形成原因
多層大型鋼結構的迅猛發展對結構混凝土板平整度和成型質量提出了更高的要求,而樓板鋼筋桁架模混凝土的施工方法是影響工程質量的主要因素。多高層鋼結構建築樓板多採用鋼筋桁架模混凝土現澆組合結構,這種結構有增加建築物淨高、樓板下表面平整、鋼筋綁紮量小等優點。採用常規混凝土現澆板施工方法,混凝土易出現平整度精度控制不好、成型差等缺點。
安徽華力建設集團有限公司開展了科技創新,取得了“鋼筋桁架模高精度混凝土現澆板施工技術”這一新技術成果於2011年1月通過安徽省住房和城鄉建設廳專家鑑定。同時形成了《鋼筋桁架模高精度混凝土現澆板施工工法》。
工法特點
《鋼筋桁架模高精度混凝土現澆板施工工法》的工法特點是:
1、通過在鋼結構次樑上安裝角鋼導軌,再利用專制緊線器繃緊鋼絲線控制標高,最後將角鋼導軌焊接安裝在豎向支撐上,形成完整的控制混凝土平整的體系,能使混凝土成型平整度達到2毫米/2米以內的精度要求。
2、水平角鋼單面朝上,通過調直(打磨),再以專制緊線器帶鋼絲精確測量控制導軌標高,使角鋼與鋼結構次梁連線牢固,能有效避免混凝土現澆板平整度不易控制的問題,提高鋼筋桁架模現澆混凝土平整度的精度。
3、豎向支撐、專制緊線器控制、水平角鋼導軌、專業整平機械及相關輔助測量共同構成鋼筋桁架模混凝土現澆板的平整度控制體系,具有結構混凝土控制精度高、混凝土結構板成型質量好、增加投入較少、安裝牢固、易於施工且施工效率高等特點。
操作原理
適用範圍
《鋼筋桁架模高精度混凝土現澆板施工工法》適用於一般工業與民用建築工程中大型多層鋼結構工程中,樓層結構採用鋼筋桁架模做結構支撐的混凝土現澆板,且對混凝土現澆板的平整度精度控制有非常高要求的樓層結構板工程。
工藝原理
《鋼筋桁架模高精度混凝土現澆板施工工法》的工藝原理敘述如下:
採用水平角鋼導軌控制方式,在鋼結構與鋼筋桁架模安裝完成後,通過在鋼結構次樑上分幅(幅寬一般為5~6米)焊豎向支撐,用專制緊線器帶22號鋼絲控制水平度,再安裝焊接水平角鋼控制導軌;在鋼筋桁架模板上沿鋼結構次梁方向形成幅寬5~6米的水平導軌,構成了鋼筋桁架模
混凝土板平整度控制體系。施工時再採用較長的滾筒順著導軌來回碾壓混凝土以初始平整,進而在混凝土初凝過程中配合整平機械進一步精確控制混凝土平整度,避免人為控制的隨意誤差,使大面積鋼筋桁架模混凝土結構板的成型平整度達到較高的精度要求。
施工工藝
《鋼筋桁架模高精度混凝土現澆板施工工法》的施工工藝流程:
施工準備→鋼筋桁架模安裝檢查驗收→分布鋼筋安裝→測量放線→角鋼材料進場驗收→豎向支撐下料→緊線器繃緊水平鋼絲→角鋼導軌安裝、驗收→分區澆築混凝土→混凝土振搗、滾壓密實→機械收光、成型→養護及成品保護。
《鋼筋桁架模高精度混凝土現澆板施工工法》的操作要點如下:
一、施工準備
1.根據工程項目具體情況編制專項施工方案,經公司相關部門審批,業主、監理等部門批准後實施。
2.鋼結構鋼筋桁架模板安裝結束,經質量驗收合格,工種之間應辦好交接手續,鋼筋桁架模應做好封邊處理。
3.現場施工機具準備並就位(包括垂直運輸機具、工具、安全防護網、施工電源等)。
二、鋼筋桁架模安裝檢查驗收
清除模板上的垃圾、焊接剩餘材料。檢查鋼筋桁架模的整體平整度要符合要求,栓釘是否牢固到位(如果偏差過大,應先進行標高調整及質量處理,以確保結構層的成型質量)。
三、分布筋安裝
1.根據圖紙進行鋼筋下料,控制
鋼筋的製作下料長度準確。
2.分布筋綁紮時,要確保搭接接頭的位置正確,控制區域接頭數量,以及鋼筋間距、保護層厚度等。
3.在鋼筋
桁架模端頭連線處,除按照圖紙設計附加鋼筋外還因控制鋼筋間距不宜過大,以不超過150毫米為宜,滿扣綁紮,必要時電焊加固。
四、測量放線
1.標高控制線:根據已給出的標高和樓層高度,先用水平儀在二層內牆面及鋼結構柱四周測設封閉水平線,作為樓層結構標高控制線。
2.分幅邊線:根據鋼結構次梁的間距確定分幅澆築寬度,一般以5~6米為宜。用經緯儀配合鋼捲尺測設出導軌安裝位置,然後彈上墨線。
3.根據樓層混凝土結構設計的特點,應在後澆帶、膨脹帶等後澆混凝土兩側增加測設角鋼導軌安裝控制線。
