高 謙
(中鐵十六局集團城市建設(shè)發(fā)展有限公司,北京 100018)
疊合樓板在裝配式結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用非常廣泛,由預(yù)制板及現(xiàn)澆疊合層共同組成,預(yù)制板既是樓板結(jié)構(gòu)的組成部分之一,又是現(xiàn)澆疊合層的永久性模板,常用疊合板的預(yù)制板厚度為 60 mm,現(xiàn)澆混凝土疊合層厚度為70 mm[1]。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙,疊合板理論板厚=預(yù)制板厚度設(shè)計值(60 mm)+暗敷管線及鋼筋高度+疊合層鋼筋保護層厚度=130 mm;而疊合板實際板厚=預(yù)制板實測厚度+管線敷設(shè)所需高度+鋼筋高度+鋼筋、管線、預(yù)制板安裝間隙+鋼筋保護層厚度。
根據(jù) GB 50204-2019《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》,樓面板厚度的允許偏差為[+10,-5]mm[2],由于預(yù)制板制作偏差、暗敷線管與樓面鋼筋空間交叉以及施工誤差累積等多種因素影響,在樓面澆筑模架拆除后,經(jīng)結(jié)構(gòu)實體檢測,發(fā)現(xiàn)疊合板實際厚度超過 130 mm 的頻率居高,影響建筑物的結(jié)構(gòu)安全及使用功能。
基于分析論證疊合板超厚的主要原因,疊合板施工全過程中應(yīng)從設(shè)計、生產(chǎn)、施工等環(huán)節(jié)共同采取管控措施,除了在設(shè)計階段優(yōu)化、生產(chǎn)階段控制、安裝階段精細(xì)施工等方面加強管理以外,還應(yīng)該在疊合層澆筑的最后環(huán)節(jié)采取有效的工藝措施,精確控制疊合層的澆筑厚度,有效解決疊合板超厚的技術(shù)通病,防止材料損耗及建筑荷載的增加,確保室內(nèi)空間尺寸滿足要求。
無錫住宅項目位于位于江蘇省無錫市濱湖區(qū),總用地面積 123 263.2 m2,總建筑面積 250 800 m2,由27 幢 11 層住宅樓、5 幢 1 層配套商業(yè)社區(qū)用房、1 幢 1 層售樓處及 1 個地下 1 層車庫組成。結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),主體結(jié)構(gòu)樓面疊合板、空調(diào)板及樓梯等水平構(gòu)件采用裝配式構(gòu)造[3],共 13 370 個構(gòu)件,合計 5 232.75 m3,預(yù)制板的混凝土強度等級為 C30,采用雙向板設(shè)計,厚度為 60/70 mm 兩種,現(xiàn)澆疊合層厚度為70 mm。
通過現(xiàn)場施工過程調(diào)研,分析疊合板厚度超標(biāo)的原因主要有以下方面[4]。
規(guī)范要求預(yù)制板厚度允許偏差為±5 mm,由于預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工藝把控不嚴(yán)或構(gòu)件進場驗收工作不細(xì)致,以及板頂面拉毛后粗糙不平,導(dǎo)致預(yù)制板實測厚度局部超過 65 mm,另外構(gòu)件生產(chǎn)過程中對預(yù)埋桁架筋高度控制不嚴(yán),導(dǎo)致出現(xiàn)桁架鋼筋上浮,也會對疊合板整體厚度造成不利影響[5]。
