混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法

混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法

《混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法》是山東天齊置業集團股份有限公司、濟南堅構建築技術有限公司、湖南省建築工程集團總公司江西省建工集團公司濰坊昌大建設集團有限公司完成的建築類施工工法;作者分別是肖華鋒、李克翔、劉玉彥、向方、熊君放、譚小星、吳祥紅、李向陽、徐樹發、孟憲禮、徐順福、王明艷;適用範圍是跨度較大的各類建築,如商場、車庫、大會議廳、圖書館、教學樓、電視演播廳等。

《混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法》主要的工法特點是實現大空間建築;節約鋼材和混凝土;節約用地;節能環保;節約投資;縮短施工工期;抗震性能好。

2008年1月31日,《混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家二級工法。

基本介紹

  • 中文名:混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法
  • 工法編號: YJGF205-2006
  • 完成單位:山東天齊置業集團股份有限公司、濟南堅構建築技術有限公司、湖南省建築工程集團總公司、江西省建工集團公司、濰坊昌大建設集團有限公司
  • 主要完成人:肖華鋒、李克翔、劉玉彥、向方、熊君放、譚小星、吳祥紅、李向陽、徐樹發、孟憲禮、徐順福、王明艷
  • 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(2005-2006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

“疊合箱”是由預製高強度鋼筋混凝土頂板、輕質材料側板和預製高強度鋼筋混凝土底板共同組成的箱體。混凝土疊合箱網梁樓蓋是由預製“疊合箱”與現澆混凝土肋梁組成的整體密肋樓蓋。
疊合箱網梁樓蓋技術由濟南堅構建築技術有限公司研究開發,發明人通過從蜂窩和機翼的構造獲得啟示,創造出了具有空間骨架、梁板合一、大翼緣工字形斷面的樓蓋形式。該項技術通過幾十個工程的套用,不斷總結改進,逐漸形成《混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法》。

工法特點

《混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法》的工法特點是:
1.網梁樓蓋是實現大空間建築的技術手段
網梁樓蓋很容易實現大跨度、大空間。非預應力結構可實現36米的跨度,滿足建築物多功能、多用途的需要。
2.網梁樓蓋與現澆混凝土結構比較能節約大量鋼材和混凝土
網梁樓蓋自重輕、承載力高,其性能優於2005年前已有的混凝土結構體系。其折算厚度(折算實心厚度與樓蓋截面高度之比)在25%~35%之間,節約鋼材30%~40%,現澆混凝土量為一般用量的1/3。
3.網梁樓蓋技術節約用地
由於網梁樓蓋減少了結構的厚度,從而降低樓層高度減少建築物之間的距離或增加建築物的層數。
4.節能環保
網梁樓蓋保溫隔聲性能良好,加之樓蓋減少了無效空間降低了建築的運行成本,所節省的鋼材、水泥均是高能耗材料。
5.節約投資
由於網梁樓蓋技術節能、節材、節地、降低層高,頂板不用抹灰和吊頂,能直接減少工程造價根據已完工程統計,節約造價均超過110元/平方米。
6.縮短施工工期
網梁樓蓋在工廠預製,減少了施工現場鋼筋、模板和混凝土的工作量,從而縮短施工工期。
7.抗震性能好
網梁樓蓋動力試驗研究結果表明,網梁樓蓋自重輕且承載力高,具有良好的抗震性能。

操作原理

適用範圍

《混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法》特別適用於跨度較大的各類建築,如商場、車庫、大會議廳、圖書館、教學樓、電視演播廳等。

工藝原理

《混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法》的工藝原理敘述如下:
一、基本原理
網梁樓蓋是箱形截面的密肋樓蓋,由預製疊合構件“疊合箱”與後澆肋梁連線成梁板合一的整體。疊合箱由預製高強度鋼筋混凝土頂板、輕質材料側壁和預製高強度鋼筋混凝土底板組成。肋梁採用普通混凝土現澆而成,與疊合箱結合成整體樓蓋。網梁樓蓋基本構造見圖1,圖2。
混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法
圖1 網梁樓蓋平面布置圖
混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法
圖2 1-1剖面圖
二、疊合箱的基本形式
1.疊合箱的高度在180~1400毫米內任意調整,可根據不同情況進行選擇。
2.疊合箱的平面尺寸系列(毫米×毫米):1000×1000,1000×700,1000×500,1000×300,700×700,500×500等。
3.疊合箱側壁為薄壁,厚度為8~12毫米。
4.疊合箱頂板、底板厚度可按結構不同部位進行調整,頂板最小厚度為40毫米,底板不考慮受力時最小厚度為30毫米,考慮受力時不小於40毫米。

