聚苯泡沫材料填充芯模在現(xiàn)澆空心混凝土板施工及抗浮技術(shù)總結(jié)

1、聚苯泡沫材料填充芯模在現(xiàn)澆空心混凝土板施工及抗浮技術(shù)總結(jié)摘要：用鐵絲將板上下鋼筋、填充芯模、支模架連成一個整體，利用板筋對其 進(jìn)行上下限位，支模架利用自重對其抗浮，從而確保滿足設(shè)計要求。該填充體是 一種帶加強及隔離層的聚苯乙烯泡沫塑料，產(chǎn)品質(zhì)量輕、不吸收混凝土中的水分、 保溫性能很好，能夠與樓板完美的結(jié)合，具有操作簡單、隔聲、保溫、應(yīng)用廣泛 的實際效果。關(guān)鍵詞：聚苯泡沫；現(xiàn)澆；空心板；抗浮一、刖言在建筑領(lǐng)域里，隨著跨度大、柱距大的混凝土結(jié)構(gòu)越來越多，那么對其本身 自重有一些限制，也對其使用功能也有更高的要求。越來越多的建筑不僅僅滿足 空間上的需求，更對保溫、隔聲、減震等功能做了進(jìn)一步的強化，于

2、是空心樓板 在當(dāng)中扮演著不可替代的角色。即在普通混凝土板內(nèi)放置一些輕質(zhì)填充材料作為 芯模，與鋼筋混凝土做到完美結(jié)合?，F(xiàn)如今芯模的種類也有很多，如GBF蜂巢芯、 PPE薄壁方箱、EPS聚苯填充箱等。本人有幸參與了岳陽洞庭湖博物館工程項目 管理工作，切身實際感到空心樓板這種技術(shù)的優(yōu)越性會在不遠(yuǎn)的將來建筑行業(yè)占 據(jù)更高的地位。本文結(jié)合實際，對聚苯泡沫材料填充芯模相關(guān)技術(shù)進(jìn)行總結(jié)與探 討，希望同行能夠予以指正與進(jìn)一步改進(jìn)。二、工程概況洞庭湖博物館項目選址君山區(qū)洞庭湖博覽園西側(cè)，緊鄰濠河濕地，該項目主 館地上三層，地下一層，主館建筑東西向?qū)?8.7米，南北向長178.7米，建筑高 度23.9米，總面積為

3、50898m2,其中主館一層板屋面板均有空心樓板分布，空 心板總體積約4863m3，最大建筑層高為10m，板類型有300mm普通空心樓板及 500mm預(yù)應(yīng)力空心樓板?？瞻灏寤炷翉姸鹊燃墳镃40C45，單元板塊最大軸 間尺寸為10mx10m。板內(nèi)填充箱與輕質(zhì)管主體材料為模具壓制成型的聚苯泡沫， 填充箱規(guī)格為1000 x1000mm，輕質(zhì)管規(guī)格為300 x1000mm。箱體之間采用插條進(jìn) 行固定，箱體之間普通空板加強肋寬為120mm，內(nèi)配10100/200拉鉤。預(yù)應(yīng)力 空心板加強肋寬為150mm，內(nèi)做小型暗梁。三、施工工藝1、材料特點該填充體是一種帶加強及隔離層的聚苯乙烯泡沫塑料。其生產(chǎn)工藝可靠

4、， 產(chǎn)品質(zhì)量輕、不吸收混凝土中的水分、保溫性能很好，填充箱下部設(shè)有混凝土擴(kuò) 散漏斗，上部設(shè)有混凝土流漿漏斗，中間設(shè)有矩形孔。表面密度不得低于 15kg/m3,其燃燒性能為B2級，輕質(zhì)管每米重量小于4kg，每平方米內(nèi)填充材料 總重量小于10kg。填充材料上表面設(shè)有硬質(zhì)加強層及防水隔離層，填充材料必須 滿足抗壓荷載的要求。在本工程中，厚度為300mm的普通空心板，空心率為43.6%，折算厚 度為169mm；厚度為500mm的預(yù)應(yīng)力空心板，空心率為50.1%，折算厚度為 249mm。圖1填充箱平面圖(左)和剖面圖(右)2施工流程（1）板厚為300mm深化設(shè)計T板底模支設(shè)T芯模定位放線T綁扎板底鋼筋T

