋起拱和变形，所以在模芯排放完成后应采用抗浮措施。在内膜放置完毕后在内膜顶部中心布置1 根长450mm 的C12 抗浮钢筋。用2 根14#铁丝绑扎抗浮钢筋，绑扎间距为150mm，并在底模上钻孔，然后将铁丝拉结在抗浮钢筋并通过底模上的钻孔绑扎在底模支架的主龙骨上，拉紧抗浮钢筋防止模芯位移。如图4 所示。

图4 芯模抗浮

5.2.8 实心楼盖与空心楼板交接处

空心楼盖与实心楼盖相接处为主/次梁，且板厚不一致，模板支设时，应提前放线定位，调整立杆横向间距及标高，先绑梁钢筋，然后分别绑扎两边楼板钢筋。

5.2.9 浇筑混凝土

泵送混凝土的水平管、转向接头、布料口支座严禁直接放置在芯模和板面钢筋上，应架空安装支座和铺设水平管。浇筑过程中应在板面钢筋上铺设模板，施工人员踩在模板上施工。不得直接踩踏芯模及板筋。施工时少浇勤振，防止板下出现露筋现象。模芯与模芯间肋应严格采用直径30mm 的插入式小震动棒进行振捣，浇筑时振捣棒应沿着暗梁位置依次振捣。因空芯楼板与传统楼板比较，混凝土施工振捣间隙较小，模芯底部不能直接振捣，为保证底部能有振捣密实，所以在浇筑时应加大振捣时间，直到不再有气泡冒出。面层应采用平板振捣器，在暗梁及模芯底部振捣密实后，再使用平板振捣器对面层进行随捣随抹、收面。如图5 所示。