電氣安裝相關(guān)規(guī)范規(guī)定,預(yù)埋線管交叉“同一處只允許 2 層管交叉,不允許 3 層及以上管線的交叉”。線管敷設(shè)時依據(jù)照明平面圖布管,在線管集中部位出現(xiàn)雙層線管交叉較多,并與鋼筋交叉重疊。一般強電暗敷線管為φ20 mm PVC 管,干線管路采用φ32 mm PVC 線管,在干線管路與一般線管交叉的現(xiàn)澆層區(qū)域,線管敷設(shè)高度需求增加,甚至擠占了樓面鋼筋的布設(shè)空間,導(dǎo)致疊合板頂面標(biāo)高整體上浮。
現(xiàn)澆疊合層內(nèi)布設(shè)板底鋼筋、支座負(fù)筋以及負(fù)筋分布筋等構(gòu)造鋼筋,結(jié)構(gòu)陽角部位還需增設(shè)放射筋,暗敷線管密集處另需增設(shè)抗裂鋼筋網(wǎng)片,建筑輕質(zhì)隔墻部位在板底需增設(shè)附加鋼筋,鋼筋布置空間需求增加,并且因利用桁架筋替代馬凳筋,支座負(fù)筋、負(fù)筋分布筋及抗裂鋼筋網(wǎng)片均放置在桁架筋上,鋼筋密集處甚至擠占了現(xiàn)澆層鋼筋保護層,現(xiàn)場為保證不露筋只能加大現(xiàn)澆層厚度。
疊合板施工各道工序中存在預(yù)制板厚度正公差、保護層正公差、鋼筋與管線及預(yù)制板之間的間隙等多種誤差,各種誤差累積也是導(dǎo)致疊合板超厚的原因之一,不利于精確控制疊合板的設(shè)計厚度。
疊合板厚度控制裝置為特制的板厚控制器,板厚控制器 1 用于雙向板現(xiàn)澆接縫處,其內(nèi)螺紋底座與板底模固定,連接調(diào)平螺栓,旋調(diào)梅花型手柄與設(shè)計板厚相同,手柄底部作為樓面澆筑找平的依據(jù);板厚控制器 2 用于現(xiàn)澆疊合層部位,安裝在預(yù)制板頂,其固定夾片夾固桁架筋,固定夾片與板頂標(biāo)高相同,樓面澆筑時作為找平的依據(jù);現(xiàn)澆樓面二次收面時取出板厚控制器,清洗灰漿后周轉(zhuǎn)使用。
制作板厚控制器→模架支撐體系搭設(shè)→預(yù)制板安裝就位→樓面鋼筋綁扎及管線預(yù)埋→安裝板厚控制器→樓面混凝土澆筑→拆卸板厚控制器→周轉(zhuǎn)使用。
3.3.1 板厚控制器 1 制作
板厚控制器 1 以內(nèi)螺紋底座及調(diào)平螺栓組合而成,內(nèi)螺紋底座采用 PE 材料制作,內(nèi)螺紋柱體直徑為20 mm,上部內(nèi)螺紋長度 40 mm,壁厚 5 mm,下部實心柱體高 17 mm,底部為φ40 mm 的圓形底板,底板兩側(cè)鉆出 2 個φ3 mm 螺栓孔,如圖1 所示;調(diào)平螺栓采用 M10 螺桿,長度為 130 mm,螺紋長度為 40 mm,頂部連接梅花型手柄,手柄涂紅色反光漆,如圖2 所示;將調(diào)平螺栓的 M10螺桿旋入內(nèi)螺紋底座上的螺紋內(nèi)絲,根據(jù)疊合板設(shè)計厚度,旋轉(zhuǎn)調(diào)平螺栓頂部的梅花型手柄,調(diào)整手柄底部至內(nèi)螺紋底座底部的豎向高度與設(shè)計板厚相同。板厚控制器 1 組合示意圖如圖3 所示,制作成品圖如圖4 所示。
