叠合楼板浇筑问题的精细化设计解决方案.docx
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叠合楼板浇筑问题的精细化设计解决方案
叠合楼板浇筑问题的精细化设计
解决方案
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引言
近年来,随着装配式相关政策的陆续推出,我国装配式建筑规模也呈现跨越式增长,据有关数据统计,2018年全国新开工的装配式建筑面积接近3亿平方米。
预制主体结构构件主要分为水平构件和竖向构件,水平构件预制技术相对简单,实施难度低,设计、生产、施工各阶段质量相对可控,也成为各地主要推广的技术。
同时,经调研多个项目发现,项目在实施叠合楼板的过程中也遇到了一些困难,构件易破损、电气管线施工难度加大、叠合楼板施工浇筑超厚、浇筑过程中易漏浆等。
针对很多项目反馈的叠合楼板施工超厚问题,凤九西借本文谈下自己的理解与解决方案。
问题反馈
我国的剪力墙住宅,电气管线一般均直接埋置在现浇混凝土中,传统现浇混凝土楼板一般为100~120mm厚,电气管线直接预埋,施工难度不大。
而叠合楼板厚度一般为(60+70)mm、(60+80)mm,混凝土叠合层中包含桁架钢筋、设备机电管线、现浇层钢筋,空间排布紧张,如施工措施不到位、施工质量不佳,极易引起叠合楼板浇筑超厚,项目质量验收难度加大。
调研情况
凤九西近日进行了3个装配式项目叠合楼板超厚情况调研,其常见的施工现场叠合楼板超厚情况如下图所示:
通过现场测量预制底板厚度、预制底板顶面至最上层钢筋上皮的高度,推算叠合楼板浇筑成型后的实际厚度。
其推算公式为:
理论板厚=预制底板厚度设计值60mm+管线敷设、钢筋布置的需求高度+保护层15mm。
实测板厚=实测预制底板厚度平均值(实测平均值约65mm)+实测预制底板顶面至最上层钢筋上皮的高度+保护层厚度15mm。
常见叠合楼板超厚情况统计表如下:
由统计结果可见,叠合楼板实测板厚>理论板厚>设计板厚,设计、生产、施工均存在不足。
原因分析
叠合楼板厚度主要由以下几部分组成:
分析叠合楼板厚度的原因有很多,本文重点分析以下几点:
1.预制底板生产超厚
规范要求预制底板的生产精度为±5mm,因工厂生产精度控制不足和构件验收工作不到位,调研实际情况反馈,现场预制底板的实测值在61mm~68mm不等。
另外生产过程中对桁架筋高度的固定措施不到位,导致个别项目容易出现桁架钢筋上浮,也会对楼板厚度控制带来不利影响。
2.电气管线敷设需要
住宅中的电气管线一般有PC20(普通管线)和PC32(干线主管)两种,虽然电气专业施工图明确规定“同一处只允许两层管交叉,不允许三层及以上管线的交叉,且管交叉处与上下层钢筋错开”,但由于目前的设计图纸并未对电气管线做出精细化排布,管线施工完全由现场设备安装工人现场临时确定穿管路线,导致出现大规模的管线重叠交叉,强弱电井等管线集中区域问题突出。
3.钢筋绑扎与设计不符
按照15G366-1和15G310-1的节点构造,130mm厚叠合楼板现浇层钢筋为桁架钢筋上仅能放置1层钢筋,如下图所示,按此布置可充分提高桁架钢筋穿管高度。
经现场调研发现,绝大多数项目不能够按节点施工,主要因为钢筋排布方式与工人的习惯绑扎方式不符,仅个别精细化管控的项目能够完全按图纸设定的钢筋绑扎方式施工,同时人工效率大幅度降低。
钢筋排布与工人习惯绑扎方式不一致
原设计绑钢筋步骤:
①落平行于桁架方向的分布钢筋→②绑受力钢筋→③将分布钢筋提起后绑扎
按设计要求效率低,一般工人习惯绑钢筋步骤:
①直接在桁架筋上绑扎受力钢筋→②放分布钢筋
4.异形板阳角放射筋排布需要
异形板阳角区域钢筋密级,除了上铁钢筋,还附加两个方向的放射钢筋,使得该区域上部钢筋层数达到3~4层,楼板厚度经常超厚。
5.累积误差影响
多处累积误差最终导致叠合楼板厚度超厚,为了消除多种情况带来的累积误差,很多地区要求叠合楼板厚度最小取140mm。
优化目标
受力合理——尽可能将受力钢筋放置于板最外侧
生产方便——预制底板应优先使用钢筋焊接网片,在网片上放置桁架钢筋
施工可控——保证现场穿管高度,优化现场钢筋绑扎顺序
优化措施
1.分区域设置板厚
少量电气管线敷设的区域可采用120mm和130mm叠合楼板(如卧室、阳台);管线敷设较多的区域宜采用不小于140mm的叠合楼板(如客厅、玄关、公共区域等);公共区域和强弱电箱管线密集区域,对叠合楼板预制范围不做强制要求的项目,凤九西建议采用现浇混凝土施工。
典型平面叠合楼板布置示意图
2.提高生产效率,控制生产精度
预制构件配筋按钢筋网片设计,桁架钢筋绑扎在成型钢筋网片上。
焊接钢筋网片+成品桁架钢筋
生产在保证构件不开裂的前提下,应严格控制正公差,清除表面浮浆。
生产过程中,构件厂应加强对板厚和桁架钢筋上浮的控制,必要时增加工装来保证生产精度。
限制桁架钢筋上浮——叠合楼板上增加工装
3.精细化管线排布
施工单位在叠合板项目中,应精细化排布电气管线,合理控制交叉点位置,现场穿线按预定设计要求施工,能够大幅度减少不合理交叉位置,提高施工效率,提升施工质量。
4.优化现浇层钢筋绑扎,考虑误差影响
厚度为120mm的叠合楼板,现浇层可采用2层钢筋的绑扎方式,桁架筋高度生产时降低2mm:
厚度为130mm以上的叠合楼板,现浇层采用3层钢筋的绑扎方式,桁架筋高度生产时降低2mm:
5.阳角放射筋可优化其布筋方式
阳角放射钢筋应进行排布优化,除桁架钢筋上弦外,钢筋层数不应大于三层。
可将放射筋架立钢筋与楼板上部钢筋中保持共面,也可用楼板上部钢筋替代架立钢筋,以节省钢筋绑扎空间。
6.其他施工控制措施
叠合楼板吊装过程中的精度控制、支撑控制、模板控制等都会对叠合楼板浇筑厚度有影响,有经验的施工单位还在预制构件上隔一定间距设置标高控制装置,用于保证混凝土不超浇控制。
结语
装配式项目与传统现浇项目相比,图纸上的内容能否高效地实施是衡量装配式项目设计质量的关键性指标,脱离生产施工的设计给工厂和现场带来无形的成本增量,施工图设计和构件深化设计应考虑生产和施工因素,精细化设计,给出最合理的解决方案。