5、水電預(yù)埋T鋪設(shè)芯模 組合單元T綁扎板面鋼筋T安裝墊塊（墊條）T安裝拉鉤T抗浮處理T隱蔽驗收T 混凝土澆筑T養(yǎng)護(hù)（2）板厚為500mm深化設(shè)計T板底模支設(shè)T肋梁定位放線T綁扎肋梁鋼筋T綁扎板底鋼筋T穿插 預(yù)應(yīng)力鋼筋T水電預(yù)埋T鋪設(shè)芯模組合單元T綁扎板面筋T安裝墊塊（墊條）今 抗浮處理T隱蔽驗收T混凝土澆筑T養(yǎng)護(hù)T預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉（3）主要技術(shù)要點芯模的定位主要是是靠組合格柵（連接插條）來實現(xiàn)。板的上下鋼筋限制 芯模的上下錯動，組合格柵限制芯模的左右錯動。因此，首先依次按照設(shè)計排版 將填充箱、輕質(zhì)管擺好，再將連接插條逐一進(jìn)行按照，插條要到位。有芯模的地方線管應(yīng)盡量橫平豎直鋪放，應(yīng)盡量走兩端實心區(qū)或兩

6、道管的 銜接處，給線管留一個通道，然后對芯模開槽處進(jìn)行修補加強。局部開槽要根據(jù) 管線走向，避免漏開、空開、誤開，開槽時產(chǎn)生的殘留物應(yīng)及時清理。按設(shè)計的直徑和間距綁扎板面鋼筋，其中附加鋼筋截斷在空心板區(qū)的一端 在滿足錨固長度的前提下彎勾擱置不下，可不必帶彎鉤。受力鋼筋不得緊貼芯模， 采用20 x200 x15 （寬x長x厚）的塑料墊片將其隔離，每塊填充箱不得少于2條， 每根輕質(zhì)管不少于1條。樓板加強肋采用10拉鉤進(jìn)行補強，肋中拉鉤布置范圍僅為距離支座處 3000mm，其中距支座邊1500mm處為10100，其余為10200。拉鉤應(yīng)拉住底 筋和面筋，不能直接擱置板內(nèi)，不能斜拉。如果鋼筋上下排布間距

7、不一，導(dǎo)致肋 部處可能會出現(xiàn)缺筋現(xiàn)象，應(yīng)增加一根，確保肋部拉鉤能夠同時上下拉住，并綁 扎牢固。圖2空心板厚300mm剖面圖預(yù)應(yīng)力空心樓板中肋梁尺寸為150 x500mm，底筋和面筋均為2 16或2 14, 箍筋為06150/200，預(yù)應(yīng)力筋在肋梁底穿過。將預(yù)應(yīng)力筋兩邊平分，對稱綁扎 在肋梁固定筋上，以便于混凝土澆筑及振搗，同時避免張拉時肋梁平面外偏心受 力。預(yù)應(yīng)力筋鋪放須各自保持平行走向，防止互相扭絞。圖3預(yù)應(yīng)力空心板厚500mm剖面圖混凝土澆筑要求采用汽車泵送，坍落度控制在180mm220mm，盡量采 用低水化熱水泥，石子粒徑不大于空腔厚度的1/2，應(yīng)采用525mm連續(xù)粒徑石 子，保證在澆筑

8、時箱體下腔混凝土密實。四、抗浮措施1、必要性探討在施工過程中，普遍認(rèn)為芯模利用上下層鋼筋自重已經(jīng)對其進(jìn)行約束，再加 上對混凝土所產(chǎn)生的浮力認(rèn)識不足，覺得抗浮可以不做要求，甚至忽略不計。但 實際上由于混凝土在澆筑時多采用塔吊、汽車泵，加上混凝土屬于非完全流體狀 態(tài)，填充箱在混凝土的強大側(cè)壓力極易產(chǎn)生浮力，如果不及時處理，將造成板面 筋、加強肋部位產(chǎn)生變形、局部抬高，鋼筋保護(hù)層減少，致使板產(chǎn)生裂縫，影響 整體混凝土澆筑質(zhì)量。由于材料本身的容重不一，對抗浮的要求也不一致。選用 本項目聚苯泡沫材料填充芯模進(jìn)行浮力驗算。目前還沒有比較精確的計算，只能 基于解決物理問題復(fù)雜簡化的原則，采用阿基米德定律計算

