装配箱混凝土空心楼盖施工技术探讨

方 榕

（福建建工集团有限责任公司，福建 福州 350000）

0 引言

与现浇混凝土实心楼盖相比而言，装配箱混凝土空心楼盖具有自重轻、施工速度快、抗震性能好、节能环保、隔热隔音效果好和工程造价低等优点，在大跨度和大空间的楼盖体系中有着广泛的应用前景。与WFB密肋空心楼盖对比而言，装配箱混凝土空心楼盖重量更轻，其侧壁采用玻镁防火板替代了钢筋混凝土板；与GBF空心楼盖对比而言，其增加了钢筋混凝土底板，增强装配箱的抗扭性，受力模型变成箱型截面受力，荷载传递途径更加合理；与常规的空心板对比而言，其施工更为简便。装配箱属于预制构件，能够实现标准化量产，质量有保证，装配箱底板与肋梁梁底持平形成无梁楼盖，有效地增加楼层净高，为后续装修提供了便利条件。但是装配箱混凝土空心楼盖施工技术属于新技术，如何保证空心楼盖施工质量符合设计及规范要求成为一大难题。本文以冯宅中学项目为例，探讨装配箱混凝土空心楼盖施工技术。

1 工程概况

冯宅中学项目位于福州市仓山区建新镇宝山路与杨周路交界处，总建筑面积为38952m2，共有6栋建筑物，其中1#～2#教学楼、3#实验楼和4#综合楼均为地上5层，5#体育馆为地上3层，地下室1层，门卫为地上1层。该工程桩基采用PHC预应力管桩，抗震设防烈度 7.0 度，安全等级为一级，地下室结构形式为框剪结构，1#～2#教学楼和5#体育馆采用装配式结构，二层及以上楼盖均采用装配箱混凝土空心楼盖，其余建筑物结构形式均为框架结构。除了屋面层板厚度为370mm（现浇层厚度为100mm），其余楼层板厚度为350mm（现浇层厚度为80mm），肋梁宽度为180mm。装配箱由侧壁、顶板和底板等组成，侧壁为玻镁防火板，厚度为10mm；顶板和底板为钢筋混凝土板，混凝土强度为C30，顶板抗渗等级为P6，并自带钢丝网片。底板钢筋间距为100mm，双向布置，带肋钢筋外伸长度≥14cm，待肋梁钢筋绑扎时，将底板端部的钢筋以90°弯折伸入肋梁主筋，使得底板与肋梁连接牢固。

2 空心楼盖结构

装配箱混凝土空心楼盖是由空腔的装配箱与肋梁一起现浇形成共同受力体，装配箱作为肋梁的内模，其底板外伸的钢筋锚固于现浇肋梁，装配箱按照底板、侧壁和顶板等顺序依次进行安装，从而形成大空腔蜂窝构造形式[1]，在装配箱顶部双层双向绑扎钢筋，接着浇筑混凝土，让装配箱、现浇层和肋梁连接形成一个整体，空心楼盖受力模型合理，整体性能良好，平面图和断面图如图1、图2所示。

图1 空心楼盖平面图

图2 空心楼盖结构断面图

3 施工难点分析

（1）该工程装配箱数量多且体积较大，常规加固方法是在底板四周粘贴海绵胶条，如果底板与模板粘贴不牢固，在装配箱安装过程中很容易出现碰撞移位现象，导致装配箱与原轴线偏离，需要重新调整。混凝土浇筑时也容易冲开装配箱，导致底板位置出现漏浆现象，拆模后，板底混凝土观感较差。

（2）装配箱受力最薄弱的地方为侧壁，侧壁为硬质薄板，在混凝土浇筑过程中如果承载力不足或者加固不到位将可能导致箱体破裂或者漏浆，使得原有的空心状态被破坏，影响结构受力形态。

