摘要：就东莞市国贸中心3号商业、办公、公寓楼超高层大跨度现浇混凝土空心楼盖工程实例，对现浇混凝土在空心楼盖在工程中的应用及施工过程进行了施工要点的分析探讨，系统地总结了超高层大跨度现浇混凝土空心楼盖施工中各个环节的做法和要求，施工进度得以加快、施工成本有效降低、施工质量显著提高。
关键词：超高层大跨度现浇混凝土空心楼盖；GBF金属薄壁方箱；施工技术
1工艺原理
结合大跨度现浇混凝土空心楼盖的技术特点，综合钢结构施工重难点，应用BIM技术手段、深化设计加工及静载试验等形成本施工技术，有效地解决超高层大跨度现浇混凝土空心楼盖的起拱难度大、抗浮难度大、土建与钢结构交叉作业复杂、超高层施工管理难度大等难题，确保了工程质量和施工进度的同时节约建筑材料及周转材料、绿色环保。
2施工工艺
2.1工艺流程
图2.1 工艺流程图
Fig. 2.1 Engineering flow sheet
2.2深化设计
2.2.1空心楼盖空箱设计
先将方箱加装挡板组成一个方箱形状，并在方箱四角各用三个C型夹钉加固拧紧；放入支撑，支撑为井形结构。支撑采用Φ3.5mm圆钢制作；方箱密封，方箱表面用五个拉钉加固拧紧；敲边调整，将所制作的方箱四边用铁锤敲击平整。
图2.2.1 金属薄璧方箱内置模支架结构形状示意图
Fig. 2.2.1Schematic diagram of the shape of the metal mold box
2.2.2空心楼盖空箱排布深化
根据设计图纸，对空箱排布进行深化：
1）优化空箱空间整体布局，保证整体结构安全性及稳定性的前提，让空箱布置更加合理，提高空心楼盖空心率，减轻结构自重的同时降低混凝土投入量。
2）通过空心楼盖空间排布深化减少空箱制作规格种类，提高空心楼盖空箱生产效率，标准化管理。
3）通过优化空箱空间排布，有利于钢筋施工，同时减少节点部位的构造措施，简化施工提高现场施工效率。
2.2.3施工节点深化设计
项目主体结构形式为框架剪力墙结构体系，外框柱为钢结构钢管混凝土柱、如何做好空心楼盖钢筋与钢管柱的连接，纵横钢筋多而复杂，如何做好钢筋的分布与施工顺序作为超高层大跨度现浇混凝土空心楼盖施工技术的重难点。
项目施工前利用BIM技术对节点与施工进行模拟分析，通过CAD、3Dmax、Revit 等软件进行模型建立，同时进行施工模拟分析，通过三维可视化技术将施工现场进行还原，通过对施工原理的分析，优化施工工艺，在保证施工质量、符合设计意图的前提下，减少工人的工作量，节约施工成本，提高工作效率。
2.2.4混凝土选型
根据图纸要求，混凝土用粗骨料的最大粒径不宜大于空心楼板肋宽的1/2和板底厚度的1/2，且不得大于20mm；空心板底部板厚80mm，分布3排以上的钢筋，要求混凝土的石子粒径不宜超过20mm，为保证混凝土浇筑密实，混凝土原材选用拓展度600~700mm的自密实混凝土。
T3塔楼采用自密实混凝土浇筑完成后的混凝土观感较好。
2.2.5空心楼盖静载试验
根据结构设计特点，项目空心楼盖跨度最大达18m，在国内暂无先例，在超高层施工领域中无相关的经验数据，项目通过静载试验，以结构计算软件模拟后期使用对空心楼盖的承载力和变形量进行准确的把控，以试验结果指导设计，提高建筑品质。
主要的检测内容为混凝土中钢筋的应力、在荷载作用下空心楼盖的裂缝宽度以及空心楼盖在荷载作用下的挠曲变形。
加载方法主要为在试验区间内空心楼盖板面和砌筑出一个布满整块板的贮水池，试验时按每级施加荷载所需水量，往贮水池中注水，卸载的时候往外将水抽出即可。
1）钢筋应力测试采用电阻式应变片和静态应变仪测试，对钢筋应变进行测试，然后通过钢筋的应力-应变关系换算为应力值。
2）挠度测试采用吊锤法测试，测试仪表为精密百分表。试验中每块板共布置9个挠度测点，分别布置在板的起拱点和双向四分点位置。
3）裂缝观测在楼板顶面、底面以及肋梁、边梁跨中侧面位置布置了一定数量的混凝土应变片，当楼盖试件进入到带裂缝工作阶段后，楼盖的裂缝宽度采用裂缝宽度观测仪进行量测。
2.3空心楼盖板钢筋绑扎
2.3.1暗梁钢筋绑扎
当梁的纵向钢筋出现双层或多层排列时，两排钢筋之间垫以直径25mm的短钢筋。梁箍筋的接头交错设置，并与两根架立筋绑扎，连续梁支座附近接头在下，跨中接头在上，悬臂梁则在箍筋接头在下。
现浇板内正筋，短跨方向钢筋布置在下；长跨方向钢筋布置在上；现浇板内负筋，短跨方向钢筋布置在上；长跨方向钢筋布置在下。