施工工藝

《混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法》的施工工藝流程見圖3。
混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法
圖3 疊合箱施工工藝流程
《混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法》的操作要點如下:
一、疊合箱網梁樓蓋施工順序見圖4。
混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法
圖4 疊合箱網梁樓蓋施工順序示意圖
二、疊合箱構件製作
1.疊合箱構件應授權委託具有混凝土建築預製構件施工資質的企業負責加工。
2.疊合箱預製構件的施工質量應符合《混凝土結構工程施工質量驗收規範》(GB 50204-2002)的規定。
三、混凝土疊合箱網梁樓蓋施工
1.施工準備
疊合箱預製構件進場檢驗:檢查產品出廠合格證書、試驗報告。檢查疊合箱的表面質量,檢查有無裂縫、缺損,凡不符合質量要求的不得使用。
2.疊合箱構件的吊裝
1)疊合箱構件運至施工現場後應使用塔吊等起重設備進行吊裝。
2)使用疊合箱構件專用吊裝工具進行吊裝。將短鋼管置於板底,鋼管距板外邊100毫米,用吊環將鋼管套住,垂直起吊。開始起吊、落地時應緩慢進行,並派專人指揮。
3.鋪設底板模板
1)根據肋梁位置,搭設底模板。底模板可在肋梁範圍搭設,底模板寬度比肋梁寬度大80毫米,即保證底模板支撐疊合箱的寬度每邊不小於40毫米。底模板也可以滿堂鋪設。
2)網梁樓蓋的跨度大於6米時,模板需要起拱。如圖紙無明確規定時,起拱高度按短跨尺寸的1/400考慮。
4.放疊合箱位置線
在已驗收合格的底模板上,根據施工圖紙的軸線尺寸,彈出肋梁邊線(即疊合箱外邊的位置線),以保證疊合箱準確就位。
5.貼上密封膠條
在底模板上,按照已彈好的肋梁邊線(疊合箱外邊線)向內側偏移30毫米貼上20毫米×10毫米(寬×厚)規格的海綿單面膠條,要求海綿膠條高壓縮性、高彈性、和低密度。
6.安裝疊合箱底板
1)仔細對照箱形布置圖紙,按照疊合箱位置線進行底盒布置。底盒之間的間距由設計要求的肋梁寬度確定,疊合箱是受力構件,位置不同,箱體的厚度配筋也不同,要嚴格按照箱形布置圖進行擺放,防止錯放箱形。
2)擺放疊合箱底箱時,應按設計要求區分明箱、暗箱。
3)就位時,應使疊合板對準所劃定的疊合板位置線慢降到位,穩定落實。箱底外邊線應與肋梁邊線吻合。
7.綁紮肋梁鋼筋
1)鋼筋綁紮應按圖紙設計要求及鋼筋施工技術規範施工雙向密肋樓板的鋼筋應由設計明確縱向和橫向底筋的上下位置,以免因底筋互相編織而無法施工。
2)進行肋梁鋼筋綁紮時,須將底盒預留錨固鋼筋與肋梁主筋鉤錨牢固。
3)肋梁主筋及箍筋下料時須注意圖紙對鋼筋保護層厚度的要求,一般要求是:側向保護層厚8毫米,上下保護層厚25毫米。
8.安裝疊合箱側壁
在疊合箱底板上安裝疊合箱側壁,側壁應安裝在底箱的外槽上。側壁尺寸應與疊合箱尺寸相符。
9.安裝疊合箱頂箱
1)對照箱形布置圖紙,進行頂盒安裝,不得錯放箱形。
2)將疊合箱頂箱預留鋼筋應橫平豎直,彎鉤朝下,並與肋梁主筋錨固牢固。
10.混凝土澆築
1)疊合箱安裝完成,應組織有關人員對疊合箱安裝進行驗收。
2)混凝土澆築時,應提前對疊合箱壁板、箱頂側壁、箱底側壁進行灑水濕潤,防止現澆混凝土失水,影響混凝土強度。
3)混凝土根據設計要求配製,骨料選用粒徑為5~20毫米的石子和中砂,並根據季節溫差選用不同類型的減水劑。
4)混凝土澆搗應垂直於主龍骨方向進行;肋梁部位採用Φ30毫米或≤50毫米插入式振搗器振搗,嚴禁使用振搗器振搗疊合箱的側壁,防止疊合箱因混凝土振搗產生位移。
5)混凝土澆築完成要防止混凝土水分過早蒸發,早期宜採用塑膠薄膜等覆蓋的養護方法,並按照《混凝土結構工程施工質量驗收規範》GB 50204-2002的要求進行混凝土養護。
11.底模板拆除
1)模板的拆除對結構混凝土強度要求應符合《混凝土結構工程施工質量驗收規範》(GB 50204-2002)中4.3模板拆除的規定。
2)應遵循先支後拆,後支先拆;先拆不承重的模板,後拆承重部分的模板;自上而下,先拆側向支撐,後拆豎向支撐等原則。
12.板底清理
1)將疊合箱板底貼上的海綿單面膠條(雙面膠帶)清除乾淨。
2)清理疊合箱底部與板底肋梁之間滲漏的混凝土砂漿,保證混凝土邊角順直,稜角分明。
採用《混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法》施工時,需注意以下事項:
一、為保證海綿膠條貼上牢固,底模板應在海綿膠貼貼上完成後,方可塗刷脫模劑。
二、海綿膠條應與模板貼上牢固且位置正確,確保模板不漏漿。
三、疊合箱明箱、暗箱位置正確,不得錯放箱形。
四、疊合箱預留鋼筋與肋梁主筋的錨固應符合《混凝土結構工程施工質量驗收規範》(GB 50204-2002)的規定。
五、不得在板上任意鑿洞,板上如需要打洞,套用機械鑽孔,並按設計要求做相應的加固處理。

