姜魏,楊鎮(zhèn),付正權(quán)
(中國建筑第二工程局有限公司)
某安置房工程項(xiàng)目地上15層,地下1層裝配式鋼結(jié)構(gòu)工程建筑,樓板設(shè)計(jì)為帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板,疊合板使用面積約為9000m2。工程項(xiàng)目組負(fù)責(zé)根據(jù)工程實(shí)際情況,對(duì)帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板進(jìn)行設(shè)計(jì),并交由專業(yè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn),同時(shí)負(fù)責(zé)疊合板的運(yùn)輸、存放、吊裝以及施工。帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板采用的是預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土帶肋底板,并且在板肋預(yù)留孔中設(shè)置有橫向的穿孔鋼筋,與樓板支座負(fù)筋進(jìn)行綁扎,澆筑混凝土疊合層完成樓板整體施工。
帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)保證構(gòu)件滿足建筑承載力以及荷載要求進(jìn)行設(shè)計(jì);另一方面,帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板在設(shè)計(jì)過程中,需要充分考慮工程實(shí)際,尤其是施工現(xiàn)場環(huán)境,包括施工現(xiàn)場布置、起重設(shè)備起重量、機(jī)電管線優(yōu)化等。因此,項(xiàng)目組設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)其進(jìn)行深化設(shè)計(jì),借助其構(gòu)建模型、模擬施工、碰撞測試等功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)每一塊樓板的獨(dú)立設(shè)計(jì),保證其滿足尺寸及荷載強(qiáng)度要求。
以4m×3m的樓板設(shè)計(jì)為例,其尺寸較大,運(yùn)輸與施工不便,可以將預(yù)制帶肋底板分段生產(chǎn)安裝。預(yù)制帶肋底板的寬度可以分為單肋板0.4m、0.5m兩種,雙肋板1m,根據(jù)實(shí)際施工需求,可以采取兩種類型相結(jié)合的布置方式。疊合板長邊先支撐在混凝土梁上時(shí),需要最少錨入梁20mm,支撐在混凝土剪力墻上時(shí),需要最少錨入墻15mm。疊合板短板則在兩種情況下均無需錨入,但需要在生產(chǎn)時(shí)縮小10mm便于吊裝。
工程施工應(yīng)用帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板長度為3.04m,寬度為0.99m;跨度小于3.3m,則板厚為30mm、肋高為55mm,肋寬為100mm。
此外,帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板配筋選擇主要根據(jù)樓面荷載情況。本工程中,根據(jù)樓板面層及吊頂燈荷載標(biāo)準(zhǔn)值,臥室、客廳、廚房、衛(wèi)生間等樓面可變荷載值,選擇配筋。負(fù)彎矩筋為HRB400級(jí)直徑8mm鋼筋,間距為200mm;主筋①為直徑5mm低松弛消除預(yù)應(yīng)力螺旋肋鋼絲;雙肋底板短邊鋼筋②以及板肋部鋼筋③均選用HRB400級(jí)直徑6mm鋼筋,前者間距同為200mm(見圖1)。
圖1 雙肋預(yù)應(yīng)力疊合板剖面圖
帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板的制作生產(chǎn)選擇專業(yè)的生產(chǎn)廠家,具有現(xiàn)代機(jī)械化生產(chǎn)線,能夠滿足設(shè)計(jì)要求,生產(chǎn)符合設(shè)計(jì)施工要求的疊合板。同時(shí),通過對(duì)疊合板設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工的一體化研究,要求生產(chǎn)廠家能有效整合全產(chǎn)業(yè)鏈資源,實(shí)現(xiàn)協(xié)同合作,提高生產(chǎn)質(zhì)量。
本項(xiàng)目在帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板運(yùn)輸中,要求采用專用的運(yùn)輸支架,并采用阻尼橡膠墊進(jìn)行支座設(shè)置,實(shí)現(xiàn)無損運(yùn)輸。工程實(shí)際應(yīng)用結(jié)果證明,采取此種運(yùn)輸方式能夠有效降低疊合板發(fā)生變形以及震顫響應(yīng),極大的降低了疊合板破損發(fā)生率。同時(shí),在運(yùn)輸前,做好運(yùn)輸路線的規(guī)劃,收集整理運(yùn)輸路線中的高度、載重等各方面限行標(biāo)準(zhǔn),排除在運(yùn)輸過程中國可能遇到的限制問題,進(jìn)行路線優(yōu)化或者合理設(shè)置構(gòu)件尺寸。
在施工現(xiàn)場運(yùn)輸中,需要對(duì)運(yùn)輸車輛的轉(zhuǎn)彎半徑進(jìn)行分析,確?,F(xiàn)場運(yùn)輸暢通;充分考慮起重設(shè)備最大荷載力、施工現(xiàn)場道路承載力及平整情況,防止運(yùn)輸過程中發(fā)生車輛震動(dòng),導(dǎo)致疊合板發(fā)生損傷。此外,本項(xiàng)目施工過程中,根據(jù)施工進(jìn)度,充分考慮外部施工環(huán)境影響,制定了帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板施工需求計(jì)劃表,滿足節(jié)點(diǎn)工期施工,同時(shí)保證材料運(yùn)輸有度。
