《內置BZS模盒現澆鋼筋混凝土樓板施工工法》是江西中恆建設集團有限公司、貴州夢真建材研發有限公司完成的建築類施工工法,完成人是聶吉利、鄧燕華、周清雲、熊信福、謝孟,適用於大跨度和大載荷、大空間的多層和高層建築,如商住樓、辦公樓、圖書館、展覽館、教學樓、商場、賓館、寫字樓等工業與民用建築適用經濟跨度為6~10米,最大跨度一般不宜超過12米。
《內置BZS模盒現澆鋼筋混凝土樓板施工工法》主要的工法特點是:提高剛度、降低自重,抗震性能好;同時增加了基礎承載的安全性、可靠性,抗震性能好。
2011年9月,《內置BZS模盒現澆鋼筋混凝土樓板施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009~2010年度國家二級工法。
基本介紹
- 中文名:內置BZS模盒現澆鋼筋混凝土樓板施工工法
- 工法編號:GJEJGF049-2010
- 完成單位:江西中恆建設集團有限公司、貴州夢真建材研發有限公司
- 主要完成人:聶吉利、鄧燕華、周清雲、熊信福、謝孟
- 審批單位:中華人民共和國住房和城鄉建設部
- 主要榮譽:國家二級工法(2009-2010年度)
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
商場、辦公樓、倉庫等大跨度建築物的鋼筋混凝土樓板進行結構設計時,多採用實心鋼筋混凝土梁板結構。當採用該類結構時,由於樓面荷載較大,所以設計的梁板的截面較大,配筋量較多。因此該類結構不但需使用大量的鋼筋混凝土材料,且樓板的隔熱、隔聲、防火性能較差,成為高能耗建築物。
為了解決上述問題,江西中恆建設集團有限公司、貴州夢真建材研發有限公司通過多年的研究和試驗,研製出BZS模盒複合樓板。該複合樓板是採用bzS模盒作為施工內模,並將BZS模盒永久性地填埋於混凝土樓板內的一種由混凝土空心結構與BZS模盒相結合所形成的一種複合樓板結構。BZS模盒是一種預製構件,採用輕質防火保溫材料製作而成。該工藝構造出高承載力的空心無梁樓板結構,節省大量的鋼筋混凝土材料,從而降低造價,組合成高性能的複合樓板,具有較好的隔聲、隔熱、防火、節能效果。因而該工藝具有經濟效益和社會效益。與傳統技術相比較,綜合造價可節省50~100元/平方米。該技術在多個工程中套用,施工工藝成熟,形成了《內置BZS模盒現澆鋼筋混凝土樓板施工工法》。
工法特點
《內置BZS模盒現澆鋼筋混凝土樓板施工工法》的工法特點是:
1、採用無梁平板結構,使設計、加工製作的模板及支撐系統結構簡單,減少了模板的用量及損耗,縮短了工期,降低了成本。
2、板底平整,便於管線穿行,方便施工,同時簡化施工程式,提高施工效率;占用空間小,操作方便,經濟實用,能保證板底的混凝土表面質量。
3、樓板內置空心模盒形成空心樓板,提高剛度、降低自重,抗震性能好;同時增加了基礎承載的安全性、可靠性,抗震性能好。
4、板底部為大平板,精密測量及監控施工過程中,能確保各工序施工精度在有效控制之中。
5、節能、節材:採用BZS模盒與空腹混凝土結構複合而成的空腹樓板,保溫隔熱性能優良,可降低能耗。樓板混凝土用量可節約10%~30%、鋼筋用量可節約40%~50%;建造總工期縮短10%~15%;建築層高降低200~300毫米、綜合造價節省50~100元/平方米。
