现浇混凝土空心楼盖建筑施工技术在工程中的实践应用

张春平
摘要：本文建筑施工论文阐明了现浇混凝土空心楼盖的发展趋势，市场现状与需求分析，在工程中的实际应用，反应出现浇混凝土空心楼盖在建筑方案方面、结构方面、施工方面、造价方面、环保节能方面的优势，并介绍了现浇混凝土空心楼盖施工技术及建筑施工中注意的几个问题。
关键词：现浇混凝土空心楼盖、施工技术、实践应用；
一、国内外发展趋势
现浇混凝土空心楼盖技术在国内外的发展已有几十年的历史。国外上世纪七、八十年代的混凝土专业著作中就对埋置管状内模现浇空心楼盖的受力特性、结构、构造做了研究。
现浇钢筋混凝土空心楼盖研究是国家“863”计划科研项目研究，是继普通梁板式楼盖、无梁楼盖体系、密肋楼盖体系、无粘结预应力无梁楼盖后的一种全新现浇结构体系，是我国建筑结构领域的一项重大创新，是一种性能价格比较优越，更符合人性的高技术的结构体系，具有巨大的社会经济价值。2002年，现浇混凝土空心无梁楼板技术这一科技成果在第十届中国专利新技术新产品博览会上获得金奖并被英国大不列颠国际专利开发中心授予国际发明金奖。由中国建筑科学研究院主编的《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程》于2004年12月完成，2005年4月1日正式实施。
二、市场现状与需求分析
随着科技的进步，高层建筑、大空间结构越来越多，以轻型材料为填充的现浇混凝土空心楼板技术将发挥越来越重要的作用。目前，全国已有几千万平方米的建筑采用了该结构体系。现浇钢筋砼空心楼盖技术，正不断的在全国得到广泛的推广应用。国家已于2005年7月28日在上海同济大学召开这一技术推广会议。专家预测如能在全国推广，每年可为国家节省投资近500亿元。重庆市的山城特点使得在建筑开发施工中土石方开挖难度和方量较大，可用于回填土和种植土的土资源却很少，在国家提倡的节能减排，节约土地资源等的环境保护政策要求下，加之人们对建筑功能的要求日益趋于完美，现代建筑对层高、自重、大空间、自由间隔以及抗震性能等提出了更高的要求。现浇钢筋砼空心楼盖技术的节约空间、减少开挖、板较轻、截面惯性矩更大、承载力更高、板底平整等等一系列的优势已逐渐引起重庆市房地产界高度重视和引进使用。
三、在工程中的实际应用
我们中铁二十局集团房地产开发有限公司在重庆市开发的同景国际城Q组团其地下车库面积约为2.3万平方米，为了：1、解决排水管网标高问题，Q组团的地下车库原设计为地下两层，负二层的排水管网接口标高高于市政管网最低管底标高，导致倒坡从而造成排水不利或污水倒灌现象。2、为了减少土石方开挖量，控制成本，经地质勘测，Q组团岩质以砂岩为主，如果减少开挖方量，可大大降低开发成本。采用现浇无梁空心楼板，施工过程中按设计间距放置永久性内置管模，柱间设置暗梁，浇筑混凝土后形成现浇无梁空心板。
因此经初步分析地下车库楼板采用现浇混凝土空心楼板技术，能够在确保车库层高下，提高地下车库地面标高约0.5米，解决了排水接入口标高问题并减少土石方开方量约3万立方米。
四、空心楼盖的优点可从以下几个方面分析得出
1、建筑方案方面
