GBF蜂巢芯现浇混凝土密肋楼盖在建筑工程中的应用

-1-GBF蜂巢芯现浇混凝土密肋楼盖在建筑工程中的应用吕新伟（中铁三局集团四公司，北京）摘要：结合山东友邦置业有限公司开发的地下车库工程，详细介绍了GBF蜂巢芯现浇混凝土密肋楼盖的设计原理、施工工艺流程以及施工中应控制的几个施工要点。关键词：GBF蜂巢芯；密肋楼盖；设计原理；施工流程；施工要点GBF蜂巢芯现浇混凝土密肋楼盖概述GBF蜂巢芯是一种高强的薄壁复合材料芯盒，其结构似蜂窝，是由高强度的水泥砂浆和玻璃纤维通过大型设备压制而成，空腔封闭。其最大优点是：结构好，重量轻，造价低，施工速度快。GBF蜂巢芯现浇混凝土密肋楼盖是采用GBF蜂巢芯作为填充内模与现浇混凝土整体浇筑，形成具有大空腔效果的一种楼盖形式。具有完全现浇、T型受力断面、底部平整、大空腔构造、空间受力的特征，基本受力单元是“T”型双向密肋梁。GBF蜂巢芯是混凝土预制构件，简称芯模。是蜂巢芯密肋楼盖的重要组成部分与技术核心。GBF蜂巢芯作为密肋楼盖的填充内模，同时作为双向现浇肋梁的侧模，其设计与施工必须按照施工图纸结合正规厂家提供的施工工法进行。1工程实例由中铁三局集团第四工程有限公司承建的山东友邦置业开发的易安明郡工程一期地下车库楼盖结构采用的是GBF蜂巢芯现浇混凝土密肋楼盖技术。本工程根据场地的地势特点为南高北低，故设计地下车库地面不为一平。为便于绘图、识图，本基础图根据车库地面标高不同分为五个区，各分区详车库分区平面图，本车库按选用住宅11#楼一层地面标高为±0.000，±0.000绝对标高为186.300。本工程采用独立基础加防水板及墙下条基，持力层选用第3层碎石和第4层微风化石灰岩，局部超挖清除第2层黄土及第3层碎石，采用C15毛石混凝土进行换填至基底标高。第3层碎石，地基承载力特征值为fak=300Kpa；第4层微风化石灰岩，地基承载力特征值为fak=3500Kpa。本工程为山地地基，基岩分布复杂，在验槽过程中，根据实际情况由勘察单位判定基底标高的持力层和设计完全一致后方可施工。为有效减轻地基上部建筑物的自重，获得良好的建筑隔音效果，提高其适用性，在该工-2-程楼板施工中采用了GBF蜂巢芯现浇混凝土密肋楼盖施工技术。2设计原理GBF蜂巢芯现浇混凝土密肋楼盖属于空腹小密肋楼盖的范畴。即在现浇钢筋混凝土楼板中预埋空心蜂巢芯，形成网格状密肋梁传力的双向肋空心楼板，达到楼板刚度基本不变的情况下，大幅度抽空混凝土，减轻楼板自重，减少钢筋用量的目的。同时，因采用了蜂巢芯空心结构体系，而实现了建筑物内大开间无梁或少梁、隔音、隔热、灵活分隔的意愿。该结构是由现浇主肋梁、现浇次肋梁、现浇叠合层及预制的非拆除式肋间GBF蜂巢芯等组成的楼盖结构，具体见图一。图一3施工工艺流程现浇混凝土蜂巢芯楼盖的施工工艺流程如图二-3-图二现浇混凝土蜂巢芯空心楼板施工工艺流程以完成楼盖上测量放线底模龙骨及支撑安装主次肋梁及板钢筋下料蜂巢芯模布置图，蜂巢芯模订货蜂巢芯模现场点验并填写收货表按照芯模布置图将规定芯模吊至工作面，并检查外观和修补按芯模排列图要求排列、安装芯模，检查处理芯模底板结合缝，隐蔽验收并记录预埋底板面上的水、电线套管及竖向穿板安装面层钢筋和预埋水电线套管。铺设架空马道，清除底板杂物钢筋隐蔽工程验收并作记录敷设泵送混凝土用管，浇注混凝土，随浇随修补调正芯模、钢筋养护楼盖混凝土，达到强度要求后拆模。不合格重调、修正主次肋梁模板、钢筋安装蜂巢芯模底部支撑设置不合格重调、修正-4-4施工要点4.1模板工程4.1.1模板工程的选材模板采用1220mm×2440mm的竹胶合板作为模板，节约板材，且施工时相邻板间贴胶带密封，避免因漏浆而造成混凝土蜂窝麻面。其次，因成品蜂巢芯底板占据了大量面积，只有在浇筑主肋梁和次肋梁底部混凝土时与局部模板接触，接触面积很小，从而大大减少了对竹胶合板的损坏，提高了竹胶合板的回收利用率（可高达80%左右），从而大大降低了施工成本。