6、保護環境:BZS模盒採用工業廢料磷石膏、脫硫石膏為主材,避免了磷石膏、脫硫石膏作為工業垃圾對環境的污染,也符合循環經濟的基本國策。
操作原理
適用範圍
《內置BZS模盒現澆鋼筋混凝土樓板施工工法》適用於大跨度和大載荷、大空間的多層和高層建築,如商住樓、辦公樓、圖書館、展覽館、教學樓、商場、賓館、寫字樓等工業與民用建築。適用經濟跨度為6~10米,最大跨度一般不宜超過12米。
工藝原理
《內置BZS模盒現澆鋼筋混凝土樓板施工工法》的工藝原理敘述如下:
該複合樓板採用預製的BZS模盒為內模,填埋於混凝土樓板內所形成的複合空心樓板。模盒是一種預製構件,採用磷石膏或脫硫石膏為主材,玻璃纖維增強進行製作而成施工時起到內模板的作用,施工完成後永久性地埋設在鋼筋混凝土樓板內形成空心複合樓板;將傳統的有梁樓板改成現澆無梁空心平板樓板,同時在樓板內形成工字形密肋梁板式結構,密肋梁設計成工字形,具有更高的經濟指標、更好的受力性能、更長的耐火極限,提高樓板的隔聲、隔熱、減振、節能及環保性能。
施工工藝
- 工藝流程
《內置BZS模盒現澆鋼筋混凝土樓板施工工法》的施工工藝流程見下圖。
- 操作要點
《內置BZS模盒現澆鋼筋混凝土樓板施工工法》的操作要點如下:
1、施工前應該熟悉設計圖紙,了解設計特點及施工中的難點和重點,採用BZS模盒空心複合樓板時在支座兩側各1/5跨範圍內布置為箱形板帶,板底部和上部混凝土厚度各為50毫米厚;跨中3/5跨度範圍的密肋板帶板底部不設定混凝土,頂部混凝土厚度設計為50毫米;框架梁側面採取附加現澆梁與密肋梁相接。按照設計要求進行梁軸線定位,安裝梁底模、側模及板底模板。
2、肋梁和模盒安放位置線:按照設計圖紙要求,在樓板模板上放線,保證後續肋梁鋼筋綁紮和模盒安裝的位置準確。依據軸線放出縱橫向肋梁控制線,肋梁間即是安放模盒位置。在模板上放線可採用白塗料等代替墨汁,以保證所放線的清晰牢固。
3、綁紮樓板底筋和肋梁鋼筋:按照模板上彈線的位置,依次綁紮樓板底筋和模盒邊肋梁。樓板肋梁幫紮好後再鋪設樓板底筋;綁紮完畢後,拉線檢查並調整好肋梁的位置、順直。注意保證區格板周邊和柱周圍樓板設計實心部分的尺寸。
4、鋪設預埋管線:樓板內的各專業預埋管線等,應儘量沿著肋梁布置在肋梁截面內,避開模盒位置;外徑15毫米以下的小直徑管線也可鋪設在模盒下部,但不超過一層,不得在模盒下交叉,以免影響模盒位置。對局部管線密集、管徑大的部位,應儘可能集中布置在空心模盒同一模盒跨內,在該部分換用薄一規格的模盒或換用聚苯板代替。當預留預埋設施無法避開模盒時,可對模盒採取鋸口或斷開等措施,但事後套用膠帶和聚苯板等封堵嚴密。
5、模盒安裝:模盒吊運可採用焊接好的敞口鋼筋籠(內側四邊和底面用多層板封閉)或其他箱式工具。在每個肋梁空格內依次擺放,每個空格內排放兩個模盒,放置第一個模盒時小面朝下、大面朝上,控制好與周邊肋梁的間距相等,前後、左右,對齊、對正。放置平穩後接著放置第二個模盒,模盒,大面朝下,小面朝上,上下模盒邊線對齊。
6、安裝模盒下部墊塊:在空心模盒下設定墊塊,以保證模盒下部的混凝土厚度,所以墊塊厚度要符合模盒下部混凝土的設計厚度要求。墊塊一般放置在模盒的四角,一般每區格內不少於四塊,並根據需要增減,以能保證模盒下部混凝土厚度為準。
