大跨度樓板結構薄壁方箱施工工法
2015-02-09
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1、前 言
大跨度樓板現澆結構樓板使用GBF薄壁方箱，是將預制密封薄壁空腔方箱提前放置在現澆樓板結構中，充作不拆除內模，樓板結構形成成交同性暗密肋體系，傳力途徑明確，受力合理。無梁樓板結構具有結構自重輕，屋面層增加保溫性能、樓層的隔音性能好，板底無梁、結構跨度大、樓層的開間布置靈活、節約砼、降低總造價等諸多優點。
現澆樓板結構內部使用GBF薄壁方箱，常用的材質為水泥與玻璃纖維網制成的方形箱體及水泥砂漿制作的箱體。施工中各工序的質量控制是保證現澆樓板結構質量的關鍵。
沈陽北方建設股份有限公司在近幾年的大跨度現澆樓板結構中使用GBF薄壁方箱在施工中總結出一套行之有效的施工工法，保證工程質量，降低施工成本，在我們公司內部相似工程中進行推廣及廣泛的應用，取得了一定的經濟效益和社會效益。
2、工法特點
2.1 用鋼筋廢料頭制作箱體間隔支架卡具，保證箱體間距統一，縱橫向順直，樓板結構肋寬符合設計要求。使用支架替代定位用連接板下部及上部受力鋼筋的拉鉤鋼筋網片，降低施工成本。
2.2 在現澆樓板的支撐模板上鉆眼穿8#綁扎線將現澆樓板的底部受力筋固定在模板支撐系統上抵抗砼澆筑時的箱體上浮力。
2.3 以固定模具制作箱體墊塊，尺寸規范。每個箱體之間設置一個支架卡具，固定箱體之間的間距及抵抗箱體在砼澆注時的上浮力。
2.4 箱體及卡具上設置抗浮鋼筋固定箱體：8#綁扎線綁扎抗浮支架卡具、抗浮鋼筋，8#綁扎線綁扎現澆板的低部受力筋與板的上部負彎矩鋼筋，固定箱體不上浮。
2.5 大跨度無梁樓板結構，無梁，節省支撐梁模板、及綁扎梁鋼筋時間。
3、適用范圍
本工法適用于大跨度樓板結構設計上采用薄壁方箱的結構工程。
4、工藝原理
4.1 大跨度樓板結構的薄壁方箱之間的肋寬固定方式在設計上一般采用鋼筋焊接網架，其即不參加結構受力，又增加了建筑物總荷載及工程總造價，每一平方米現澆樓蓋增加鋼筋約6kg左右，費工費料，對于箱體上浮無明顯抵抗作用。
4.2 使用本工法，用鋼筋廢料頭做箱體間隔支架，使用抗浮鋼筋，將板底筋、板模板與板的支撐系統綁扎在一起共同抵抗箱體澆筑砼時的上浮力，降低施工成本，用小直徑振搗棒插入箱體間振搗，砼質量好。
5、施工工藝流程及操作要點
5.1 施工工藝流程
支板模 → 放線 → 綁扎板底筋→ 電工箱（盒）布設 → 模板鉆眼，穿8#綁扎固定板底部鋼筋 → 安置箱體墊塊，安裝箱體 → 安裝箱體間隔鋼筋卡具支架 → 安置抗浮鋼筋，綁扎板上部鋼筋 → 將抗浮鋼筋與板上部鋼筋、板底部鋼筋綁扎在一起 → 檢查、修補加固內模 → 澆筑砼：小直徑振搗棒振搗 → 砼養護 →模板拆除→ 砼分項驗收
5.2 操作要點
5.2.1 大跨度樓板結構板底模一般均為竹壓板，方便鉆眼，板底部縫隙少，表面平整，成本低，不會造成鋼模浪費。
5.2.2 我們施工的大跨度樓板結構均是非預力樓板，若是預應力板就是增加了預應力箱道及筋的鋪設，可以獲得更大的跨度空間。
1、在模板上彈線畫出板底筋位、方箱及箱體墊塊位置，保證底筋位置準確，箱體位置符合設計要求，模板鉆眼穿8#鐵線，綁扎板底部鋼筋，將板底部鋼筋與模板及支撐系統綁扎在一起。模板按設計起拱，如無設計要求，按跨度0.1%--0.3%起拱。
2、彈線時須將板下部鋼筋與箱體墊塊錯開布置，箱體及墊塊縱橫成線。
3、板底筋保護層，綁扎板底筋的同時將帶有22#線的砂漿墊塊綁在板下部主筋上作為板底筋保護層墊塊。
4、電工箱盒布設。設置在天棚上及樓板底部的電工箱、線與電工接線盒的位置不是恰好在肋寬處，通常與薄壁方箱的箱體位置有沖突。如果是箱體下部距板底距離少于電工箱盒高度，電工箱、盒勢必無法順利安裝，如不錯開彼此位置勢必會破壞薄壁方箱的箱體，需與設計院提前溝通協商，盡量改變電工箱、盒的位置，如無法改變位置，則需在安裝薄壁方箱時對箱體進行修整，以適應工程需要。