另外，龙骨采用60mm×70mm的方木作为竹胶合板背面的龙骨，其周转使用率更高，待模板拆除回收后还可做木门窗的材料，经济效果就更加明显了，从而大大降低了施工成本。4.1.2模板工程的平整度模板是否平整对后序的装修工程影响很大，应使其最大限度地与蜂巢芯底板相接触，以避免混凝土中的浆液漏到蜂巢芯底部，形成凸凹面，给装修工程造成影响。若能有效地保证蜂巢芯底部的平整度，则装修时工艺上就可省去抹灰找平工序，而直接采用石膏刮面，这样既可达到装修之目的，又能有效地节省施工费用。4.1.3模板工程的支撑体系模板采用钢管支撑体系。立杆间距按800mm～1000mm分布，采用通长杆上加可调节顶撑调节高度，可有效提高竹胶合板的平整度，同时也便于控制调节净跨内无梁底板面预先起拱3‰左右的要求。水平杆分上、中、下三道，上、下各距边150mm左右，中间取中，呈网状纵横连接，从而有效地保证了支撑系统的稳定，防止滑模现象的发生。4.2钢筋工程1)主肋梁和次肋梁放线定位后，进行钢筋绑扎，应充分保证钢筋与蜂巢芯之间足够的混凝土保护层。2)GBF蜂巢芯上部的板筋原则上采用通长筋，否则应在板跨中1/3处搭接；摆放钢筋时，应注意同一方向的放在同一平面上，避免钢筋交错而影响其平整度，有利于混凝土保护层的控制。3)垫块的规格应满足钢筋保护层的要求，且支垫牢固。4)穿插进行安装工程，准确进行水电管、线、盒等的预埋敷设，并固定牢靠，防止浇筑振捣混凝土时产生移位和破裂现象。4.3GBF蜂巢芯工程4.3.1蜂巢芯结构GBF蜂巢芯是一种高强的薄壁复合材料芯盒，其结构似蜂窝，是由高强度的水泥砂浆和玻璃纤维通过大型设备压制而成，空腔封闭。蜂巢芯内模是密肋楼盖结构的重要组成部分，产品生产与检测应符合相关标准。-5-现浇砼GBF蜂巢芯密肋楼盖性能参数物理力学性能：a.蜂巢芯局部抗压破坏荷载≥1.2KN/m2b.蜂巢芯抗压线荷载≥2.0KN/mc.蜂巢芯抗振动冲击：30mm插入式振动棒靠侧壁振动1分钟不出现贯通裂缝GBF蜂巢芯产品规格型号：蜂巢芯平面尺寸规格有：950X950;950X600;900X300;600X600;蜂巢芯截面高度规格有：250mm~650mm(50mm的模数内差)。山东友邦置业有限公司开发的易安明郡车库项目采用的是AP型，其结构见图三、图四，其蜂巢芯的高度为250mm~650mm，底板厚20mm，顶板厚10mm，壁板厚6mm。图三AP型蜂巢结构形状图四AP型蜂巢结构顶视图4.3.2蜂巢芯的验收项目（1）批量、规格、本批出厂质量证明文件；（2）产品外观质量、尺寸偏差检测。4.3.3蜂巢芯的堆放与吊运（1）蜂巢芯的堆放场地应坚实、平整、洁净。（2）应按不同型号，不同规格分类堆放，叠加层数应符合表一规定，且不得高于2m，并应明显警示禁止人员攀爬、踩踏。表一蜂巢芯最大叠放层数表蜂巢芯高度/mm≤200200～300300～400400容许叠层≤8≤6≤43（3）应采用专门的吊笼（箱）吊运蜂巢芯，其内允许叠放层数同表一规定，且不得高出侧挡板。严禁用缆绳直接绑扎吊运。（4）蜂巢芯吊至安装楼层后应及时水平摆放，避免撞击和挤压，不宜再叠层堆放。（5）对其外观完好情况逐个检查，蜂巢芯盒体破损不得超过下表二所规定的标准，对有可能漏入混凝土物料者，均需进行封补、填塞后，方可铺设。缺损严重超标者不得使用。-6-表二蜂巢芯破损容许修补标准蜂巢芯高H（mm）≤200200～300300～400400容许一般破损蜂巢芯高度方向H/3H/4H/5H/6蜂巢芯面板（mm）100100100100一般破损密度处/m3333容许单处最大高度破损H/4H/4H/4H/44.3.4蜂巢芯的安装（1）布置蜂巢芯的原则是从梁边开始由一端向另一端摆放标准芯，不合模数的尺寸应布置在楼盖四周，且应摆放异型配套蜂巢芯。