《雙層BDF空心管芯模空心樓板施工工法》是北京城建建設工程有限公司完成的建築類施工工法，完成人是王偉、張國亮、史鵬、姚輝煌、張潔，適用於直徑400毫米以上單層或雙層BDF空心管作芯模的大跨度現澆預應力空心樓板施工。
《雙層BDF空心管芯模空心樓板施工工法》主要的工法特點是充分利用空心樓板的結構特點；採用合理坍落度的混凝土、科學劃分澆築厚度、控制混凝土澆築和振搗速度等措施。
2008年01月31日，《雙層BDF空心管芯模空心樓板施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家一級工法。
基本介紹
- 中文名：雙層BDF空心管芯模空心樓板施工工法
- 工法編號： YJGF039-2006
- 完成單位：北京城建建設工程有限公司
- 主要完成人：王偉、張國亮、史鵬、姚輝煌、張潔
- 套用實例：北京電視中心多功能演播中心
- 主要榮譽：國家一級工法（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
雙層BDF空心管芯模一般用於對樓板空心率、隔聲效果、整體剛度等有特殊要求的大跨度現澆預應力結構樓板中，其結構形式為：沿受力方向連續放置成排的雙層BDF空心管，相鄰兩排空心管之間設縱向肋梁，肋梁內配置縱向鋼筋、預應力筋等，以滿足樓板受力及抗裂要求。
BDF高強空心管是以硫鋁酸鹽或鐵鋁酸鹽水泥、粉煤灰為膠凝材料，以玻纖為增強性材料，摻入適量的砂、水、改性劑，在機械和模具作用下複合而成的薄壁空心管，具有強度高、壁薄、質輕、不燃、成孔規範、安裝施工簡便、對鋼筋無鏽蝕、造價低等特點。
一般工程中，BDF管直徑150～300毫米，個別直徑400毫米左右，且為單層設定。北京電視中心多功能演播中心演播室樓板為大跨度現澆預應力空心樓板，樓板跨度18.6~24.8米、長度24.8~43.2米、凌空高度13.8～24.2米，整體厚度1200毫米，採用上下雙層放置的截面尺寸ф600×500毫米的橢圓形BDF空心管作芯模，空心管上部和下部的混凝土板厚100毫米，肋梁寬度150毫米。空心管壁厚8毫米，長度1米，兩端封口。
混凝土成型質量及空心管位置準確將直接影響樓板質量和結構安全，空心樓板存在空心管位置難以固定、上浮難以控制、混凝土成型困難等問題。空心管截面越大，混凝土澆築過程中承受的浮力越大，上浮控制越困難，同時空心管下部混凝土成型越困難；施工中，上下兩層空心管存在相互影響、相對翻轉竄動等問題，加大了空心管的固定難度。另外，預應力筋、受力鋼筋也對混凝土成型帶來一定的影響。
採用雙層大截面BDF空心管作芯模的大跨度預應力空心樓板施工在中國國內尚屬首次，無現成經驗可借鑑。北京電視中心在樓板施工前，進行了多次1:1模型試驗，並對試驗結果進行破壞性檢測，積累了一定的試驗參數和施工經驗。在試驗基礎上，通過理論研究和現場施工實踐，大力開展技術創新活動，攻克了以雙層大截面空心管作芯模的大跨度預應力空心樓板施工難題，既保證了施工質量，又節省了成本和工期。現根據工程實踐，總結成《雙層BDF空心管芯模空心樓板施工工法》。
工法特點
《雙層BDF空心管芯模空心樓板施工工法》的工法特點是：