相邻绑扎点的铁丝扣要成八字形，以免网片歪斜变形，钢筋绑扎接头的钢筋搭接处，在中心和两端用铁丝扎牢。
2.3.2肋梁钢筋绑扎
肋梁箍筋采用传统箍筋形式，100mm宽肋梁内上下各两根C16钢筋主筋，分布在箍筋四个角部用匝丝绑扎牢靠。
1）模板完成后根据控制轴线将肋梁边界线弹出。弹线必须做到弹线清晰、位置准确。
2）根据位置线绑扎肋梁钢筋，箍筋间距按照图纸要求布置。肋梁主筋和暗梁主筋绑扎在同一高度，保证钢筋排数，保证钢筋的保护层。
2.3.3空心楼盖抗浮
1）第一道抗浮
①箱体抗浮拉锚铁丝规格、数量及间距必须严格按图中规定设置。
②所有抗浮措施完成后经验收合格后才能进行下一道工序。
③所有拉结锚固点必须紧密可靠。
④空箱抗浮在模板开孔产生的锯木屑必须及时清理，做到工完场清。
⑤底部抗浮点设置应隔一步一，在核心筒周边和外框周边两跨进行加密，保证满布。
2）第二、三道抗浮
①面筋完成后进行第二、第三道空箱抗浮
②第二道抗浮是将面筋与底筋进行拉结形成整体，隔一步一
③第三道抗浮是将面筋用铁丝穿过模板与底部支撑体系进行连接，隔一步一。
图2.3.3 空箱抗浮剖面图
Fig. 2.3.3 Section plan of anti-floating measures for empty boxes
2.4空心楼盖混凝土浇筑
1）浇筑前的准备
①浇筑前应将模板内的垃圾、泥土等杂物及钢筋上的油污清除干净，并检查钢筋的水泥砂浆垫块是否垫好。模板浇水湿润。
②检查模板的支撑是否牢固。
③看模人员应检查模板拼缝是否严密，看筋人员应检查钢筋是否被踩偏移位，套管敷设位置是否偏移。
④标高控制线已抄测完成。
2）混凝土浇筑
①混凝土使用料斗进行放料，混凝土下落的自由倾落高度不得超过3米。
②浇筑混凝土时，振捣棒必须从纵横肋内快速插入至楼板底部振捣，振捣棒在肋内振捣点的间距不得大于500mm，每点振捣时间宜为10～15S，以混凝土将肋间充填饱满，不上泛气泡为宜；振捣完后，应缓缓提出振捣棒。振捣棒应避免触碰空箱。
③变形或堵塞情况，发现问题立即停止浇灌，并在已浇筑的混凝土凝结前修正完好。
④混凝土表面应使用平板振动器辅助振捣。
⑤混凝土出料口离板面高差超过500mm时，宜在出料口下放置缓冲板，避免混凝土对空箱的直接冲击。
⑥浇筑混凝土时，如遇空箱变形过大或破损，应采用白铁皮对孔洞进行封堵处理，以防止变形或破损继续加大，保证空箱内不再进入混凝土。
3效益分析
3.1经济效益
3.1.1空心楼盖深化设计，减少空心楼盖空箱的规格，提高空心楼盖空心率，减少建筑材料和周转材料的使用。
通过BIM应用、深化设计及空心楼盖静载试验将设计优化，采取最佳的施工方案，加快施工效率，节约工期。
3.1.2空箱材料选择
根据设计防火要求，空闲材料防火等级不得低于B1级，市场上满足设计要求的有GBF薄壁金属方箱、预制水泥空箱；综合对比加工、运输、安装、文明施工等施工条件，决定选用GBF薄壁金属方箱。
3.2社会效益
施工现场模板材料用量的大量节约，减少了树木、竹林的砍伐，有利于绿色植被的保护。
通过超高层大跨度现浇混凝土空心楼盖施工技术的应用，降低了劳动强度，提升了劳动效率，节约了劳动力资源。
具有良好的隔音、隔热效果，是一种新型环保节能产品，符合产业生态规律及循环经济发展方向。
4结论
东莞国贸中心项目3号商业、办公、公寓楼为超高层大跨度现浇混凝土空心楼盖结构体系，结构复杂又穿插钢结构等多专业同时施工，不管是安装精度要求、工程质量要求还是工期进度要求，都对空心楼盖施工提出了新的要求，如何高效保质的完成空心楼盖的施工，其节点优化设计、施工过程管理都至关重要。东莞国贸中心T3塔楼的优化设计、施工管理确保了施工一次成优，提高施工效率缩短工期，降低施工成本创造经济效益和社会效益。
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论文作者:韩亚新,胡旸,单宏伟,贾东,冉高富,冯禹农
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第13期
论文发表时间:2019/1/21
标签：楼盖论文; 混凝土论文; 空箱论文; 钢筋论文; 现浇论文; 高层论文; 施工技术论文; 《建筑细部》2018年第13期论文;