5、箱體
1）根據排好的尺寸位置放置墊塊及箱體，從一側開始布置箱體，箱體直接放在在墊塊上，依次按順序安裝箱體。為保證間距，在安置箱體的過程中，隨時安裝間隔箱體的鋼筋支架，并隨時檢查箱體成線，每箱體之間設置一根定位鋼筋卡具支架。卡具支架跨度依設計而定，高度通常為50/100mm（箱體高度為150mm，支架高度50mm；箱體高度250mm，支架高度100mm）。
2）安裝箱體時遇到與電工箱、盒沖突且無法避開時，先用方箱對比一下電工箱、盒的位置，用手錘輕敲方箱的箱體，使之凹陷，其大小正好符合電工箱、盒所需大小，裁剪一塊大于電工箱、盒箱體每側200mm的玻璃絲袋子，用粘外墻保溫板所用膠泥滿涂玻璃絲袋子與箱體對應位置，將其粘在凹陷處，然后扣箱體放在箱、盒處，壓按平整，邊緣處均有膠泥；再裁剪一塊大小能在箱體側面四周上返不少于100mm高的玻璃絲袋子，滿涂膠泥粘貼在凹陷處，膠泥未上強度前，箱體不受外力，在箱體四周用膠帶紙將第二層大塊的玻璃絲袋子與箱體捆綁在一起。
3）預應力板的預應力管道與鋼筋布設在綁扎完板底筋與電工箱后進行，管道與箱體沖突處的箱體修補與電工箱、盒處的箱體的修理方法一樣。
4）施工前CAD排版箱體位置圖，如排版出現非整塊箱體，請加工廠另行加工，不得現場切割箱體。
5）安裝完箱體，檢查箱體縱橫向間距，調整箱體，肋寬縱橫必須成線。
6、板上部負彎筋綁扎及抗浮筋綁扎
1）在已安裝完成的箱體上行走時鋪架空馬道，人、材料、設備不直接踏踩、設置證箱體上，綁扎板上層筋及其他施工時別碰壞箱體。
2）在箱體間的支架上設置抗浮鋼筋，8#鐵線綁扎抗浮鋼筋，綁扎上板部鋼筋。板上下筋之間使用8#綁扎牢固。板下部保護層墊塊均按要求設置并綁在板底筋上，箱體支架已設置無傾倒，抗浮8#鐵線在箱體肋間均布置。8#線穿過板底模板，在模板下方與模板支撐系統木方或者鋼管等綁扎牢固。
3）板上部鋼筋，使用鋼筋料頭焊接馬凳，支架起板上部負彎矩受力鋼筋，馬凳長度不短于500mm,設置證箱體上，與上部板筋綁扎在一起防止傾覆。
4）施工驗收
①檢查箱體定位支架，保證在砼澆筑過程中不移位，起到固定箱體肋寬的作用，保證箱體順直，位置準確。
②檢查抗浮措施的數量及牢固度，保證起到抗浮作用。
③檢查箱體外觀，有破損的箱體用粘保溫板的膠粘結水泥玻璃絲袋子修補，個別破損不能直接粘貼玻璃絲袋子修補的需在箱體內部填滿輕質泡沫板后外部用玻璃絲袋及膠泥粘貼牢固，保證砼不進入箱體。
④箱體安裝質量驗收，鋼筋隱蔽驗收。
7、砼施工
1）在樓板模板上設置鋼筋馬凳鋪設架空馬道，砼泵管架空鋪設在鋼筋支架及架空馬道上，施工人員及設備料具均放在架空馬道上。
2）使用直徑3cm的小直徑棒振搗棒，備用發電機。
3）砼坍落度在160mm以上，宜為160mm—220mm之間，石子直徑須小于25mm,隨時檢查坍落度，與商品砼生產廠做好溝通。澆筑砼前，水沖洗濕潤箱體表面，防止在砼澆筑過程中，箱體大量吸收砼中水分，降低砼流動性，影響砼澆筑和振搗。
4）砼澆筑順序由板中間向周圍推進，泵管盡量在二箱之間噴吐砼。
5）振搗時在肋間插棒，仔細振搗，每個肋間均要求插棒振搗不得遺漏；棒移動間距延肋間150—250mm，不得大于250mm，每處振搗時間以砼不再下沉，不返氣泡為宜。
6）振搗棒不能觸碰振動箱體，防止箱體破裂。在板面振搗時拖棒振搗，保證砼振搗均勻質量符合要求。
7）澆筑振搗砼時，不得撬動鋼筋定位卡具支架，保證定位鋼筋支架不移動起到固定肋寬作用。
8）澆筑振搗砼時，隨時檢查砼有無異常坍落。如有發現砼有異常坍落，有可能是箱體破裂，須注意檢查，必要時將砼在合理位置留設施工縫，停止澆筑，檢查修補或者替換箱體。
9）樓板厚度大于500mm時，易分層澆筑砼，第一層厚度為3/5板厚度，振搗密室后及時在砼初凝前澆筑第二層砼，振搗棒進入下層砼內大于50mm。
