浅谈预应力钢管空心混凝土楼板的施工及质量控制
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【摘要】本文阐述了新型预应力钢管空心混凝土楼板在施工过程中的质量控制。
【关键词】预应力钢管空心混凝土楼板；施工技术；质量控制
1.概述
广州市珠江新城核心区市政交通项目是广州市21世纪中心商务区开发建设的重点配套工程，本工程总建筑面积约36.7万m2，主体建筑为全埋式地下室，其地面主要为市民广场，部分为绿化、景观用地；地下一层主要为商场及下沉式广场，部分为公交车站及大巴停车场。
由于地面覆土较厚，且部分道路为消防车通道，所以地下室顶板需要承受较大的恒载和活载。而地下一层的使用功能对建筑净高和柱距有着严格的要求。最终地下一层柱网确定为16.8m×8.4m，地下室顶板的厚度限制在900mm以内。
为发挥空心板的优点，弥补其不足，本工程对普通空心板结构进行一些创新和改进。将钢管作为空心板的成型模板，浇筑混凝土后不拆除，并通过沿管壁纵向焊接钢筋等方式使管壁与板内混凝土紧密结合，保证了钢管与混凝土的协调变形。这样钢管在空心板受力过程中参与承受板内弯矩和剪力
预应力钢管空心混凝土楼板是一种新型的楼板结构，它将钢管、钢箱梁、钢管柱组成的钢框架结构与楼板混凝土有效地结合在一起，整体受力，从而减轻楼盖重量、减小截面尺寸、提高楼盖结构的承载能力。
该楼板主要由空心钢管、钢箱梁、钢筋桁架模板、板底板面钢筋、预应力、楼板混凝土等组成。支承于钢管柱上的钢箱梁作为框架梁，楼板的空心钢管以一定间距平行排列并支承于钢箱梁上；每两根钢管下方设置一道吊板，钢筋桁架支承于吊板间，作为楼板钢筋混凝土的模板。为了进一步改善钢管空心混凝土楼盖的受力性能，在相邻二钢管之间布置预应力筋束，其两端以钢箱梁作为支承点。
2.施工流程
按照要求将钢管、钢梁及底部倒T型挂件等安装焊接到位 → 将钢筋桁架模板吊装搁置至倒T型挂件托板上→钢筋安装及预应力波纹管埋设→安装完成后，第一次浇筑底部混凝土200mm厚 → 待混凝土达到75%设计强度后浇筑上部混凝土700厚。
3.施工难点
该楼板牵涉到钢结构的安装、预应力的安装、机电套管预埋以及钢筋桁架模板体系的安装等工序，工序交接较多，楼板的质量控制较为困难，特别是在钢筋桁架模板的桁架内布置板底筋，施工难度大。
4.施工工艺
该楼板中，施工工艺较为复杂的是钢筋桁架模板内的板底筋安装。其安装主要分为两种情况进行，分别是起始跨与中间跨的安装及边跨及独立仓的安装。
1、起始跨及中间跨安装流程
安装一仓楼板的空心钢管→安装该仓及相邻仓楼板的钢筋桁架模板（相邻楼板至少安装3.6m，以方便安装中间支座筋）→安装Y向板底筋（放置于每榀桁架之间）→安装X向板底筋（放置于桁架内部）→安装中间支座附加筋→安装X向板底筋（放置于桁架上部）→邻跨钢筋桁架模板安装。
2、边支座处或单仓独立空心钢管楼板的安装流程
部分位置由于有孔洞，导致该仓板独立，无法按上部所述流程施工，可先安装半仓钢筋桁架模板，再安装底筋，底筋安装好后，需退至已安装好桁架的位置，待该仓桁架全部安装完毕后再将钢筋调整至后安装桁架的位置。
5.质量控制
1、钢结构的质量控制
预应力钢管空心混凝土楼板除常规的钢管柱及钢梁外，还在钢箱梁之间布置空心钢管，因此除常规的钢管柱及钢梁等控制措施外，还需特别注意空心钢管的控制。
由于空心钢管采用6厚的钢板，存放不当时容易发生变形，造成安装时难以密闭，或者在空心钢管安装时没焊接密闭，在浇筑的时候水泥浆在变形位置进入空心钢管内部，无法达到减轻楼板自重的目的，影响整体的施工质量。
2、预应力的质量控制
除常规的质量控制外，对预应力的质量控制主要表现为与其他工序交接的控制配合。对于钢结构，预应力必须在钢箱梁加工前确定好各位置钢构件开孔的定位；对于钢筋的安装，预应力波纹管必须在板底筋安装完毕后立即安排施工，并在其他工序施工完毕后再次对各矢高控制点进行检查修正。另外，由于本楼板分两次浇注，预应力波纹管需在第一次浇注前安装好，因此，在第一次砼浇筑时，亦要安排人员进行检查，防止浇注时振棒碰撞而造成位移。
3、钢筋桁架模板体系的质量控制
本楼板中，由钢管吊承的钢筋桁架模板、板底筋及第一次的砼浇筑作为楼盖的模板体系，省却常规的支模工序，但是底筋布置在钢筋桁架之内，施工较为困难，因此，该楼板的质量控制重点应放在此处。
钢筋桁架模板体系的质量控制措施：
1）钢筋桁架模板使用前应进行挑选，发现外观有破损的不应使用。
2）钢筋桁架模板安装时，板与板之间拉钩连接应紧密，并电焊固定，防止漏浆。
3）平面状变化处，应将钢筋桁架模板切割、补焊支座钢筋后，再安装。
4）由于钢筋需穿放在钢筋桁架模板内，无法按图纸定位准确，但必须保证安装数量以平均分布，定位允许有部分偏差。
5）底筋遇到边支座时弯折并与钢箱梁单面焊接10d。
6）楼板开孔处，必须按设计要求设洞边加强筋及边模。
7）浇筑第一层砼时应采用模板缓冲泵送混凝土的冲击力，以防止钢筋桁架模板发生变形。
6）结束语
该楼板承载力大，刚度好，孔内抗弯、抗剪变形能力强，整体性好；由于钢管的作用，使得在相同承载力的条件下，楼盖厚度更小，重量更轻。利用由钢管吊承的钢筋桁架模板作为楼盖的模型体系，可省却常规的支模工序，从而达到节省模板费用及工期等目的，利用空心钢管间的间隙设置曲线预应力筋束，可显著提钢管高空心楼板的承载能力及抗裂能力。但采用桁架内布置钢筋的方式对施工较为不便，如能在该方面得到改进，这种结构体系将会有更大的发挥空间，能创造更多经济效益和更大的社会效益。
参考文献
1. 陈军 现浇钢筋混凝土空心板双向受力分析 广东土木与建筑 2002第7期
2、欧妍君 陈星 新型钢管空心混凝土板技术
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
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