9、300mm板厚中一塊填充箱(1000 x1000mm )的浮力。由定律得知F浮=p液gv,假設(shè)p液為混凝土 的密度，按照2500KG/m3取值，V即為排開混凝土的體積。由于聚苯泡沫材質(zhì)很 輕，忽略其自重，則以300mm板為例一塊填充箱的體積-V=1mx1mx0.169m=0.169m3o及一塊聚苯泡沫材質(zhì)填充箱浮力為F浮=?液 gv=2500 KG/m3x9.8N/KGx0.169m3=4140.5N。樓層一個標(biāo)準(zhǔn)單元板塊共計約 63 塊， 所產(chǎn)的浮力不容忽視，因此必須采取抗浮措施以此保證施工質(zhì)量。雖然該項屬于 理論值，并未考慮鋼筋自重及澆筑時所產(chǎn)生的抵消浮力，但經(jīng)項目實踐表面，抗 浮屬于一個

10、關(guān)鍵的質(zhì)量控制點。2、抗浮措施現(xiàn)階段常用的抗浮措施無非有以下兩種情況：第一種方法將芯模固定在板底筋上保證不產(chǎn)生位移，利用上下層鋼筋自重來 抗浮。此方法雖然能夠產(chǎn)生一定的效果，但僅適用于薄板以及輕質(zhì)管類芯模，并 且鋼筋較密集，但仍舊會產(chǎn)生一定的浮力。第二種方法利用鐵絲將板鋼筋、芯模、支模架連成一個整體，利用上部板筋 進(jìn)行限位，利用支模架自重進(jìn)行抗浮。固定抗浮控制點時，先將鐵絲一端在模板 上從孔中往下穿出，與模板的支撐系統(tǒng)(鋼管)綁牢后將鐵絲端頭從孔中住上穿 回來。當(dāng)安放好芯模、綁扎好板上部鋼筋及分布筋后，就可將鐵絲的兩個端頭在 抗浮控制點處擰緊，每個抗浮點采用雙股鐵絲。如果該抗浮點距離鋼管較遠(yuǎn)或

11、不 宜拉結(jié)，則在支模架抗浮點位置底部設(shè)置一根12mm的短鋼筋，利用鐵絲將短鋼 筋拉結(jié)到支模架的橫桿上。該項屬于比較科學(xué)的抗浮措施，適用于常規(guī)聚苯泡沫 材質(zhì)的空心板，操作簡單、效果良好，本項目也是采用該方法。3、抗浮設(shè)計300mm板抗浮設(shè)計每塊填充箱角部位置均設(shè)置1處，中心位置設(shè)置1處，平均一塊填充箱為5 處抗浮點。由抗浮措施可知，選取標(biāo)準(zhǔn)塊作為抗浮驗算區(qū)域，即平均每4個抗浮 點承受一塊填充箱的浮力，采用12#鐵絲(直徑為2.6mm，抗拉強度為 210N/mm2)作為抗浮受力，即一根鐵絲的抗浮強度-6=F/4A=4140.5N/4x3.14x1.32=195.06N/mm2 210 N/mm2，

12、即完全可以抵抗上浮 力。圖4抗浮設(shè)計剖面圖500mm板抗浮設(shè)計主館三層報告廳及E6電梯休息處部位厚度為500mm的預(yù)應(yīng)力空心板，折算 厚度為249mm。即一塊聚苯泡沫材質(zhì)填充箱浮力為F浮=p_gv=2500KG/m3x9.8N/KGx0.249m3=6100.5N。即平均每4個抗浮點承受一塊填充箱 的浮力，采用10#鐵絲(直徑為3.25mm，抗拉強度為210N/mm2)作為抗浮受力， 即一根鐵絲的抗浮強度 6=F/4A=6100.5N/4x3.14x1.6252=183.94N/mm2 210 N/mm2，即完全可以抵抗上浮力。輕質(zhì)管抗浮設(shè)計輕質(zhì)管芯模僅分布在單元板塊中心、部分梁柱接頭及后澆帶