10）抹板砼表面，使其平整，符合設計及質量要求。
8、砼施工完成后用塑料膜覆蓋，澆水養生，夏季在塑料上蓋草簾子。
9、砼強度達到規范要求后方可拆模。
10、砼分項質量驗收。
6、材料與設備
6.1 材料
6.1.1 薄壁方箱為水泥玻璃纖維網制品、或者水泥砂漿制作，尺寸視設計決定，通常為500mm×500mm×250mm及500mm×500mm×150mm兩種，設計如有特殊要求，尺寸還可定做，手工或者機械加工，自然養護成型。
6.1.2 22#綁扎線，8#綁扎線，水泥、膠泥、玻璃絲布（水泥袋子）、膠刷、料桶。
6.2 設備、工具
無齒鋸、手推車，吊運箱體的容器，自有柴油發電機，振搗器、直徑3cm振搗棒，鐵抹子、木抹子、手推車、2m靠尺、小白線。
7、質量控制
7.1 檢查驗收標準
《砼結構工程施工及驗收規范》GB50204
《現澆砼空心樓蓋技術規程》JGJ T268-2012
及相關規程規范
7.2 箱體進場檢驗
7.2.1箱體進場時，按同一廠家在正常生產條件下，同一生產工藝，同一規格，同材質，且連續進場不超過2000件為一個檢驗批，有產品準用證，出廠合格證，出廠產品檢驗報告，并進行抽樣檢驗，當連續五個檢驗批均一次驗收合格，改為5000件為一個檢驗批。
7.2.2 箱體檢查
表7.2 2 箱體尺寸允許偏差表
| 序號 | 項 目 | 允許偏差mm |
| 1 | 長度 | +5 -8 |
| 2 | 高度 | +5 -8 |
| 3 | 表面平整度 | 5 |
| 4 | 對角線長度差 | 10 |
7.2.3 箱體外觀檢查，外觀必須全數檢查，箱體不允許有破損凹陷，無貫通性裂紋、孔洞，箱體上下部位的密封蓋密室牢固。
7.2.4 箱體強度現場驗收，箱體進場除外觀檢查外，尚應做強度檢驗。我公司幾個工程采購的薄壁方箱，在按照規范規定的方式檢查外，均使用在箱體上站一個體重 70kg-80kg的人，上下蹦跳不少于6下，箱體無裂縫、不破損為強度符合要求，可以應用在工程中，每個檢驗批隨機挑選15個進行強度檢驗。不超過2000件為一個檢驗批，當連續五個檢驗批均一次驗收合格，改為5000件為一個檢驗批。
7.2.5 箱體出廠運輸是使用托板打捆裝載箱體，在施工現場后，不使用不拆封，平放于平整場地，垂直運輸吊裝使用鋼筋制作專用吊籠，吊籠長度正好能平放一個整包裝箱體，不得直接用鋼絲繩捆綁箱體吊運。
7.2.6 安裝后的箱體在澆筑砼時，須在板模板上設鋼筋支架鋪上跳板或竹壓板，專人看護箱體，箱體損壞及時修補。
7.3 質量保證措施
7.3.1 箱體進場必須逐塊進行外觀檢查，運輸輕拿輕放。
7.3.2 按技術措施交底施工，保證箱體間距等，抗浮措施符合要求。
箱體安裝后，設專人看護，破損的及時更換、修補。
7.3.3 在箱體上部進行其他施工作業時，鋪跳板或竹壓板，鋪設架空施工馬道，嚴禁施工機具直接放在箱體上，澆注砼時專人看護箱體破損及時修補，振搗棒不能觸及箱體。砼泵管架空不得直接放在板筋上。
7.3.4 澆筑砼前，水沖洗箱體，箱體表面濕潤透，板模表面不積水。
7.3.5 樓板砼澆筑亦一次成型，澆筑砼方向順箱體肋間進行順序澆筑，砼坍落度不小于160mm。
7.3.6 施工前對砼振搗工進行技術培訓。操作者須振搗完一個塊區后方可進行交接班，并互相做交接，記錄每一塊板振搗者姓名，質量可追溯。
7.4 箱體施工質量控制
箱體的質量驗收屬于模板安裝分項驗收范圍，在鋼筋隱蔽檢查驗收之前之后進行驗收均可，箱體安裝質量檢驗批不參與砼結構分項驗收。
7.4 箱體箱體施工質量控制檢查表
| 序號 | 檢查項目 | 質量要求 | 檢查數量 | 檢驗方法 | |||
| 1 | 箱體外觀 | 無破損，無漏洞，端頭封堵好 | 全數 | 觀察 | |||
| 2 | 箱體規格 | 符合設計要求 | 邊長+5 -8mm | 全數 | 尺量 | ||
