钢管混凝土束组合结构住宅中可拆卸式钢筋桁架楼承板混凝土施工质量控制要点探析

(整期优先)网络出版时间:2022-07-05
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钢管混凝土束组合结构住宅中可拆卸式钢筋桁架楼承板混凝土施工质量控制要点探析

雷宇

广西建工第一建筑工程集团有限公司 广西南宁 530001

摘要以南宁市轨道·壹号城3号楼、5号楼及地下室工程钢筋桁架楼承板混凝土施工为例,针对楼承板混凝土结构施工中出现的板底混凝土高低错缝及漏浆导致的蜂窝麻面两个主要质量问题,从深化设计、吊装运输、施工方法等方面,深入分析探究出现质量问题的主要原因,制定相应控制措施并持续改进,最终使楼承板混凝土施工质量问题得到明显改善。

关键词:装配式钢筋桁架楼承板;高低错缝;蜂窝麻面

1 工程概况

1.1工程项目及设计简介

南宁市轨道·壹号城 3 号楼、5 号楼及地下室工程位于广西南宁市青秀区高坡岭佛子岭路口,总建筑面积 53016.29 ㎡,该工程两个单体工程,地下2层,地上34层,建筑高度99.8m,结构形式为钢管混凝土束组合结构。该工程采用可拆卸式钢筋桁架楼承板,钢筋桁架在工厂加工制作,其上、下弦钢筋采用热轧带肋钢筋,腹杆采用冷轧光圆钢筋;底模采用1mm厚镀锌钢板,由工厂切割开孔。底模与钢筋桁架通过卡扣扣接,拼装成钢筋桁架楼承板成品。

1.2 楼承板施工工艺流程简介

施工前对钢筋桁架楼承板进行深化设计,绘制楼承板排布图、节点详图、楼板编号等交由工厂进行加工。工厂按图纸制作成形钢筋桁架,同时切割镀锌钢板并按钢筋间距在扣接位置开孔,最终由工人在现场将钢筋桁架与镀锌钢板底模通过卡扣扣接,形成钢筋桁架楼承板成品。通过将成品钢筋桁架楼承板焊接固定在钢梁上形成施工平台,为后续钢筋绑扎焊接、水电管线预埋、混凝土浇筑等提供工作面。混凝土成型并达到一定强度后,卡扣和底模依次拆除,卡扣和底模可重复利用。

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图1 可拆卸式钢筋桁架楼承板铺设效果图

2 楼承板混凝土结构主要质量问题调查分析与相应措施

项目管理人员对3号楼及5号楼1-3层的构件进行抽样检查时,发现楼承板混凝土存在高低错缝、蜂窝麻面、凹陷、漏筋、夹渣等问题,通过进一步对楼承板混凝土质量问题进行统计分析,发现存在质量问题中,板底混凝土高低错缝出现的频率为41.67%,漏浆导致的蜂窝麻面出现频率为40.00%,为楼承板混凝土施工的主要质量问题。

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图2 楼板存在高低错缝及蜂窝麻面的质量问题

项目部召集相关技术人员从人员、机械、材料、工法、环境、测量等方面对楼承板混凝土施工质量问题的产生原因进行分析,并针对分析结果采取现场调查、回溯记录、模拟试验等多种方式进行验证,得出产生问题的主要原因有设计深度不足或不合理、高低侧缝封堵措施不合理、临时支撑措施不完善、钢筋桁架楼承板变形。通过针对这些主要质量问题制定对策,并不断改进完善,最终使楼承板混凝土质量问题得到极大改善。

2.1设计深度不足或不合理

(1)虽然在正式生产前已事先对楼承板进行排版设计,但由于楼承板在工厂中均按标准模数进行生产,未充分考虑楼板实际跨度,在实际安装过程中多次出现楼承板尺寸不匹配的情况,造成部分边缝宽度过大,浇筑混凝土时发生漏浆,导致蜂窝麻面;同时部分楼承板因尺寸过大,底模超出边界与角铁形成挤压,导致底模起拱,对楼板混凝土的观感造成影响。