五、角鋼材料進場驗收
作為導軌的角鋼材料要求達到國標要求。在材料進場後應進行外觀質量檢查,外觀順直,不得有彎曲、變形、扭曲等缺陷;必要時對作為導軌的角鋼一個邊進行打磨處理。並做好驗收記錄。見下表。
六、豎向支撐下料
1.利用導軌的廢棄料製作。
2.要求上下切口平順,垂直於角鋼;長度控制低於導軌上口3~5毫米,以不影響後續滾筒操作。
七、緊線器繃緊水平鋼絲
1.改良製做、安裝鋼絲緊線器。
2.控制水平導軌安裝標高,帶上鋼絲,用緊線器繃緊固定。
八、導軌安裝、驗收
1.將符合要求的角鋼導軌,按照分幅邊線進行擺樣。
2.按要求焊接安裝豎直短角鋼支撐(間距1000毫米),確保整體穩定性。
3.帶鋼絲線,用專制的緊線器繃緊,電焊安裝水平導軌。
4.根據標高要求,安裝、控制導軌水平精度(偏差在1毫米/2米)
5.對安裝完成的導軌的標高、水平度進行覆核、檢查和驗收,做好記錄。
九、分區澆築混凝土
1.對角鋼導軌上邊沿進行塗刷環氧樹脂防腐處理(高度10毫米範圍)。
2.協調鋼結構安裝單位配合澆築方案的要求,預留汽車泵澆築行走空間。
3.採用汽車泵送混凝土澆築施工方法,避免拖泵澆築對結構層的衝擊。
4.按照設計好的澆築方案,分區澆築混凝土(分區寬度5~6米),混凝土性能要求見下表。
十、混凝土振搗、滾壓密實
混凝土施工先使用插入式振搗器振搗密實,再用6.5米長滾筒,以兩人拉兩端沿角鋼導軌來回滾壓,4遍以上,確保混凝土滾壓密實。
十一、機械收光、成型
用機械收光機,在結構混凝土終凝前進行磨壓收光、成型,根據混凝土和易性情況,必要時增加磨壓遍數;以控制結構收縮裂縫的出現。
十二、養護及成品保護
1.在結構混凝土澆築完畢12小時內,採用塑膠薄膜進行覆蓋保濕養護7天以上。
2.用九厘板進行大面積覆蓋作為成品保護措施。
材料設備
1、《鋼筋桁架模高精度混凝土現澆板施工工法》主要採用的機具設備及材料的性能要求應符合下表的要求。
2、《鋼筋桁架模高精度混凝土現澆板施工工法》所採用的附屬檔案,包括短角鋼、E43焊條等應符合相應的產品標準要求。
質量控制
《鋼筋桁架模高精度混凝土現澆板施工工法》的質量控制要求如下:
1、工程質量控制標準(見下表1~表3)
2、質量保證措施
(1)短角鋼在切割時會附著切割屑,會造成切口不平整,因此切割後須用布將切割屑擦掉。
(2)焊接應確保整個系統牢固可靠,保證豎向支撐豎直。
(3)在安裝導軌時,緊線器要繃緊鋼絲線,並要和水平檢測密切配合,隨時調整高程偏差。安裝完成,立即進行水平度複測,控制誤差在1毫米/2米範圍內。
(4)對外表有較大缺陷,變形的角鋼不得做導軌使用。
(5)結構混凝土澆築時,要加強模板檢查,防止漏漿;振搗時,要防止模板移動,預埋件位移。
(6)做好鋼筋桁架模板的封邊處理,防止漏漿和邊緣成型不好;出現成型不好缺陷,要及時修補。
(7)滾筒滾壓時,兩邊操作人員應互相配合用力一致,不要來回扯動,造成對導軌的水平衝擊,進而影響成型質量。
(8)做好季節性施工措施,冬期無保溫、防凍措施則不得澆築結構混凝土。混凝土澆築完畢,應有專人負責按要求及時覆蓋薄膜養護,防止混凝土脫水、疏鬆,降低構件強度。
(9)在結構板混凝土強度達到1.2N/平方毫米,加蓋九厘板做好成品保護措施。
安全措施
採用《鋼筋桁架模高精度混凝土現澆板施工工法》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、建立安全責任制,進入現場前,對工人進行安全專項技術交底和培訓工作。對施工機械、吊車等操作進行培訓,專職安全員做好檢查工作。
2、進入施工現場並在施工時,要帶好安全帽,系好安全帶,現場嚴禁吸菸,嚴禁酒後施工。
3、在安裝過程中,嚴格按照相關操作規程進行安裝。
4、在施工焊接時,應做好絕緣措施,防止發生觸電危險。
5、高處作業人員必須按照要求正確佩戴安全防護用品;有高處作業禁忌症的人員嚴禁從事高處作業。
6、安全裝置在安裝前必須進行檢測合格,且必須保證安全措施齊全、有效,動作靈敏。
7、對作業人員加強安全教育,增強作業人員的自我保護意識。吊裝操作人員必須經過培訓合格後方上崗,吊裝過程中必須由專人按照操作規程謹慎操作。