圖1 內(nèi)螺紋底座制作詳圖(單位:mm)
圖2 調(diào)平螺栓制作詳圖(單位:mm)
圖3 板厚控制器 1 示意圖
圖4 板厚控制器 1 成品圖
3.3.2 板厚控制器 2 制作
板厚控制器 2 以固定夾片及雙扭簧組合而成,固定夾片采用 PE 材料制作,由左右對稱的兩瓣夾片組合,上部設(shè)置楔形手柄;夾片距頂部 15 mm 處預(yù)留φ8 半圓孔,夾片內(nèi)側(cè)設(shè)置鋸齒形防滑構(gòu)造,夾片側(cè)面鉆出φ1 mm 銷孔,固定夾片制作詳圖如圖5 所示,三維示意圖如圖6 所示;雙扭簧采用φ1 mm 彈簧鋼絲制作,長 40 mm,直徑 8 mm,兩端的鋼絲對稱直線延伸后垂直彎折,如圖7 所示;將兩瓣固定夾片內(nèi)側(cè)對接,雙扭簧嵌入夾片頂部的組合圓孔內(nèi),雙扭簧兩端的鋼絲彎折段分別插入夾片側(cè)面鉆出的φ1 mm 銷孔,組合為板厚控制器 2,組合示意圖如圖8 所示。
圖5 固定夾片制作詳圖(單位:mm)
圖6 固定夾片三維示意圖(單位:mm)
圖7 雙扭簧示意圖(單位:mm)
圖8 板厚控制器 2 組合示意圖
3.4.1 預(yù)制板安裝就位
吊具預(yù)先做安全性檢測,吊點位于預(yù)制板兩端的桁架筋上,出廠時事先在吊點部位做紅漆標(biāo)識;采用鏈條式吊索四點平衡起吊,吊索與預(yù)制板桁架筋用卡環(huán)卡牢,提升至距地面 500 mm 時略作停頓,再次確認(rèn)吊具是否牢固,繼續(xù)提升靠近安裝作業(yè)面[6];距離支撐面200 mm 時暫停,操作人員穩(wěn)住預(yù)制板,參照定位線指揮塔吊緩慢降落,待預(yù)制板穩(wěn)定后方可摘鉤,如圖9 所示。
圖9 預(yù)制板安裝就位
預(yù)制板就位后進行檢測校正,若超出質(zhì)量控制要求,或偏差影響到下一塊板的吊裝,應(yīng)重新起吊落位,直到符合要求[7];板底標(biāo)高通過微調(diào)支撐模架調(diào)整,允許偏差±5 mm。
3.4.2 樓面鋼筋綁扎及管線預(yù)埋
樓面連梁鋼筋在預(yù)制板安裝后綁扎,利用方木橫擔(dān)做臨時支撐,將連梁鋼筋架立在預(yù)制板上部綁成鋼筋籠后整體落梁入模;現(xiàn)澆疊合層鋼筋網(wǎng)片按設(shè)計間距與預(yù)制板的桁架筋綁扎連接,伸入支座的錨固長度應(yīng)符合設(shè)計要求,如圖10 所示。相鄰開間板底鋼筋直徑和間距相同時,盡量通長布置,板負(fù)筋交界處,分布筋綁扎在疊合板桁架筋之下,避免多層鋼筋交叉造成保護層減小,造成樓板超厚。
圖10 現(xiàn)澆疊合層鋼筋綁扎
預(yù)制板的預(yù)埋線盒內(nèi)引出套管,敷設(shè)現(xiàn)澆疊合層內(nèi)的預(yù)埋電氣線管,線管穿設(shè)在預(yù)制板桁架筋下方,用尼龍扎帶綁牢固定;嚴(yán)格按設(shè)計布管,沿最近的方向敷設(shè),使走向順直減少彎曲,現(xiàn)澆疊合層內(nèi)嚴(yán)禁 2 層以上管線交叉重疊[8],確保線管的混凝土保護層厚度≥20 mm,如圖11 所示。
圖11 預(yù)埋線管鋪設(shè)
3.4.3 板厚控制裝置安裝