| 高度+5 -8mm | |||||||
|
3 |
箱體位置 |
符 合 設 計 要 求 |
間距 | ±10mm | 檢驗批箱體位置抽查10%，且不少于20處 | 尺量 | |
| 肋寬 | ±10mm | ||||||
| 箱體與板頂面距離 | ±5mm | ||||||
| 箱體與板底面距離 | ±5mm | ||||||
| 4 | 箱體底部和肋間定位措施 | 符合施工技術措施要求 | 全數 | 觀察 | |||
| 5 | 箱體抗浮措施 | 符合施工技術措施要求 | 全數 | 觀察 | |||
| 6 | 同行或列中心線 | 《15mm | 全數 | 拉線、尺量 | |||
| 7 | 相鄰行或列中心線 | 《15mm | 全數 | 拉線、尺量 | |||
| 8 | 相鄰箱體頂面高差 | 《10mm | 全數 | 拉線、尺量 | |||
8、安全措施
8.1 “安全第一、預防為主”是施工的指導方針，成立以項目經理為組長的安全領導小組，負責施工全過程的監督和管理。
8.2 設置專職安全員監控施工全過程的安全，建立安全責任制，層層把關，層層負責，按安全責任落實到每個人頭上，每個作業人員均能自覺遵守安全施工要求。
8.3 施工現場平面按安全施工要求布置，設立各種安全標語、標牌及安全標識。
8.4 所有進入現場的作業人員，均經過安全教育和安全考核。
8.5 進入現場人員戴安全帽，系好帽帶，高空作業和臨口臨邊作業人員掛好安全帶。
8.6 用電設備均一機一箱一匣一漏電，電線架空不拖地，電工拉線。
8.7 夜間用電專業電工拉線，要保證作業及運輸場地有足夠的照明。
8.8 修補箱體接觸膠泥的人員要戴手套、口罩，皮膚接觸膠要立即清洗。
9、環保措施
9.1 成立以項目經理為首的環保小組，建立環保管理體系，嚴格按國家及地方政府的各項環保要求去做。
9.2 現場廢棄箱體集中堆放，不得隨處拋棄，運到指定固體廢棄物排放地點。
9.3 切割箱體產生噪音，切割鋸設在場區角落內，周圍有居民住宅的設在遠離住宅一側，切割鋸處設隔塵隔音罩。修補箱體膠泥小量攪拌，一次使用完成，沖洗器具水進入沉淀池。
9.4 文明施工，做到工完場清，廢棄料及時清理，保證作業現場整潔衛生。
10、效益分析
10.1 本工法是使用料頭鋼筋制作定型支架代替通長固定箱體肋寬大直徑鋼筋，一次性投入少，降低結構荷載，降低施工成本，經濟效益顯著。
10.2 本工法的應用方便施工，提高作業工效，每箱體之間設置一個定位支架，相對于放置通長大直徑鋼筋網架，減輕了建筑物荷載，對結構有利，節約大量鋼筋，具有社會效益，有推廣前景。
10.3 我們下一步將繼續研究取消箱體下部砼墊塊，可以避免墊塊集中布置對結構的影響，計劃采用對結構更安全的其他支撐箱體方式。
11、應用實例
11.1 中國工業博物館新建工程
中國工業博物館新建工程由沈陽新大陸建筑設計有限公司設計，建筑面積23286.21m2，框架結構，地上二層，地下局部一層。展覽大廳屋面板為大跨度樓板結構結構，使用空心樓蓋面積為3800m2，板厚400mm，箱體500mm×500mm×150mm.
11.2 沈陽商業城二期擴建工程
建筑面積為51084.53 m2，框架結構，地下三層，地上六層。營業廳使用薄壁方箱擴大使用空間。無梁大跨度樓板結構，使用薄壁方箱為500mm×500mm×250mm。
11.3 沈陽西站綜合交通樞紐工程
建筑面積為23700m2，框架結構，地下一層，地上四層。無梁大跨度樓板結構，使用薄壁方箱為500mm×500mm×250mm。
11.4 遼寧浙商國際商貿城A地塊3#樓
建筑面積為38529m2，框架結構，地下一層，地上二十層。無梁大跨度樓板結構，使用薄壁方箱為500mm×500mm×250mm。
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