（3）混凝土浇筑时，下落高度过高的话，将可能导致装配箱底板被冲起而出现上浮现象，混凝土充盈到底板之下，导致观感不佳。

（4）肋梁截面尺寸相对较小，采用常规的50型振动棒操作不便，混凝土容易出现蜂窝和麻面等质量缺陷，另外振动力较大容易破坏装配箱侧壁，使得混凝土流入箱内。

（5）作为预制构件，装配箱底板与顶板和现浇构件的肋梁之间连接部位容易出现裂缝，应采取有效措施进行预防。

4 施工技术要点

4.1 工艺流程

装配箱混凝土空心楼盖属于新型技术，每道工序质量的好坏将直接影响楼盖的质量。肋梁与装配箱的交界处混凝土质量一直以来都是重点，该位置很容易出现裂缝和蜂窝等质量缺陷，从而导致楼盖发生渗漏事件。因此，空心楼盖施工过程中应严格按照工艺流程组织现场施工，优化各项技术措施，加强连接处的质量控制，确保空心楼盖施工质量符合设计及规范要求。工艺流程如下：楼盖模板安装→测量定位→底板安装→肋梁钢筋绑扎→侧壁安装→水电安装→顶板安装→混凝土浇筑→混凝土养护→模板拆除。

4.2 楼盖模板安装

楼盖模板应严格按照审批通过的模板设计方案组织施工，该工程采用胶合板模板和扣件式钢管架，其刚度和承载力均符合规范要求。首层地坪回填土应夯实，要求压实度≥94%，保证地坪平整与密实，立杆底下应铺设垫板，该工程模板支撑为满堂架，立杆的纵向和横向间距均为1000mm，水平杆的步距为1500mm，立杆顶部设置U形支托，水平杆与顶托之间的距离≤300mm。模板跨度＞6m应按照规定设置0.3%的起拱度，上一层空心楼盖施工时，下一层楼盖模板支撑不得拆除，且上下层的立柱应处于同一直线上，确保施工安全性[2]。

4.3 测量定位

根据柱网布置情况，以中轴线为起始点，分别向两边进行测量定位，将肋梁的边线弹出，轴线测放后应及时进行复核，保证测量定位的准确性[3]。模板表面应清理干净，在肋梁边线上向内偏移30mm粘贴海绵胶条，该工程装配箱截面尺寸主要有1000mm×500mm、1000mm×1000mm和1000mm×700mm，尺寸相对较大，除了常规的四周粘贴海绵胶条，还应在底板中间加设1道海绵胶条，呈“日”字形，从而使得底板能够和模板紧密粘贴，底板与模板间的缝隙被严密封住，避免出现漏浆现象，从而提高施工效率。

4.4 底板安装

装配箱底板采用短钢管和尼龙绳等辅助起吊，底板一侧距离钢管100mm，尼龙绳承受荷载能力为6t，长度为8m，尼龙绳穿过短钢管固定底板，采用塔吊缓慢起吊，底板吊运应安排专人指挥，成捆的底板应分散堆放在模板上，底板下方应铺设2根方木，其规格型号应与设计要求相符。采用人工搬运方式将各种规格的底板搬至安装位置，对照箱型布置图，将预制底板的边线与肋梁边线对准后，缓缓地下放并压实，使底板固定牢固和安装平稳。为了确保底板在浇筑混凝土过程中不出现位移现象，底板安装位置复核准确后，在装配箱底板4个边线上各打入3根钉子进行定位[4]。

4.5 肋梁钢筋安装

肋梁钢筋的规格和长度应符合设计要求，注意主次肋梁钢筋的施工次序，肋梁箍筋弯弧半径应满足1.25d的标准[5]，不得随意加大半径，防止出现肋梁主筋固定不牢固现象。肋梁上下和侧向钢筋保护层厚度分别为25mm和10mm，底板外伸钢筋应按照设计图纸要求调整清楚，防止因碰撞扭结在一起，并锚固于肋梁钢筋形成一个整体，钢筋安装质量应符合设计及规范要求。

4.6 侧壁安装

为了提高侧壁的整体刚度，在玻镁防火板四角位置采用方木进行加固，方木应采用防腐剂进行处理，侧壁组装过程中应注意整体的平整性，在方木上下应各留10mm，从而保证能够在底板上准确落槽。玻镁防火板的规格应与底板相匹配，侧壁安装时应保证轻拿轻放和平稳，防止侧壁因脆性破坏导致出现断裂现象。