7、綁紮樓板麵筋:空心模盒安放完成後,即可開始綁紮樓板麵筋。肋樑上筋已綁紮完成,只剩下肋梁中間的樓板麵筋。樓板麵筋應與肋梁麵筋位於同一層,並與肋梁鋼筋綁紮牢固。樓板麵筋綁紮完畢後,在每個空心模盒頂和樓板麵筋之間加設墊塊(墊塊的高度應符合混凝土的設計厚度要求,尺寸一般為20毫米×20毫米)放在模盒上表面,每個模盒上不少於一塊,以保證樓面麵筋的位置正確。
8、遇樓板吊掛時,應提前埋設。樓板上吊掛重物應滿足設計要求,吊掛點應選擇肋梁或樓板實心部分位置。
9、模盒固定:由於施工過程中,模盒將隨混凝土振搗位置具有向上抬升的趨勢,所以必須固定好模盒位置,設定抗浮點。施工時採用12~14號鋼絲,用手槍鑽在樓板上打孔,鋼絲穿過模板與模板龍骨一側擰緊,將板底筋與模板一起固定好。確保模盒在混凝土澆築時不上浮、不移位。位置準確,固定牢固可靠。
10、搭設施工便道、架設混凝土輸送管模盒本身有一定的強度,但頻繁踩踏也容易造成損壞,尤其加完頂部墊塊後,受力集中,易損壞。施工中,套用腳手板搭設架空施工便道,方便施工人員操作、通行,並保護模盒和樓板鋼筋成品。混凝土輸送泵管不應直接架在樓板鋼筋上,可搭設短管架子或墊木方等將泵管架高,布料桿等安放位置應提前安排好,布料桿套用腳手板和架子架高,不得直接壓在箱模上。施工機具等不得放置在模盒上,施工人員不得踩踏模盒。
11、隱蔽驗收:鋼筋綁紮、模盒安裝等工序完成後,再進行檢查驗收,重點加強對抗浮點設定的檢查。驗收合格後,方能澆築混凝土。
12、混凝土澆築:現澆混凝土空心樓蓋結構澆築用混凝土,坍落度應比普通實心樓蓋稍大,可取18~20厘米,不宜小於16厘米;粗骨料粒徑宜選擇不超過5~25毫米,且不應大於模盒與模板間距的1/2,也不應大於肋梁寬的1/4。由於模盒本身屬於吸水較大的材料,在混凝土澆筑前應先灑水潤濕(冬季不應灑水)混凝土澆築宜採用泵送。澆築沿樓板跨度方向從一側開始,順序依次進行,布料儘量均勻,避免混凝土在同一位置堆積過高損壞模盒。振搗棒沿肋梁位置順澆築方向依次振搗,比實心樓蓋應適當加大振搗時間和振搗點數量,振搗同時觀察空心模盒四周,直至不再有氣泡冒出,表示模盒底部混凝土已密實;振搗棒應避免直接觸碰空心模盒。混凝土振搗時應採用50及30棒配合使用,對較小的密肋及板底應採用30棒振搗,面層混凝土可採用平板振動器振搗。凡振動棒能到達的地方均應振搗到位,振搗時間應較普通樓板適當延長5~10秒,確保混凝土密實。澆築過程中如遇空心模盒損壞,必須及時處理。可用聚苯板、尼龍編織袋等輕質物品塞入損壞處封堵嚴密,注意不要使後塞物品露出模盒表面,造成混凝土夾渣。
13、養護、拆模:混凝土的養護和拆模及混凝土試塊的留置均與與實心樓蓋相同,夏季採用澆水養護,冬季可用塑膠布和草簾進行覆蓋保溫養護。
14、後澆帶:模盒排圖應考慮後澆帶位置,後澆帶位置按照模盒尺寸的整數倍調整、留置,般為1~2塊模盒的寬度。板的上部鋼筋在後澆帶處搭接,肋梁鋼筋應通過。模盒應在後澆帶到達澆築時間後再安放,以免損壞。
15、冬期施工:冬期施工空心模盒存放宜遮蓋,安放時表面和內部不應有冰雪雜物,否則必須清除乾淨。冬季施工現澆空心樓蓋模盒上不應澆水,混凝土澆築完成後及時覆蓋保溫養護。