13、部位，由于輕質(zhì) 管數(shù)量不多，產(chǎn)生的浮力遠(yuǎn)小于填充箱，在這里不在對其進(jìn)行驗算，僅用12#鐵 絲固定在底筋上，每根輕質(zhì)管固定2個點，在對填充箱進(jìn)行抗浮時一同處理。后 澆帶部位施工前，由于兩側(cè)施工段混凝土已經(jīng)早已完成澆筑，因此在該部位的浮 力可以利用板上下鋼筋直接抵消，在施工過程中僅確保輕質(zhì)管不移位即可，固定 方法參照單根輕質(zhì)管。（4）其他施工中抗浮措施根據(jù)以往的澆筑經(jīng)驗，由于抗浮點采用的是細(xì)鐵絲，如果抗浮完成后不能及 時澆筑混凝土，作業(yè)層的擾動難免會造成局部抗浮點松弛，造成抗浮效果不佳。 因此，保守起見，在混凝土澆筑時的施工方法也是起到一個關(guān)鍵的作用。具體表 現(xiàn)如下：混凝土澆筑時處理本身材料需滿足

14、要求外，在澆筑的順序也是一個考慮的 因素。在澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)避免對芯模垂直澆筑，垂直澆筑會是芯模產(chǎn)生一個向 上的回彈力，不但將混凝土粗骨料彈開，也會導(dǎo)致抗浮點收到?jīng)_擊甚至斷裂，使 整個樓面表面高度不滿足要求。應(yīng)沿著加強肋位置分層、分段澆筑，并在混凝土 初凝前完成第二次澆筑，每次分段面積不超過20m2。第一層澆筑將填充箱下腔填 滿，直至看到填充箱矩形孔混凝土冒出，停止?jié)仓?。第二層沿著芯模四周向中間 澆筑，直至混凝土全部澆筑完成。澆筑過程中應(yīng)振搗密實，振搗點應(yīng)盡量避開抗 浮點。采用汽車泵澆筑，應(yīng)避免出料量過大，下料垂直高度不宜超過2m，避免 對填充箱產(chǎn)生側(cè)面沖擊，對澆筑盲區(qū)應(yīng)采取溜槽、串通，減少混

15、凝土的沖擊力?；炷琳駬v時采用小型插入式振動棒，避免功率過大導(dǎo)致填充箱共振從而 產(chǎn)生浮力，每個振點控制在50s內(nèi)，同時還應(yīng)采用平板式振動器協(xié)同振搗。五、注意事項1、芯模要防止堅硬金屬剮碰。同時電、氣焊作業(yè)不得緊貼芯模進(jìn)行，焊接應(yīng) 在空心板鋪放之前完成，鋪放之后的焊接宜采取措施隔離芯模與焊接部位，避免 燒出孔洞。若芯模表面出現(xiàn)破損，應(yīng)及時修補，當(dāng)破損面積超過總表面積的30% 時，應(yīng)更換成完好的輕質(zhì)管。2、空心板后澆帶區(qū)域由于留置時間過長，針對聚苯泡沫本身材質(zhì)來說，要避 免后期剮蹭和踩踏，這些材料一旦損壞不易更換，并且破損的材質(zhì)難以清理。因 此后澆帶應(yīng)單獨采用模板進(jìn)行封閉保護(hù)，確保完整。3、凡防火墻未砌筑在結(jié)構(gòu)框架梁正上方的部位，防火墻下方的密肋空心板樓 蓋需在板內(nèi)沿防火墻全長設(shè)置400寬鋼筋混凝土整澆帶，以確保滿足耐火極限。4、抗浮用的鐵絲一定要拉直拉緊，以便有效抵抗上浮力，避免產(chǎn)生向上位移。 鐵絲嚴(yán)禁直接拉接在模板上或無約束的方木上，否則會將整個樓板底模拉起，起 不到固定內(nèi)模的作用。5、加強混凝土的養(yǎng)護(hù)，特別針對夏季施工，如果混凝土澆筑后不及時覆蓋保 護(hù)，水分蒸發(fā)異?？?，混凝土收縮裂縫更加明顯，再加上填充箱表面僅剩保護(hù)層 厚度，收縮裂縫容易成為貫穿裂縫。六、結(jié)束語我國現(xiàn)澆空心樓板目前正在快速發(fā)展階段，對于聚苯泡沫材質(zhì)的芯模在目前 已經(jīng)普遍應(yīng)用在建筑市場上，由于該材料本身重量輕、