8、嚴禁操作人員在酒後作業;在高處操作的所有人員必須佩戴安全帶,安全帶掛在保身繩鎖扣上,鎖扣套在保身繩上隨保身繩上下。
環保措施
《鋼筋桁架模高精度混凝土現澆板施工工法》的環保措施如下:
1、施工現場四周必須有圍護設施,出入口設門衛、非施工人員不得擅自進入施工現場。
2、施工現場、暫設工程井然有序,室內外清潔衛生。焊條及施工廢料等建築垃圾集中堆放,及時清理。材料、機具設備、周轉材料定點整齊堆放。
3、材料、工具應及時回收歸庫,做到工完料淨場清。
4、現場嚴禁焚燒會產生有毒、有害煙塵和惡臭氣體的物質。
5、垃圾應採用密閉的措施進行轉運處理,不準從高空向下直接傾倒。
6、減少施工噪聲,合理安排夜間施工,處理好與周圍單位、居民的公共關係,儘量做到施工不擾民。
效益分析
《鋼筋桁架模高精度混凝土現澆板施工工法》的效益分析如下:
1、該工法與中國同類鋼筋桁架模混凝土板的工法相比,混凝土平整度精度控制好,該工法具有好的平整度控制效果,施工成型平整度達到2毫米/2米的精度要求。與中國普遍採用的混凝土施工控制工藝(規範要求8毫米/2米標準)相比,控制效果提高60%以上。獨特的導軌設計消除了人為控制隨意性的影響,經現場檢測,鋼筋桁架模混凝土結構板平整度合格率達到90%以上。由此可見,鋼筋桁架模高精度混凝土現澆板施工工法能保持良好的精度控制性能,避免了混凝土成型平整度偏差大後期處理的高額費用以及工期損失,據公司財務部門統計每平米經濟效益達10元以上。
2、安裝簡便,調整靈活鋼筋桁架模混凝土質控系統由國家標準L25角鋼作為平整度控制導軌,同時輔以豎向同型號短角鋼作為豎向支撐,帶上鋼絲線用緊線器帶緊控制標高能夠滿足特定混凝土結構現澆板施工中對成型平整度的較高要求;分幅寬度可以按照鋼結構設計的次梁間距,靈活調整。解決了建築混凝土現澆板施工中質量控制人為因素隨意性大、現澆板成型平整度合格率不高的普遍問題。
3、適用範圍廣,市場前景廣闊它適用於大型多層鋼結構,也適用於新建鋼結構工民建建築。
4、施工效率高,綜合成本低廉在施工前不需要對鋼筋桁架模板進行繁瑣的預處理,採用導軌控制混凝土平整度成型施工,不易受人為因素控制的影響,安裝工具、施工方法簡單方便,對施工環境無污染。15名施工工人1天可以不間斷施工5000平方米的結構混凝土現澆板(包括完成所有的輔助性工作),施工效率高、施工周期短、質量控制可靠。
註:施工費用以2009-2010年施工材料價格計算
套用實例
《鋼筋桁架模高精度混凝土現澆板施工工法》的套用實例如下:
1、安徽鑫昊公司101號廠房工程
建築面積88000平方米,建築層數2層,大型鋼結構,工程位於合肥市新站區新蚌埠路與禮河路交口。兩層結構採用鋼筋桁架模混凝土現澆結構板體系,結構板板厚度為150毫米,兩層整個施工面積43248平方米,該工程於2009年6月開工,於2010年4月竣工。經驗收,樓層混凝土平整度合格率達到92.9%(允許誤差在2毫米/2米以內)。
2、合肥雪公科技有限公司2號工業廠房工程
建築面積18300平方米,建築層數2層,鋼結構,工程位於合肥市蜀山產業園。兩層結構採用鋼筋桁架模混凝土現澆結構板體系,結構板板厚度為150毫米,整個施工面積9300平方米,該工程於2009年9月開工,於2010年8月竣工。經綜合驗收,該工程樓層混凝土平整度合格率達到91.2%(允許誤差在2毫米/2米以內),取得社會經濟效益。
3、安徽華鑫公司的瑞德工業廠房工程
建築面積12800平方米,建築層數2層,鋼結構,工程位於合肥市高新開發區。兩層結構採用鋼筋桁架模混凝土現澆結構板體系,結構板板厚度為150毫米,施工面積6500平方米,該工程於2010年2月開工,於2010年9月竣工。經綜合驗收,該工程樓層混凝土平整度合格率達到92.4%。
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,《鋼筋桁架模高精度混凝土現澆板施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。