板厚控制器 1 設(shè)置在雙向板現(xiàn)澆接縫處的底模上,縱向布置間距為 1 m。首先將內(nèi)螺紋底座按間距布設(shè)在底模上,利用 M 3 自攻釘穿過內(nèi)螺紋底座底板上的螺栓孔,將內(nèi)螺紋底座與板底模固定,防止混凝土澆筑時發(fā)生上浮,將調(diào)平螺栓的 M 10 螺桿旋入內(nèi)螺紋底座上的螺紋內(nèi)絲,根據(jù)疊合板設(shè)計厚度,旋轉(zhuǎn)調(diào)平螺栓頂部的梅花型手柄,使手柄底部至板底模的豎向高度與設(shè)計板厚相同,手柄底部在樓面澆筑時作為精確找平的依據(jù)。
板厚控制器 2 設(shè)置在預(yù)制板上部的現(xiàn)澆疊合層內(nèi),縱、橫向布置間距為 1 m。板厚控制器 2 采用類似晾衣夾的固定原理,手持其頂部的楔形手柄,用力捏緊使固定夾片張開,穿入預(yù)制板頂部的桁架筋,將桁架筋夾固在固定夾片內(nèi)側(cè)的鋸齒形凹槽內(nèi),夾片內(nèi)側(cè)的鋸齒形構(gòu)造可防止夾片與桁架筋之間滑移。固定夾片頂部與現(xiàn)澆層頂面標(biāo)高相同,在樓面澆筑時作為精確找平的依據(jù)。板厚控制器安裝示意圖如圖12 所示,效果圖如圖13 所示。
圖12 疊合板厚度控制器安裝示意圖
圖13 板厚控制器安裝效果圖
3.4.4 疊合板混凝土澆筑(見圖14、圖15)
圖14 現(xiàn)澆疊合層混凝土養(yǎng)護
圖15 疊合板成品效果
樓層混凝土整體澆筑,利用車載泵及混凝土布料機完成混凝土的運輸,先澆筑墻體混凝土,再澆筑樓面混凝土,抹平收面時通過板厚控制器精確找平,板厚控制器1的梅花型手柄上涂紅色反光漆,作為夜間施工的醒目標(biāo)志。施工人員在澆筑和收面過程中應(yīng)注意不要踩踏板厚控制器或被其絆倒,并避免泵送混凝土?xí)r直接沖擊,在疊合板混凝土初凝前二次收面時拆卸板厚控制器,旋轉(zhuǎn)回收板厚控制器 1 上的調(diào)平螺栓,捏緊板厚控制器 2 頂部的楔形手柄,使固定夾片張開與桁架筋脫離后垂直取出,清洗灰漿以備周轉(zhuǎn)使用,并將提取部位的板面混凝土抹平。疊合板抹面完成后及時覆蓋塑料薄膜養(yǎng)護[9],養(yǎng)護期不少于 14 d。
1)裝配式疊合板厚度控制裝置具有構(gòu)造簡單、操作方便、通用性強、周轉(zhuǎn)率高等特性,可精確控制疊合板的結(jié)構(gòu)厚度,施工精度可至毫米級,解決樓面標(biāo)高及室內(nèi)凈高的偏差通病,促進裝配式結(jié)構(gòu)工程的整體質(zhì)量提升。
2)防止混凝土材料浪費及建筑荷載的增加,滿足建筑物的結(jié)構(gòu)安全及使用功能;主要部件均可周轉(zhuǎn)使用,降低施工成本,節(jié)約措施費投入,降低造價的同時也做到了節(jié)能環(huán)保,完全符合綠色建筑理念。
3)控制裝置制作簡便,現(xiàn)場加工或工廠化制作均可,現(xiàn)場安裝拆卸快捷,簡化施工工序,可廣泛應(yīng)用于裝配式建筑結(jié)構(gòu)樓面疊合板施工。
本文針對裝配式疊合板結(jié)構(gòu)超厚的技術(shù)通病,研究應(yīng)用疊合板厚度控制裝置,有效防止材料浪費及建筑荷載的增加,確保樓面標(biāo)高與室內(nèi)凈高滿足設(shè)計及規(guī)范要求。該技術(shù)已受理“一種疊合板厚度控制裝置”發(fā)明專利[10],可廣泛應(yīng)用于樓面疊合板結(jié)構(gòu)施工,為裝配式建筑的技術(shù)進步起到積極的推動作用。Q