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图3 楼承板边缝过宽、起拱

针对这一情况,项目利用已经创建的钢结构BIM深化模型,结合单块钢筋桁架楼承板尺寸、桁架钢筋种类、钢筋间距等,运用BIM技术对钢筋桁架楼承板进行参数化建模设计,优化钢筋桁架楼承板排版,减少拼缝及现场切割,并充分考虑楼承板搭接尺寸、临边悬挑板加长等细节,对钢筋桁架楼承板进行深化,精确生成数十种规格、千余块楼承板,并绘制钢筋桁架楼承板安装平面图、标准跨排板图、非标准跨排板图、标准节点做法详图、个别节点做法详图、楼承板编号、材料清单等,用于工厂下料加工,及指导现场工人拼装。

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图4 楼承板BIM深化设计

此外,通过BIM技术对钢筋桁架楼承板进行预排布,还可以确定钢管束穿孔位置,由工厂提前开孔,可减少现场楼承板安装工序。

(2)项目楼承板搭接位置按安装要求将拉铆钉间距设计为200mm, 但检查仍然发现在浇筑过程中钢筋桁架楼承板存在无法承受混凝土荷载而下沉变形的现象,拆模后楼承板搭接缝处楼面混凝土出现5-6mm的高低错缝,严重影响楼板平整度。为此项目不断对方案进行改进并检查验证,发现将楼承板横向搭接拉铆钉间距调整为150mm时,楼承板搭接缝处楼面混凝土依旧出现2-3mm的高低错缝,直至把拉铆钉再次加密将间距控制在70mm左右时(两个卡扣之间三等分位置),楼板面高低错缝的问题才得到明显改善。

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图5 楼承板搭接处拉铆钉加密做法及现场施工图

2.2高低侧缝封堵措施不合理

项目对钢筋桁架楼承板与钢梁搭接处因标高差异出现的高低侧缝采用聚氨酯泡沫胶填缝剂封堵,在混凝土浇筑时泡沫胶容易发生脱落导致漏浆,经统计采用此封堵方法发生漏浆的概率为62%,高低侧缝封堵措施不合理很大程度上影响楼承板的感观效果,需要在采用泡沫胶堵塞的前提下,增加小扁铁进行封堵,防止脱落,才能使高低侧缝漏浆问题得到解决。

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图6 高低侧缝封堵现场施工

2.3临时支撑措施不完善

对于钢筋桁架楼承板与钢梁之间的边缝,项目采用边模板紧贴钢梁表面,按300mm的间距进行点焊,焊缝长25mm、高2mm,并在下部用15mm胶合板+竖向短方木支撑在钢梁下翼缘进行回顶,然而拆模后发现梁边出现漏浆及局部高度不一的情况。

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图7 楼承板四周支撑节点支撑

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图8 梁边漏浆及高度不一

为解决这一问题,项目做了多种尝试:在楼承板四周采用两侧分别点焊在钢梁上及拉铆在楼板底模上的堵缝板(0.5mm扁铁80mm宽)进行封堵,但该方案在浇注混凝土时封堵板出现下挠及脱钉现象;采用6mm五合板+方木+钢梁下竖向短方木支撑及6mm五合板+方木+立杆顶托支撑两个方案对楼承板进行回顶,问题仍未能完全解决,在采用立杆顶托支撑时还发现方木尺寸较小无法给予边缝和五合板足够支撑面的问题。最终项目综合几次尝试,在3号楼6层的施工中采用使用堵缝板对楼承板四周进行封堵,并设置6mm五合板+15mm胶合模板+方木+立杆顶托在下部进行回顶的方案,后续检查中梁边混凝土合格率达到96.3%,问题改善效果明显。