16、成品保護:模盒運輸過程中注意避免扔、砸損壞。模盒安裝就位後,避免人員踩踏損壞。尤其在樓板上鐵綁紮完,墊好模盒上部墊塊後,套用腳手板鋪設施工便道,供人員操作、通行。泵管、布料桿等不得直接放置在鋼筋和模盒上。
材料設備
1、《內置BZS模盒現澆鋼筋混凝土樓板施工工法》所用主要材料為BZS模盒,輔助材料有12~14鋼絲、寬膠帶、50毫米厚聚苯板、廢舊編織袋等,其他均同普通實心現澆樓蓋。
2、《內置BZS模盒現澆鋼筋混凝土樓板施工工法》機具設備包括木工手槍鑽、鉗子、鋸、吊運模盒用鋼筋籠等,其他均同普通實心現澆樓蓋。
質量控制
《內置BZS模盒現澆鋼筋混凝土樓板施工工法》的質量控制要求如下:
一、工程質量控制標準
1、模盒質量標準
模盒不允許油污,否則將影響與混凝土的粘結性。表面直徑10~20毫米的氣孔不多於3處,不允許有大於20毫米的氣孔,具體外觀質量要求見下表。
檢查項目 | 裂損 | 裂紋 |
質量要求 | 不得多於兩處,尺寸應小於30毫米x30毫米 | 不得有貫通裂紋,非貫通裂紋不得多於1條,裂紋長度應小於50毫米 |
模盒平整度偏差應≤4毫米,表觀密度≤1000千克/立方米,具體尺寸允許偏差見下表。
項目 | 長度(毫米) | 高度(毫米) | 寬度(毫米) | 承重荷載(千牛) |
允許偏差(毫米) | -30 | ±4 | ±4 | ≥1 |
2、鋼筋混凝土複合樓板施工質量執行《混凝土結構工程施工質量驗收規範》GB 50204-2002。
二、模盒安裝質量要求
1、模盒規格、數量應符合設計要求。
2、安裝位置應符合設計要求,允許偏差±5毫米;內模底部和肋部定位措施符合要求。
3、抗浮技術措施正確。模盒固定是關鍵點,設定不牢、不足,均會引起模盒上浮,造成質量隱患。必須經檢查合格後方能進行下道工序施工。
4、如模盒出現破損時應及時更換或封堵。損壞的模盒要在鋼筋綁紮前及時更換,否則會加大更換難度。澆築現場備好編織袋、膠帶、聚苯板等修補物品,已備損壞時能及時修理。對破損嚴重的應當廢棄,對破損不嚴重的可現場修復後繼續使用,修復時可採用石膏漿或專用膠粘劑貼上3分鐘後即可使用。
5、區格板中內模的整體順直度允許偏差3/1000,且不應大於15毫米。
6、區格板周邊和柱周圍樓板實心部分的尺寸應滿足設計要求,允許偏差±10毫米。
三、樓板施工質量保證措施
1、模板要求平整、乾淨;安放位置偏差不得大於5毫米;板底管道吊掛應固定在混凝土結構上。
2、樓板上小的開洞應避開密肋,預留洞可在模盒上鑽孔後加塑膠套管,並用砂漿填實縫隙。大的開洞不應截斷密肋,若必須截斷密肋梁時,應通知設計進行處理。
3、模盒的設計強度能承受施工人群踩踏及澆灌混凝土時的振動棒荷載,但不能承受吊裝衝擊荷載及商混凝土輸送管的衝擊荷載,因此,施工中的吊裝重物應降落在墊板上,商混凝土輸送管的支承處應設墊板,並將墊板支承在架立的鋼筋骨架上。
4、密肋內的箍筋尺寸在加工時應嚴格按設計圖計算準確,尤其是彎鉤的半徑應嚴格控制,以免影響主筋的位置及模盒的安裝質量。
5、由於空腹樓板密肋寬度(一般60~100毫米)及面層(一般40~50毫米)均較小,為保證混凝土澆灌質量,對混凝土粗骨料尺寸有嚴格要求,最大粒徑不宜超過30毫米。