充分利用了空心樓板的結構特點，以空心管之間的肋梁固定空心管，以肋梁鋼筋骨架及模板支撐架控制空心管上浮，通過採用合理坍落度的混凝土、科學劃分澆築厚度、控制混凝土澆築和振搗速度等措施，提高了施工工效，保證了成型質量。
操作原理
適用範圍
《雙層BDF空心管芯模空心樓板施工工法》適用於直徑400毫米以上單層或雙層BDF空心管作芯模的大跨度現澆預應力空心樓板施工。
工藝原理
《雙層BDF空心管芯模空心樓板施工工法》的工藝原理敘述如下：
1.利用空心管兩側肋梁鋼筋將空心管卡住，防止其水平移位或翻轉；沿上層空心管上表面設定壓筋，壓筋焊接在肋梁附加固定筋上，用雙股8號鍍鋅鋼絲將肋梁下鐵綁紮在模板支撐架上，利用肋梁、支撐架自重來控制空心管上浮，使空心管位置準確。
2.空心管採用橢圓形截面，加大了壓筋與空心管表面接觸長度，避免壓筋與空心管局部接觸點受力過大，導致空心管壓裂破損。採用弧形受拉壓筋代替常規水平受彎壓筋來控制空心管上浮，充分利用了鋼筋的受拉性能，減小了壓筋直徑，加大了壓筋間距。
3.混凝土分層澆築，可降低每層混凝土澆築和振搗產生的浮力，上層混凝土在下層混凝土初凝前澆築，充分利用了下層混凝土對空心管粘接力，有效避免了空心管的上浮，同時也減小了空心管壁厚。空心管兩側對稱振搗，避免空心管移位或翻轉
4.下層空心管下部的實心混凝土截面形狀為“凹”形，混凝土在自身流動性和振搗棒作用下便於密實，成型質量有保證。
施工工藝
- 工藝流程
《雙層BDF空心管芯模空心樓板施工工法》的施工工藝流程見圖1。
圖1 施工工藝流程圖
- 操作要點
《雙層BDF空心管芯模空心樓板施工工法》的操作要點如下：
1.空心管的規格數量必須按設計要求及現場實際放線情況進行確定，並根據現場實際鋪設情況預留3%~5%的備用。
2.空心管進場驗收，要重點檢查空心管是否有貫通裂紋、外露玻纖、兩端封頭是否鬆動等缺陷，並對其抗壓荷載、抗振動衝擊、對鋼筋的腐蝕性等物理化學性能進行複試，如有質量不合格現象必須退場重新製作。
3.採用空心管作芯模的結構樓板一般模板支撐高度、樓板自重較大，模板支撐架要嚴格按照技術交底、專項施工方案或專家論證要求進行搭設，模板按設計或規範要求起拱。
4.因空心樓板結構較為複雜且鋼筋、空心管、埋件等的位置要求比較精確，鋼筋綁紮前，應在模板上提前放設定位線。
5.在肋梁鋼筋綁紮時，根據空心管鋪設位置、空心管長度確定壓筋和肋梁附加固定筋位置，附加筋形式同封閉箍筋，與肋梁主筋、腰筋綁紮固定。肋梁鋼筋綁紮完畢後，用手電鑽在肋梁兩側模板上鑽孔，用雙股8號鍍鋅鋼絲按一定間距，將肋梁下鐵勒緊，綁紮在模板支撐架橫桿上。相鄰肋梁附加固定筋之間的淨距（附加筋外皮到附加筋外皮）同空心管直徑，以便利用肋梁附加筋卡住空心管，避免其水平移位。肋梁內預應力筋分兩組對稱布置在肋梁兩側，以便於混凝土澆築及振搗，同時避免張拉時肋梁平面外偏心受力。
6.空心管鋪設前應對空心管下部鋼筋、肋梁鋼筋及預應力筋進行檢查驗收，並履行隱檢手續。
7.空心管採用專用吊籠垂直運輸到樓板面上。鋪設前預先設定馬凳，以保證空心管下部位置準確。鋪設時，先將空心管放倒，由兩名工人用粗麻繩勒住空心管兩端，將空心管小心放置就位，再將麻繩抽出。在下層整排空心管鋪設完成後，檢查空心管是否有破損或裂紋，如果破損空洞小於50毫米，可採用膠帶貼上修補，若空洞直徑大於50毫米，則更換空心管。下層空心管鋪設完成後，再順序鋪設上層空心管。