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图9 楼承板四周支撑

此外,项目为增加钢筋桁架楼承板的稳定性,在楼承板中间区域两排卡扣中间设置套扣式脚手架进行简易支撑,但拆模后发现回顶区域板底存在混凝土凹陷问题,并且将回顶宽度增加至200mm仍无法解决问题。项目进一步试图通过拆除一排卡扣并在拆除位置进行回顶的方式改善问题,但拆模后发现仍存在2-3mm的凹陷。

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图10 楼板出现凹陷

最终在此方法基础上将回顶宽度增加至300mm, 并在浇筑混凝土之前使用水准仪对楼承板平整度进行测量调整,后续检查结果表明最终方案能使问题得到明显改善。

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图11 支撑设置在卡扣位置并增加回顶宽度

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图12 现场测量调整楼承板平整度

2.4楼承板变形

项目在楼承板安装过程中发现楼承板之间偶有扣合不齐,或扣合之后出现透光缝的情况,影响楼承板的整体性,浇筑混凝土时容易漏浆,导致混凝土观感质量差。

经调查,厂家在运输时已经对钢筋桁架楼承板部件采取保护措施,保护效果良好;部件实行进场验收制度,进场后按规格堆放整齐,底部垫平枕木,加工成形的成品钢筋桁架楼承板存放角度不超过10°,部件及成品钢筋桁架楼承板存放时保护情况良好。并且项目在完成深化设计之后运用BIM技术对钢筋桁架楼承板的吊装和铺装进行模拟,确定钢筋桁架楼承板的安装铺设顺序,工厂按照施工顺序进行加工和发运,缩短钢筋桁架楼承板在现场的存放时间,减小了楼承板与其他物体意外碰撞变形的概率。然而在进行吊装时发现,虽然已经采用配套扁平软吊带进行兜底吊装,但仍然有一定几率造成楼承板弯曲变形,这是除了楼承板尺寸不匹配造成挤压外,导致楼承板安装变形的另一个主要原因。项目经过讨论后,决定在吊装前将钢筋桁架楼承板按照铺装顺序叠放整齐,并制作专用吊架配合软吊带吊装,对预防钢筋桁架楼承板吊运时变形、偏斜起到良好效果。此外,项目使用压板机对拆模时发生变形的镀锌钢板进行调直,提高了钢板的重复使用率。

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图13 钢筋桁架楼承板吊运示意图

3 结论

项目对改进工艺及措施后的5号楼16层钢筋桁架楼承板混凝土施工质量进行检查,楼板高低错缝及蜂窝麻面的问题均得到明显改善,分别为2处和3处,楼板高低错缝及蜂窝麻面已属于钢筋桁架楼承板混凝土施工的次要质量问题。

后续对5号楼25-27层钢筋桁架楼承板混凝土施工质量进行跟踪,共抽取180个点进行检查和统计分析,三个楼层钢筋桁架楼承板混凝土施工合格率均在90%以上,楼板混凝土总体质量和观感效果良好,工艺及措施改进有效。

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图14 现场实测实量

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图15 楼板混凝土外观效果

4 结语

通过本次在具体工程中的钢筋桁架楼承板施工质量改进实践,项目针对楼承板板底混凝土高低错缝及板面蜂窝麻面的质量问题,从造成问题的设计、成品保护及施工方法中的几个关键因素进行控制,经过一系列措施的实施,施工质量提升明显。本次质量控制过程积累的钢筋桁架楼承板设计与施工经验,为以后相类似情况下的楼承板施工提供了可借鉴的质量控制经验。

参考文献

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[2]杨淼.装配式钢结构中钢筋桁架楼承板楼板结构施工质量问题控制要点探析[J].福建建筑,2021,07:86-89.

[3]付继新,田明鑫.装配式钢筋桁架楼承板在钢结构住宅中的施工质量控制[J].四川建筑,2021,41(3):197-199.

作者简介:雷宇(1988—),男,本科学历,工程师。