6、為保證施工質量,有條件的地方應儘量採用泵送商品混凝土澆灌。採用現場攪拌混凝土時,應認真控制混凝土的坍落度(18~20厘米)。
7、混凝土振搗時應採用50及30棒配合使用,對較小的密肋及板底應採用30棒振搗,面層混凝土可採用平板振動器振搗。凡振動棒能到達的地方均應振搗到位,振搗時間應較普通樓板適當延長,確保混凝土密實。混凝土振搗從一側逐步推進,避免丟棒、漏振,確保模盒底部混凝土密實、充滿。
安全措施
採用《內置BZS模盒現澆鋼筋混凝土樓板施工工法》施工時,除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外,尚應遵守注意下列事項:
1、模盒吊運時,要設專人指揮,必須綁紮牢固,以防止高空中滑落傷人損物;放置樓面時應輕放、平穩,防止對樓面模板和鋼筋造成損壞。
2、外防護架搭設和模板支撐系統應有方案和交底,經驗收合格後方可以下道工序施工;應特別注意樓面周邊模盒的施工安全。
3、非機械操作人員不準上機操作,做到一人一機一閘。各種電器應有漏電保護,上架人員應穿絕緣防滑鞋。
4、立體交叉作業量比普通樓面大,應加強個人安全防護意識,戴好安全帽。
5、施工現場按符合防火、防風、防雷、防洪、防觸電等安全規定及安全施工要求進行布置,並完善布置各種安全標識。
6、施工用電採用“三相五線”接線方式,電氣設備和電氣線路必須絕緣良好,場內架設的電力線路懸掛高度和線間距除按安全規定要求進行外,布置在專用電桿上。
7、施工現場使用的手持照明燈使用36伏的安全電壓。
8、建立完善的施工安全保證體系,加強施工作業中的安全檢查,確保作業標準化、規範化。施工中應遵守《建築安裝工程安全技術規程》和地方有關施工現場安全生產管理的規定。
環保措施
《內置BZS模盒現澆鋼筋混凝土樓板施工工法》的環保措施如下:
1、工程施工過程中嚴格遵守國家和地方政府下發的有關環境保護的法律、法規和規章,加強對施工燃油、工程材料、設備、廢水、生產生活垃圾、棄渣的控制和治理,遵守有防火及廢棄物處理的規章制度,做好交通環境疏導,充分滿足便民要求,認真接受城市交通管理,隨時接受相關單位的監督檢查。
2、將施工場地和作業限制在工程建設允許的範圍內,合理布置、規範圍擋,做到標牌清楚、齊全,各種標識醒目,及時將施工現場的垃圾清理出場,保證施工場地整潔文明。
3、對施工中可能影響到的各種公共設施制定可靠的防止損壞和移位的實施措施,加強實施中的監測、應對和驗證。同時,將相關方案和要求向全體施工人員詳細交底。
4、施工過程中可能出現模盒損壞而報廢處理,報廢的模盒應集中堆放,不得亂堆亂放,儘早清理出場,運至模盒加工製作處進行重新加工製作。做到無害化處理,同時符合發展循環經濟的要求。
5、做好泥砂、棄渣及其他工程材料運輸過程中的防散落與沿途污染措施,廢水除按環境衛生指標進行處理達標外,並按當地環保要求的指定地點排放。棄渣及其他工程廢棄物按工程建設指定的地點和方案進行合理堆放和處治。
效益分析
《內置BZS模盒現澆鋼筋混凝土樓板施工工法》的效益分析如下:
1、社會效益