若尺寸既不合模数又不足以布放一个最小配套蜂巢芯，则应将该尺寸分摊到每肋或在一边增加φ8钢筋两道设混凝土加强带。（2）放蜂巢芯前应将模板上的杂物清理干净，保证蜂巢芯不翘曲、不进混凝土浆液，且吊运过程中洒落的杂物应及时清理。（3）吊放芯时应注意成排成行，保证蜂巢芯之间及芯与梁、墙、柱之间的间距符合设计要求。（4）布置完成后应检查是否有破损，对损坏的蜂巢芯应根据情况进行修补或更换。验收合格后方可进行下道工序的施工。4.3.5蜂巢芯安装的注意事项（1）蜂巢芯密肋楼盖的支撑体系安装和拆除纵横向整体稳定、安全可靠，并按照要求起拱。起拱高度以为跨度的2/1000~3/1000蜂巢芯的摆放方向、位置应符合设计要求，顺直度的允许偏差不应大于3/1000，且不应大于15mm。（2）蜂巢芯定位应按照设计图纸摆放，蜂巢芯底板位置应准确、纵横垂直平行，蜂巢芯底板间的缝隙不宜大于3mm。施工过程中应防止蜂巢芯损坏、出现明显破损时应及时予以更换。（3）对密肋板面钢筋铺设之后损坏的蜂巢芯，应采取有效的修补措施封堵。施工过程中的预留、预埋设施（水平管线、电线盒等）安装与钢筋铺设及蜂巢芯安装就位等工序应合理安排、有序进行。（4）预留和预埋设施宜布置在密肋板实心区域或肋宽范围内。当预留和预埋设施无妨避开蜂巢芯时，可对蜂巢芯采取开口措施，但事后应封堵。在管线密集处，可采取采用小型号蜂巢芯等避让措施。施工中应根据设计要求留设各种孔洞，尽量避免施工后二次开洞。密肋板面层钢筋的规格型号、数量以及铺设绑扎方式应符合设计要求。（5）在混凝土浇筑之前，应对钢筋和预留、预埋设施的安装质量进行检查验收。4.4混凝土工程（1）原材料的选用。因蜂巢芯之间的密肋梁断面小，故应选用10mm～30mm粒径的小粒级石子作为粗骨料，选含泥量小于3%的水洗砂作为细骨料。-7-（2）既要保证混凝土的强度，又要满足泵送混凝土要求，所以控制好水灰比尤为重要。经现场测试该工程所用混凝土水灰比应控制在0.47～0.53之间，混凝土拌合物坍落度宜取140mm～160mm。（3）混凝土的浇筑，宜延蜂巢芯的纵轴单向进行；且布料与震捣同步进行，以保证肋间混凝土充填饱满，无积存气囊、气泡。（4）浇筑混凝土蜂巢芯楼盖时，宜采用小型插入震动器（3cm）震捣，不得将震动器直接触压蜂巢芯进行震捣。（5）蜂巢芯高度超过450mm的楼板，混凝土浇注时宜分次进行。第一次布料高度不超过芯盒高度的3/5，待震动棒震实再进行第二次布料。（6）在浇筑混凝土时，如遇现场蜂巢芯变形过大或破损，应及时采用支护挡板措施，用以抵抗混凝土对蜂巢芯的压力，以蜂巢芯盒内不进混凝土为准。（7）混凝土浇筑时要安排专人随浇筑作业及时修补调整盒芯和钢筋。5结束语目前，我国仍以传统的钢筋混凝土结构与新兴的钢结构、钢和混凝土组合结构的楼盖体系为主。GBF蜂巢芯空心楼盖施工技术，是建筑结构领域内的一项革新。本工程采用GBF蜂巢芯密肋楼盖结构，与无粘结预应力无梁楼盖、实心无梁楼板比较，无柱帽，实现了真正的平板，使用功能得到了改善，同时由于楼板混凝土体积减少，减轻了自重，并且具有较好的抗震性能，良好的隔音、保温隔热等特点。而且由于建筑材料的节约与施工的便利，带来了良好的经济效益。总之，该项技术目前的应用已日趋成熟，在建筑业以后的发展中，这种楼盖体系会逐渐在北方地区推广。作者简介：吕新伟，男，助理工程师，1976年生，中铁三局集团第四工程有限公司北京。参考文献：【1】《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2011【2】《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011【3】《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010【4】《建筑结构荷载规范》GB50009-2012【5】《钢结构设计规范》GB50017-2003