材料設備

《混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法》採用的主要材料與機具見表1。
表1 主要材料、設備表
序號
設備名稱
設備型號
單位
數量
用途
1
疊合箱底板
設計尺寸
平方米
圖紙
疊合箱結構
2
疊合箱頂板
設計尺寸
平方米
圖紙
疊合箱結構
3
疊合箱側壁
8~12毫米
平方米
圖紙
疊合箱結構
4
海綿單面膠條
20毫米×10毫米
防止漏漿
5
雙面膠帶
15毫米×5毫米
防止漏漿
6
塔吊
QTZ-315
1
疊合箱吊裝
7
混凝土輸送泵
HB-60
1
灌注混凝土
8
鋼筋彎曲機
GJ7-40
1
鋼筋加工
9
鋼筋切斷機
GT-40
1
鋼筋加工
10
鋼筋調直機
Gj4-14/4
1
鋼筋加工
11
插入式振動器
Φ30毫米
3
混凝土振搗
12
經緯儀
J2
1
箱底放線
13
墨斗
2
箱底放線
14
鋼筋撬棍
Φ20毫米
4
調整箱底位置

質量控制

《混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法》的質量控制要求如下:
一、混凝土、鋼筋、模板施工質量標準
混凝土、鋼筋、模板施工質量標準執行《混凝土結構工程施工質量驗收規範》GB 50204-2002的規定。
二、疊合箱構件製作施工質量標準
疊合箱構件施工質量標準執行《混凝土結構工程施工質量驗收規範》GB 50204-2002的規定。
三、疊合箱安裝質量標準
(一)主控項目
1.疊合箱強度等級必須符合設計規定。
2.疊合箱鋼筋質量必須符合有關標準的規定。
3.疊合箱應嚴格按照箱形布置圖進行擺放,嚴禁錯放箱形。
(二)一般項目
1.網梁樓蓋的跨度大於4米時,模板應按設計要求起拱;當設計無具體要求時,起拱高度需按短跨尺寸的1/400考慮。
2.密封膠條應距離疊合箱外邊線尺寸一致並與模板貼上牢固,嚴禁漏漿。
3.疊合箱安裝允許偏差及檢驗方法見表2。
表2 疊合箱安裝允許偏差及檢驗方法
項次
項目
允許偏差(毫米)
檢驗方法
1
相鄰兩箱體表面高低差
5
鋼尺檢查
2
軸線位置
5
鋼尺檢查
3
箱體下表面標高
+3,-5
水準儀或鋼尺
4
箱體上表面標高
+3,-5
水準儀或鋼尺
5
箱體高度
+8,-5
鋼尺檢查
4.結構混凝土拆模後疊合箱樓板的尺寸允許偏差及檢驗方法見表3。
表3 疊合箱樓板的尺寸允許偏差及檢驗方法
項次
項目
允許偏差(毫米)
檢驗方法
1
表面平整度
8
2米直尺和塞尺量
2
底面平整度
5
2米直尺和塞尺量
3
上表面標高
±8
水準儀或鋼尺
4
下表面標高
±5
水準儀或鋼尺