8.空心管鋪設完成，經檢查無破損後，沿空心管上表面設定ф6毫米壓筋，壓筋焊接在肋梁附加固定筋上，一般每根空心管（長度1.0米）兩端各設定一道壓筋，若空心管長度及直徑過大，可適當增加壓筋數量。壓筋貼在空心管上表面上，中間不留間隙（空心管固定措施見圖2）。
圖2 雙層空心管固定措施（單位：毫米）
9.壓筋焊接完畢經檢查後，綁紮上部鋼筋，並辦理隱檢手續、混凝土澆築手續。
10.混凝土澆筑前，在肋樑上鋪設50毫米厚木腳手板作為施工通道，以免操作人員踩踏空心管，造成空心管破損。
11.空心樓板宜採用預拌混凝土。混凝土澆筑前，要設計合理的澆築順序、最佳化混凝十土緩凝時間，並提前與攪拌站技術交底。做好混凝土連續澆築的施工準備。根據空心樓板結構特性。考慮空心管下部樓板成型及空心管承受浮力情況，混凝土坍落度一般控制在180±20毫米。
12.混凝土施工要求如下：
1）混凝土分層澆築，第一層混凝土澆築至下層空心管的中間位置，第二層混凝土將下層空心管完全覆蓋，第三層混凝土沒過上層空心管中間位置，剩餘混凝土一次澆築成型。上層混凝土澆築時密切觀察下層混凝土初凝情況，在下層混凝土初凝前澆築上層混凝土，振搗上層混凝土時，振搗棒應插入下層5厘米，以消除兩層混凝土間接縫，同時插入深度不得超過10厘米，以免空心管受到浮力過大。
2）振搗棒直徑ф30～50毫米，根據肋梁鋼筋密集程度選用。鋼筋特別密集處，應提前採取預留下棒位置等其他處理措施。振搗棒沿肋梁方向布點間距為400～500毫米。
3）沿空心管布設方向對稱振搗，以免空心管兩側不均勻受力，造成位置偏移或竄動。振搗時，嚴禁碰撞或截蹭空心管及預應力筋，以免空心管和預應力筋損壞。振搗手要準確掌握振搗時間，以混凝土表面泛漿，不再顯著下沉和氣泡冒出為準，振搗要密實，振搗棒要做到快插慢拔，不得漏振、過振，不得二次振搗。
4）澆築混凝土時，不僅澆築部位要有振搗手進行振搗，流到其他肋梁處的混凝土也要有振搗手及時振搗。
5）混凝土表面找平時，標高控制點間交叉拉線，以控制混凝土澆築標高。混凝土用刮槓刮平後，用木抹子壓實收漿一遍，初凝前收漿一遍，終凝前再收漿一遍，以防裂縫。
13.混凝土板澆築完畢12小時後用麻袋片覆蓋，澆水養護。保證混凝土樓板始終在濕潤狀態，但板上不得有積水，養護時間不得少於14天。
14.混凝土強度達到設計要求或規範規定後，進行預應力筋張拉。張拉前，樓板支撐架不得拆除。
材料設備
一、材料
《雙層BDF空心管芯模空心樓板施工工法》所用的材料明細如下：
1.BDF高強空心管：空心管規格和數量按設計要求提供，由專業廠家加工製作，BDF空心管生產廠家應有相應資質和加工能力。
2.混凝土：宜採用預拌混凝土，混凝土配合比、坍落度等符合設計和施工要求，混凝土採用的水泥、石子、砂、摻合料、外加劑等應符合國家規範及配合比通知單要求，並有出廠合格證或質量證明書、法定檢測單位的質量檢測報告等。混凝土骨料級配良好，石子最大粒徑根據樓板結構特性、空心管直徑、空心管上部和下部樓板厚度、肋梁配筋以及澆築方法確定，一般不超過20毫米。
3.鋼筋、預應力筋：空心管上部和下部鋼筋、肋梁骨架鋼筋、預應力筋等按設計要求配置，壓筋一般選用ф6光圓鋼筋，肋梁附加筋一般選用ф12鋼筋製成的封閉箍筋。