现浇砼空心楼盖及预应力空心楼盖通过在板内埋放芯模。按一定的方向进行排列并浇筑成形，使原实心楼盖变成空心楼盖。同时获得较大的空心率以减轻结构自重。可取代传统的普通钢筋砼梁板结构体系，密肋楼盖体系，预应力梁板结构体系和实心无粱楼板体系。空心无梁楼盖体系真正实现空间灵活间隔，使隔墙任意布置成为可能。对医院、学校、办公楼、娱乐场所、展览馆等需要随时变更间隔的公共建筑尤为适用。同时也为业主单位投资的物业具有了多重价值，可以根据市场的需求调整物业的性质和使用功能，使物业发挥最大的经济效益。采用采用空心无梁楼盖方案，在保障原有设计的净高不变的情况下，将建筑物的层高平均可以减少400MM以上。如我们中铁二十局集团房地产开发有限公司开发的同景国际城Q组团地下车库坚向标高节省0.45米，工程满足现行技术规范要求并顺利通过审查及验收。
随着层高的降低，建筑物的柱、内外墙的高度、内外墙的装饰随之减少，窗户面积可相应的减少。对于釆用需要安装集中式空调、自动喷淋以及水电管线的建筑来说，板高比梁高减少0.4米左右，有利于水平管线，减少接头数量，同时竖向管网的长度也随着高度的减少相应降低，有效提高通风的效果，减少空调主机的负荷。
2、结构方面
采用空心无梁楼盖方案，通过调整层高可以有效降低柱子的计算长度，同等截面的条件下柱子的刚度增加，砼及柱子的钢筋含量相应减少，楼面恒荷载（自重）相应减少，结构自重减轻，同时减小竖向支撑及基础的承载力以及墙体的自重。
采用本技术的楼板，楼板的相对普通楼板的板厚增加，水平刚度增大，自重轻、抗震性能好。采用现浇空心楼盖体系的建筑物的地震效应也要明显小于层高较大的梁板结构体系的建筑物。防火性能好，不会因火灾丧失应力而导致结构破坏。
3、造价方面
单层层高的减少意味单层的柱、墙体、内外装饰的数量减少，顶棚粉刷面积也因为梁的取消而减少，可获得可观的经济效益。
此种楼板完全平整，无需吊顶，同时，层高降低，也就减少了竖向的电梯、内外墙等装修费用，更重要的是减少了吊顶更新等经常性开支。
由于空心无梁楼盖系统的顶棚完全平整，水电、空调、消防管道施工中使用桥架数量可以减少将近13％。有关经济数据详见附表一

如我们中铁二十局集团房地产开发有限公司开发的同景国际城Q组团地下车库筑面积约23000㎡，采用砼空心无梁楼盖后比普通梁板结构经济指标分析（含财务分析）如下：
（一）直接降造
两种楼盖的砼用量基本相同，而含钢量上空心楼盖较普通楼盖具有明显的优势，在不同计算条件下，空心楼盖较普通楼盖每㎡节省用钢量分别是23kg、26kg、30kg，仅此每㎡直接降造约140元～180元/㎡，降造约322万元～414万元。
（二）间接降造
空心楼盖与普通楼盖相比，间接降造主要体现在同样楼层净高的情况减少场平土石方数量，减小了支模工作难度从而缩短施工工期，同时还可以一定程度上减少水电管线、竖向电梯以及消防烟感头的造价。就Q组团而言，主梁高度减少450mm后仅场平土石方数量就可以减少2.5万立方，降低造价约100万。
（三）综合分析比较
Q组团采用空心楼盖技术，可测算的直接和间接降造至少在420万元，而采用空心楼盖技术需支付的工程综合服务费（包含专利使用费、设计费、NZ内置管模材料费、技术服务费、施工安装服务费）约110元/㎡，总价约250万元。两项相比，仍可降造近170万元，折合74元/㎡，降造率约6%。
4、建筑施工方面
空心无梁楼盖采用的高强复合芯模，它具有强度高、韧性好、重量轻、低吸水。芯模的自重轻，运输、组装、现场安装非常方便，可有效降低建筑工人的劳动强度，大大提高劳动效率。
空心无梁楼盖体系采用工业化、标准化水平相当高的台模施工技术可极大的提高施工进度、降低施工强度。空心无梁楼盖由于顶板平整，无论采用何种模板体系，都可以减少模板的损耗、提高模板的周转效率，对于施工单位而言，也可以降低造价，提高施工进度、降低施工强度，提高效益。如我们中铁二十局集团房地产开发有限公司开发的同景国际城Q组团地下车库施工进度提高1／4，节约了时间，缩短了工期。