4.7 水电安装

水电管和接线盒的安装和预埋工作应和空心楼盖施工穿插和同步进行，正常情况下，照明管线布置在现浇层内，接线盒布置在肋梁，如图3所示。该工程为学校公建项目，安全等级较高，消防火灾报警的管线布置在装配箱内，接线盒布置在装配箱底板上，根据接线盒布置情况进行适当调整，要求底板边缘20cm范围内不得出现开孔现象[6]，底板开孔工具采用切割机，切开应平整光滑，尺寸比接线盒略大，接线盒安装后采用1∶2水泥砂浆进行固定。水平线管穿越装配箱时，开孔位置应设置在侧壁上，不得设置在底板边肋上，开孔工具为切割砂轮，侧框上孔洞较小采用水泥砂浆进行封堵，如果孔洞较大则采用木板条及钢丝进行加固，确保侧壁不出现漏浆现象。给排水及消防管道的预留洞口均预留在现浇实心板位置，如果预留在装配箱上，则根据实际情况对装配箱型号进行更换。

图3 水电管线和接线盒安装图

4.8 顶板安装

第一批顶板吊运时应堆放在主肋梁钢筋上，不得放置在侧壁上，根据箱型布置情况进行顶板安装，注意规格尺寸不得错放，待第一批顶板安装后，后续顶板可以直接放置在完整的装配箱上。顶板安装时应注意四周落槽情况，如发现未落槽到位，用钢筋撬棍进行适当调整，保证顶板安装质量符合设计要求。

4.9 混凝土浇筑和养护

装配箱和模板应提前浇水湿润，从而保证混凝土和装配箱能够紧密连接。混凝土严格按照配合比设计进行下料与搅拌，外加剂选用高效减水剂，河砂的粒度为中砂，玄武岩碎石的粒径为5～20mm，根据施工当日气温合理地调整混凝土坍落度，使其处于150～180mm。严格控制混凝土下落高度＜2m，采用直径为30mm的振动棒对肋梁混凝土进行振捣，采用平板振动器对现浇层混凝土进行振捣，振捣应密实可靠。在混凝土浇筑过程中，如果出现装配箱破损现象，应马上停止混凝土浇筑，采取加固修补措施后，继续浇筑混凝土。为了防止混凝土出现开裂现象，混凝土凝固后应浇水养护，并覆盖塑料薄膜进行保湿，确保混凝土养护到位。

4.10 模板拆除

待混凝土强度达到100%（C30）方可提出底模拆除申请，获得监理工程师批准后方可拆模。严格按照拆模施工方案组织拆模，顺序为从跨中向四周，从上到下，斜撑先拆，竖向支撑后拆，后支先拆，先支后拆，确保拆模安全性。底模拆除时应注意对装配箱的保护，避免撬棍撞击装配箱。

5 施工质量控制要点

（1）装配箱进场时应具有合格证和检验报告，其型号、尺寸和强度应符合设计要求，表面无裂纹和破损，平整度偏差控制在3mm之内。

（2）水电线管和接线盒安装前应采用BIM技术进行施工模拟和碰撞，提前发现问题并提出优化措施，尽量减少线管穿过装配箱。

（3）对于尺寸较大的底板，加设1道海绵胶条，确保底板固定牢固。底板四面均加设钉子辅助定位，避免底板出现位移现象。

（4）模板支撑选用满堂架，首层立杆底部应铺设通长脚手板，地面应保证密实和平整，肋梁模板起拱度为0.3%。

（5）侧壁四角采用木方进行加固，从而提高侧壁的刚度和稳定性。

（6）降低混凝土下落高度，减小混凝土对装配箱冲击力，采用直径小的振动棒振捣肋梁混凝土，防止侧壁受损出现漏浆现象。

6 结束语

综上所述，装配箱混凝土空心楼盖对施工质量要求较高，这是其大空腔蜂窝构造所决定的，但这种结构具有良好保温隔热和减少混凝土用量的优势，且属于新技术，工艺流程简单。需要注意的是，开工前项目部一定要按照规定编制空心楼盖施工方案，对工艺流程进行优化，明确质量控制点，做好技术交底工作，加强工序质量检查，确保装配箱固定牢固和箱体与肋梁连接紧密。在案例工程混凝土浇筑过程中，未发现装配箱破损和偏移现象，底模拆除后，装配箱与肋梁界限分明，混凝土质量良好，楼板未发现裂缝和渗漏现象，取得良好施工效果。