4.模板及支撐架：模板可以選用木多層板、竹膠合板等。鋪設時需按照設計要求或按1‰～3‰起拱。支撐架可選用扣件式鋼管腳手架、碗扣式鋼管腳手架等。
5.麻袋片、塑膠布及草簾被：混凝土養護時在樓板面上覆蓋麻袋片，用於保水。冬期施工時，在樓板面上覆蓋塑膠布和草簾被，用於保水、保溫。
6.8號鍍鋅鋼絲：用於肋梁固定。空心管鋪設前，在模板上鑽孔，用8號鍍鋅鋼絲將肋梁下鐵綁紮在模板支撐架上。
二、設備
《雙層BDF空心管芯模空心樓板施工工法》所用的設備明細如下：
1.空心管垂直運輸用設備：塔吊或外用電梯、吊籠。
2.混凝土施工用設備：拖式混凝土輸送泵或泵車、布料桿、混凝十攪拌車、泵管、可移動配電箱、電纜、對講機、振搗棒（ф50型和ф30型）、標桿尺、刮槓、木抹子、平鍬等。
質量控制
《雙層BDF空心管芯模空心樓板施工工法》的質量控制要求如下：
一、應遵守的標準規範
空心樓板施工質量應遵守《混凝土結構工程施工質量驗收規範》GB 50204—2002以及《現澆混凝土空心樓蓋結構技術規程》CECS 175：2004的相關要求，空心管質量還需要滿足相關企業標準，如《玻璃纖維增強水泥薄壁筒體》Q/SY LHJ—2002等。
二、材料質量控制
1.空心管外觀質量要求見表1。
項目 | 質量要求 | 項目 | 質量要求 |
貫通裂紋、外露玻纖、飛邊毛刺 | 無 | 薄壁管兩端封頭 | 不允許有鬆動現象 |
蜂窩氣孔 | 長徑≤5毫米，深度≤2毫米、不多於10處 | ╱ | ╱ |
2.空心管尺寸允許偏差見表2。
項目 | 允許偏差 |
長度（毫米） | -15~0 |
外徑（毫米） | ±5 |
壁厚（毫米） | ±2 |
端頭平整度（毫米） | ±5 |
管體平直度（毫米） | ≤3 |
3.空心管物理化學性能要求見表3。
項目 | 要求 |
吸水率% | ≤18 |
抗壓荷載N | ≥1000 |
飽水抗壓荷載N | ≥800 |
抗振動衝擊 | 振動2分鐘，無裂紋，無破損 |
對鋼筋的腐蝕性 | 無腐蝕 |
三、施工質量控制
1.空心管鋪設時，要輕搬輕放，防治空心管磕碰損壞。
2.空心管安放要順直、平整，誤差控制在±10毫米以內。
3.空心管吸水後，抗壓荷載將下降20%左右。在空心管鋪設時，若因雨天浸濕或其他原因浸泡後，要待其晾乾後，才可進行正常施工。
4.施工過程中，禁止直接踩踏空心管，以免空心管破碎，降低空心板空心率。
5.空心管上部的壓筋及肋梁附加固定筋是防止空心管上浮的關鍵措施，混凝土澆筑前，必須全數檢查附加筋綁紮、壓筋與附加筋焊接質量。
6.混凝土運至澆築現場後，應逐車檢測其坍落度，所測坍落度值應符合設計和施工要求，其允許偏差應符合有關標準規定。
7.混凝土分層澆築時，要嚴密注意下層混凝土初凝情況，既不能澆築過快導致空心管嚴重上浮，又要防止下層混凝土初凝，形成冷縫。上層混凝土澆築時，振搗棒要插人下層混凝土50~100毫米。
8.混凝土澆筑前，要根據澆築方案設計混凝土初凝時間，組織好混凝土供應，保證連續澆築，合理布料，確保樓板一次澆築成型。
9.樓板內預先埋設的水電管、穿越樓板的上下水管道套管要嚴格按設計要求定位，禁止樓板澆築成型後剔鑿。
安全措施
採用《雙層BDF空心管芯模空心樓板施工工法》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.應確保模板和支撐架有足夠的強度、剛度和穩定性，模板設計應有受力計算。施工中應控制澆築速度，設專人監護模板。一旦模板或支撐架發生變形或位移，應及時採取加固措施。