5、环保、节能方面
楼板中封闭的空腔可大大增强其隔热、隔音效果。减少了热量的传递，使隔热、保温性能得到显著的提高，大大降低了空凋费用，而对医院、写字楼、商场、大型冷库等，此种效益尤其明显。该楼盖的封闭空腔技术大大减少了噪音的传递，楼盖隔音效果提高5-1 2分贝。
高强复合芯模采用高强水泥作为主要原料，不会对环境产生二次污染，具有明显的环保效益。改善建筑使用功能并符合“节能”和“低碳”要求
五、施工技术
1、施工顺序：现浇砼空心楼盖的施工顺序为：
测量放线→底模龙骨及支撑安装→安装楼盖底模板¬→模板上放线，对管模及预埋水电线管盒等作定位→暗梁钢筋安装，预埋水电线管及竖向穿板管→安装底层钢筋，垫块→底层钢筋验收→安装、固定管模，管端作抗浮锚定→预埋水电管及安装面层钢筋→钢筋、管模隐蔽检查验收→ 铺设架空马道→敷设砼输送管→浇捣混凝土→混凝土养护、拆模。
2、主要施工方法：
2.1施工测量：将轴线位置和标高从设定的控制点引测到施工层。
2.2、模板支撑系统：模板安装完成并经验收合格后，对暗梁、管模、预埋管、孔等做放线定位，核对无误后方可转序施工。
2.3、钢筋的制作及安装：
图一（跨中位置）
2.4、管模抗浮及水平位移控制的设置

2.5混凝土工程：

六、施工中应注意的几个问题
　1、施工中起拱方式：模板是双向板应双向起拱，单向板应单向起拱，模板中心起拱高度一层在3～5‰之间，二层及二层以上模板中心起拱高度在2～3‰之间。
　　2、空心管运达到施工现场后卸车时不得直接往地面上抛，堆放要整齐，不得用较重物件对空心管进行砸和压，放在地面和钢筋上要稳定。安装空心管时必须轻拿轻放，在空心管安装过程中施工人员不得直接在空心管上面行走，在空心管上面行走之前应当铺设木板，不得直接在空心管上面堆放重物和其它作业。吊运安装时必须使用专用吊蓝吊运，严禁用缆绳直接绑扎空心管进行吊运，空心管被吊到安装楼层后应及时排放，不宜再叠层堆放.
　　3、震捣方法：在浇灌混凝土埋不宜在空心管上面堆积较多的混凝土，放完的混凝土应立即摊开震捣、必须坚持少浇勤震，防止楼板下面出现露钢筋现象。震捣混凝土时易选用d=30的震捣棒，不得使用平板震捣器.
　　4、空心管间距的控制：在浇灌混凝土之前可以用60×60的木方插在两个空心管之间，等到每肋的混凝土浇灌填满初凝后即可把木方拔出，再用混凝土把由木方形成的孔洞填平.
　　5、混凝土的浇注方法：应当横着空心管的方向进行浇灌混凝土，从板中心开始浇筑，随后从中心向周边扩散的浇筑方法，或者用固定内模的钢筋叉，叉住几排内模于浇筑振捣完成之后，抽出钢筋叉固定下一排，以此类推。
七、论文总结
现浇混凝土空心楼板技术克服了传统预制混凝土空心楼板整体性差、跨度小、楼板出现裂缝、漏水，隔音不好等诸多不利因素。新技术的核心工艺是在现浇的楼板内放置永久的内模，节省楼板内不参与抗压抗拉等受力的混凝土，节省资源。由于整体浇筑，无缝隙，整体性受力非常好，中空楼板的隔音效果、隔热作用也非常明显。另外，现浇整体空心板，比原来传统的预制空心板，在跨度方面有重大突破，在8m～15m跨度内完全不用预应力技术，降低工程成本，加快施工进度。
　参考文献：
《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程》 CECS 175:2004;
《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB 50204-2002;
《现浇混凝土空心楼盖》 05SG3
　