BZS模盒內置於混凝土樓板的實施有著極大的社會意義,不僅能降低工程造價,縮短施工工期,減輕了結構自重,改善結構性能;同時利用密肋梁或雙向板受力,不需大梁承重,增大了建築淨高,且隔牆可任意設定。提高樓面使用性能有著重要意義。通過該工法的實施,能夠提升中國大跨度無梁樓板的施工水平。
2、經濟效益
(1)降低建築物整體的混凝土、鋼筋用量,縮短施工工期,減少管理費用,降低工程造價。
(2)樓面板為平板,施工簡便;與傳統有梁板相比,可降低模板用量,節約周轉材料費用和機械費用。
(3)BZS模盒採用工業廢料磷石膏、脫硫石膏為主材,避免了磷石膏、脫硫石膏作為工業垃圾對環境的污染;BZS模盒與板形成的封閉空腔,減少了建築物上下層間聲音和熱能的傳遞,改善樓板的隔聲、隔熱性能,節能效果。
套用實例
《內置BZS模盒現澆鋼筋混凝土樓板施工工法》的套用實例如下:
一、六盤水師範學院教學樓
1、工程概況:六盤水師範學院教學樓為5層框架結構,總高度為19.4米,一層層高5米,二至四層3.8米,總建築面積12915平方米,標準層建築面積為1287平方米。建築用作教室及實驗室使用。
2、施工情況:工程於2008年9月開工,2009年11月竣工,施工採用該工法,整個施工過程進行較為順利。
3、效果檢驗:原設計樓板用鋼33.56千克/平方米,混凝土用量0.214立方米/平方米,改用BZS模盒用鋼9.1千克/平方米,混凝土用量0.12立方米/平方米。通過採用BZS模盒施工,減少了鋼筋和混凝土用量,混凝土沒有出現溫度裂縫,有效的防止混凝土裂縫的產生,保證了工程質量。較原結構降低結構造價41%,降低結構單方造價156.06元/平方米,較原結構縮短工期10%~15%。
二、興義菸草公司倉庫
1、工程概況:設計柱網間距為8.4米雙向,5層,樓面使用荷載12千牛/平方米,原設計為有梁板結構。
2、施工情況:工程於2005年2月開工,2005年12月竣工,施工採用該工法,整個施工過程進行較為順利。
3、效果檢驗:原設計樓板用鋼25.93千克/平方米,混凝土用量0.191立方米/平方米,改用BZS模盒用鋼10.54千克/平方米,混凝土用量0.178立方米/平方米通過採用BZS模盒施工,減少了鋼筋和混凝土用量,混凝土沒有出現溫度裂縫,有效的防止混凝土裂縫的產生,保證了工程質量。
三、貴州省環保科技園
1、工程概況:設計柱網間距為12米雙向,4層(地面2層),商場樓面使用荷載3.5千牛/平方米,原設計為有梁板結構。
2、施工情況:工程於2006年3月開工,2007年5月竣工,施工採用該工法,整個施工過程進行較為順利。
3、效果檢驗:原設計樓板用鋼60.93千克/平方米,混凝土用量0.35立方米/平方米,改用BZS模盒用鋼12.58千克/平方米,混凝土用量0.22立方米/平方米。通過採用BZS模盒施工,減少了鋼筋和混凝土用量,混凝土沒有出現溫度裂縫,防止混凝土裂縫的產生,保證了工程質量。
註:施工費用以2009-2010年施工材料價格計算
榮譽表彰
2011年9月,中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質[2011]154號,《內置BZS模盒現澆鋼筋混凝土樓板施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。