2.夜間鋪設空心管、澆築混凝土時，作業現場要有足夠的採光照明。
3.鋪設空心管、澆築混凝土時，操作人員要沿施工通道通行。樓板四周應有安全通道和防護欄桿。
4.混凝土泵的操作應嚴格執行說明書和其他有關規定，同時根據說明書制定專門的操作要點，操作人員必須經專門的培訓持證上崗。
5.泵管輸送混凝土時，輸送管線宜直，轉彎宜緩，接頭要嚴密，安全閥完好，管道支撐架固定牢固。
6.泵送完畢後，按規定將泵和輸送管道清洗乾淨。在排除堵物、重新泵送或清洗泵時，布料設備的出口要朝向安全方向，防止堵物或廢漿高速噴出傷人。
環保措施
《雙層BDF空心管芯模空心樓板施工工法》的環保措施如下：
1.施工現場道路採用硬化路面，定時灑水，防止揚塵。
2.破損或多餘的空心管應確定處理方法和消納場所，及時進行妥善處理，避免污染周圍環境。
3.混凝土輸送泵處搭設棚架並進行封閉圍擋，降低噪聲擾民。混凝土澆築應避免夜間施工，如必須夜間施工，應採取隔聲措施。
4.混凝土罐車出場前，應在現場洗車處進行徹底清洗，避免對場外環境造成污染。
效益分析
《雙層BDF空心管芯模空心樓板施工工法》的效益分析如下：
1.經測算，樓板厚度每增加一倍，撞擊聲壓級約減少10分貝，採用雙層空心樓板，增加了樓板厚度，保證了樓板的隔聲效果和整體剛度，同時降低了樓板鋼筋混凝土用量，也降低了支承樓板的柱、牆和基礎的荷載，減小了構件截面和配筋，節約豎向構件費用。與梁板結構相比，鋼筋混凝土造價降低15%，模板損耗降低50%，減少了支、拆模人工費用。
2.《雙層BDF空心管芯模空心樓板施工工法》充分利用了空心樓板的結構特點，空心管固定簡便可靠，採用弧形受拉壓筋代替常規水平受彎壓筋來控制空心管上浮，節省了壓筋材料投入；樓板混凝土分層澆築，減小了空心管受到浮力，保證了空心管位置，同時也降低了空心管壁厚。該工法施工方法科學合理，提高了施工工效，保證了施工質量，節省了投入和工期，為類似工程提供了參考依據，具有較好的推廣價值。
套用實例
《雙層BDF空心管芯模空心樓板施工工法》的套用實例如下：
- 實例1
北京電視中心多功能演播中心總計完成了13塊以雙層BDF空心管作芯模的大型現澆混凝土空心樓板施工，總面積約8200平方米，其中，跨度21.3米、長度27.7米、凌空高度19.2米的樓板六塊，跨度24.8米、長度43.2米、凌空高度24.2米的樓板一塊。
- 實例2
首都國際機場三號航站樓T3C國際候機走廊工程樓板整體厚度550毫米，為單層空心樓板，BDF空心管直徑400毫米，管體長度1000毫米，以該工法為指導，共完成9個空心樓板施工，總面積3470平方米，混凝土成型質量好，施工工效高，節省投資30.412萬元，節省工期13天。
註：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算
榮譽表彰
2008年01月31日，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》建質[2008]22號，《雙層BDF空心管芯模空心樓板施工工法》被評定為2005-2006年度國家一級工法。