施工現(xiàn)場堆放場地規(guī)劃中,帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板堆放主要遵循“用一備一”的原則。項(xiàng)目建設(shè)中,每層施工所需帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板約為300m2,疊合板堆放高度不能過高,一般不超過7層,堆放場地的投影面積大約在85m2左右。同時(shí),考慮到在堆放以及吊裝施工過程中,需要預(yù)留足夠的施工操作場地,因此,在場地規(guī)劃中還需要將這一部分場地劃入其中。施工中,帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板施工現(xiàn)場堆放區(qū)面積約為200m2。
設(shè)計(jì)專項(xiàng)堆放方案,首先需要對(duì)堆放區(qū)環(huán)境進(jìn)行處理,做好排水,保證場地平整。其次,對(duì)帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板進(jìn)行編號(hào),根據(jù)施工規(guī)劃確定堆放位置,分類堆放。為充分保證在堆放過程中帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板不會(huì)受到損傷,需要在其兩端20cm處加設(shè)墊木;跨中設(shè)置木墊板,對(duì)小于3.6m的疊合板設(shè)置一條,大于3.6m的疊合板均勻設(shè)置兩條,要求每層木墊板都對(duì)齊。
帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板在吊裝作業(yè)中,首先在施工前,要求施工人員充分掌握施工特點(diǎn)及實(shí)際要求,并且管理人員要對(duì)吊裝施工人員技術(shù)交底,以及專項(xiàng)的施工安全教育。其次,對(duì)預(yù)制構(gòu)件需要按照施工方案進(jìn)行編號(hào),在吊裝施工中,嚴(yán)格按照編號(hào)順序進(jìn)行吊裝作業(yè)[1]。
在吊裝作業(yè)過程中,為保證帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板吊裝各個(gè)吊點(diǎn)的受力是均勻的,施工中專門設(shè)置了橫梁式吊具,其中有四條吊索,每條長度相等,吊裝中各條吊索與構(gòu)件的水平夾角至少大于45°,一般來說最好保持在60°以上。吊裝操作應(yīng)當(dāng)遵循慢起—快升—緩放的原則,同時(shí)對(duì)吊裝構(gòu)件進(jìn)行校正。主要流程是起吊—靜?!臀弧跣!?xì)調(diào)。帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板安裝之前,需要先對(duì)架體頂面標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整,同時(shí)檢查其平整度,當(dāng)疊合板吊裝到位后,校核相鄰疊合板的接縫高差,若差距大于2mm,則重新起吊后對(duì)托座進(jìn)行調(diào)整,然后再次吊裝就位。需要注意的是,帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板胡子筋需要錨入梁內(nèi)至少150mm,因此,在吊裝作業(yè)中需要重視保護(hù)胡子筋和短向附加鋼筋,保證其強(qiáng)度達(dá)標(biāo)。
帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板疊合層施工主要包括鋼筋綁扎、混凝土澆筑以及后期養(yǎng)護(hù)三個(gè)階段。
①在進(jìn)行疊合層鋼筋綁扎施工之前,需要保證疊合板表面的干凈整潔,徹底清除其表層雜物;
②在綁扎過程中,以鋼筋的間距為依據(jù),采取彈線綁扎,同時(shí)避免出現(xiàn)在局部鋼筋堆載較大的情況[2]。
③在疊合層混凝土澆筑施工之前,保證疊合面的清潔,清除其上松散的骨料以及浮漿等雜質(zhì),并且在澆筑前要保持其濕潤狀態(tài),但不能留有積水;
④澆筑過程中,采取中間向兩邊澆筑的方式;混凝土現(xiàn)澆與疊合層交接的地方,需要充分振搗,消除氣泡,保證其密實(shí)度;混凝土均勻布料,避免堆載不均勻;布料堆積的高度控制主要根據(jù)疊合層的厚度以及施工可變荷載值(1.0kN/m2)規(guī)定。
⑤在疊合層混凝土澆筑完成后,需要進(jìn)行后期養(yǎng)護(hù),時(shí)間一般不少于14d,根據(jù)混凝土強(qiáng)度確定支撐拆除時(shí)間,當(dāng)其達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上后,才能夠拆除支撐。下部支撐的拆除需要在混凝土強(qiáng)度完全達(dá)標(biāo)時(shí)。
在本次安置房工程項(xiàng)目建設(shè)中,采取帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板施工,通過合理設(shè)計(jì)規(guī)劃施工方案,嚴(yán)格把控施工過程,實(shí)現(xiàn)了良好的應(yīng)用效果。隨著我國大力推動(dòng)裝配式建筑發(fā)展,以及裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑自身優(yōu)勢(shì),未來超高層住宅建筑將不斷向裝配式鋼結(jié)構(gòu)工程建筑方向發(fā)展,帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板在鋼結(jié)構(gòu)工程中具有廣闊的應(yīng)用前景,既能夠滿足鋼結(jié)構(gòu)工程承載力要求的同時(shí)也滿足鋼結(jié)構(gòu)工程施工周期短,施工便捷性要求高的特點(diǎn)。