安全措施

採用《混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法》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.樓面四周設定安全護欄及安全網,操作人員佩戴好安全帽。
2.疊合箱模板支柱應安裝在平整、堅實的底面上,一般支柱下墊通長腳手板,用楔子楔緊。
3.當支柱使用高度超過3.5米時,每隔2米高度用直角扣件和鋼管將支柱互相連線牢固(當採用碗扣架時,每隔1.2米設定水平拉桿)。
4.各種疊合箱應按不同型號存放整齊,高度符合安全要求。
5.吊裝疊合箱構件時應注意安全,構件的碼放方法正確,一次吊裝不得超過十層。
6.疊合箱側壁安裝時應輕拿輕放不得使用重物敲擊。
7.箱體安裝人員應按規定穿戴勞動用品,嚴禁人員穿拖鞋進行作業。

環保措施

《混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法》的環保措施如下:
1.施工現場成立以項目經理為組長的環境保護小組,完善各項管理制度,逐級落實責任,將組織、落實、檢查、驗收一體化、規範化、制度化。
2.疊合箱網梁樓蓋施工中,應該做好建築施工現場的環境管理工作,依照ISO 14000標準,根據《中華人民共和國環境保護法》,採取有效的管理措施做好環保工作。
3.混凝土施工時,應採用低噪聲環保型振搗器,以降低城市噪聲污染。
4.脫模劑應使用無污染環保型脫模劑。

效益分析

《混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法》的效益分析如下:
一、工程概況
濟南軍區九分部經濟適用房工程位於濟南市文化東路,地下2層,地上16層。地下一、二層為停車庫,一至十五層為單元式住宅,十六層閣樓為儲藏室。建築面積17516平方米,其中地下車庫面積7816平方米。地下車庫頂板全部採用疊合箱網梁樓蓋結構體系,柱網尺寸主要為7.8米×7米、7.8米×5.7米,疊合箱網梁樓蓋結構厚度為450毫米。
二、效益分析
1.節約投資:該工程採用疊合箱網梁樓蓋技術,主體造價480元/平方米。若採用現澆井字梁樓蓋體系,工程主體造價605元/平方米。疊合箱網梁樓蓋節約工程造價125元/平方米。
2.降低層高、增加淨空:該工程疊合箱網梁樓蓋結構厚度為450毫米。若採用現澆井字梁樓蓋體系,井字梁高度需800毫米。疊合箱網梁樓蓋降低了梁板結構高度,增加了使用空間。
3.節約鋼材和混凝土:該工程疊合箱網梁樓蓋節約鋼材46%,現場混凝土澆築量僅為現澆井字梁樓蓋體系21%。
4.節能環保:網梁樓蓋保溫隔聲性能良好,加之樓蓋減少了無效空間,降低了建築的運行成本。網梁樓蓋所節省的鋼材、水泥均是高能耗材料。
5.縮短施工工期:由於網梁樓蓋在工廠預製,減少了施工現場鋼筋、模板和混凝土的工作量。該工程車庫二層主體施工工期18天,若採用現澆井字梁樓蓋體系,主體施工工期約25天,縮短施工工期7天。
註:施工費用以2005-2006年施工材料價格計算

套用實例

《混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法》工程套用實例如表4所示。
表4 套用實例列表
工程名稱
地點
結構形式
工法套用時間
實物工程量(平方米)
套用效果
濟南軍區九分部經濟適用房車庫
濟南
框架結構
2006年10月~2006年11月
7816
良好
山東教育學院公共教學樓
濟南
框架結構
2006年1~2006年12月
2198
良好
濟南軍區政治部辦公樓
濟南
框架結構
2006年3~2006年5月
1540
良好
濟南小商品批發市場
濟南
框架結構
2005年10~2005年11月
2165
良好

榮譽表彰

2008年1月31日,中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2008]22號”檔案發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》,《混凝土疊合箱網梁樓蓋施工工法》被評定為2005-2006年度國家二級工法。

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