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消息來源:混凝土與水泥制品雜志
作者:黎加純,等
采用疊合板裝配式項(xiàng)目普遍存在施工澆筑超厚問題,而該問題將帶來一系列不利影響。結(jié)合項(xiàng)目實(shí)踐,探究超厚原因,并從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工等方面提出具體控制措施。
1 調(diào)研情況
2019年初,對部分在施且采用疊合板的裝配式住宅項(xiàng)目進(jìn)行疊合板施工澆筑超厚情況調(diào)研,并對其中3個(gè)項(xiàng)目的調(diào)研情況進(jìn)行梳理。通過現(xiàn)場測量預(yù)制底板厚度、預(yù)制底板頂至鋼筋上皮的高度,推算疊合板澆筑成型后的實(shí)際厚度。
其推算公式為:理論板厚= 預(yù)制底板厚度設(shè)計(jì)值60mm+管線敷設(shè)、鋼筋布置的需求高度+ 保護(hù)層15mm;實(shí)測板厚= 實(shí)測預(yù)制底板厚度平均值(實(shí)測平均值約65mm)+ 實(shí)測預(yù)制底板頂至鋼筋上皮的高度+ 保護(hù)層厚度15mm。本文中疊合板的環(huán)境類別均按一類考慮,其保護(hù)層厚度均按15mm取值。
上述3個(gè)項(xiàng)目調(diào)研結(jié)果中,疊合板應(yīng)用范圍、典型部位設(shè)計(jì)板厚、典型部位實(shí)測板厚、典型部位理論板厚、實(shí)測與設(shè)計(jì)板厚差值、理論與設(shè)計(jì)板厚差值如表1所示。由表1可知,疊合板實(shí)測板厚>理論板厚>設(shè)計(jì)板厚。
2 原因分析
通過現(xiàn)場調(diào)研情況,分析得出疊合板實(shí)際厚度主要由以下部分組成:
1.預(yù)制底板實(shí)際厚度;
2.電氣管線敷設(shè)需求厚度;
3.鋼筋布置需求厚度;
4.鋼筋、管線、預(yù)制底板之間空隙;
5.保護(hù)層實(shí)際厚度。具體組成如圖1所示。
預(yù)制底板生產(chǎn)超厚
規(guī)范要求預(yù)制底板生產(chǎn)精度為±5mm,因預(yù)制構(gòu)件廠生產(chǎn)精度控制不足和構(gòu)件驗(yàn)收工作不到位,調(diào)研實(shí)際情況反饋,現(xiàn)場預(yù)制底板實(shí)測值在61~68mm。另外生產(chǎn)過程中對桁架筋高度控制不嚴(yán),導(dǎo)致個(gè)別項(xiàng)目易出現(xiàn)桁架鋼筋上浮,也會對樓板厚度控制帶來不利影響。
電氣管線敷設(shè)空間需求增加
1.強(qiáng)電干線與普通管線交叉住宅中的電氣管線大部分為PC20(普通管線,直徑20mm),但從電井至強(qiáng)電箱的強(qiáng)電干線一般采用PC32(干線主管,直徑32mm)。在電氣干線經(jīng)過且與普通管線交叉的疊合板區(qū)域,對電氣管線敷設(shè)空間需求比普通管線PC20之間交叉區(qū)域大15mm左右(包含部分空隙)。
2.普通管線三管兩交叉雖然電氣專業(yè)施工圖明確規(guī)定“同一處只允許2層管交叉,不允許3層及以上管線的交叉,且管交叉處與上下層鋼筋錯(cuò)開”。由于目前設(shè)計(jì)圖紙并未對電氣管線進(jìn)行精細(xì)化排布,管線施工完全由機(jī)電安裝工人現(xiàn)場臨時(shí)確定穿管路線,導(dǎo)致在管線集中部位可能出現(xiàn)交叉重疊,以三管兩交叉居多,該問題在強(qiáng)、弱電井等管線集中區(qū)域最突出。三管線量交叉區(qū)域?qū)芫€敷設(shè)空間需求要比普通管線PC20之間交叉區(qū)域大20mm左右,如圖2所示。
圖2 普通管線三管線兩交叉
鋼筋布置空間需求增加
1.異形板陽角部位在部分項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖紙中,結(jié)構(gòu)異形板陽角處頂面需增設(shè)放射筋,常規(guī)此處鋼筋布置原則為“放射筋+ 架立筋”(均為直線鋼筋)放在原有2層上鐵鋼筋上面,陽角區(qū)域上部布置4層鋼筋,甚至部分項(xiàng)目由于鋼筋綁扎順序不合理,陽角區(qū)域上部出現(xiàn)布置5層鋼筋。因此,鋼筋布置空間需求增加2~3層鋼筋,如圖3所示。
圖3 陽角部位放射筋排布
2.單向板板縫部位根據(jù)單向板板縫連接構(gòu)造,預(yù)制底板頂部需布置2層連接構(gòu)造鋼筋,相較其他部位,鋼筋布置空間需求增加2層鋼筋,如圖4所示。
圖4 單向板縫連接節(jié)點(diǎn)
鋼筋布置空間需求增加
1.異形板陽角部位在部分項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖紙中,結(jié)構(gòu)異形板陽角處頂面需增設(shè)放射筋,常規(guī)此處鋼筋布置原則為“放射筋+ 架立筋”(均為直線鋼筋)放在原有2層上鐵鋼筋上面,陽角區(qū)域上部布置4層鋼筋,甚至部分項(xiàng)目由于鋼筋綁扎順序不合理,陽角區(qū)域上部出現(xiàn)布置5層鋼筋。因此,鋼筋布置空間需求增加2~3層鋼筋,如圖3所示。
圖5 疊合層鋼筋排布設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)
2.單向板板縫部位根據(jù)單向板板縫連接構(gòu)造,預(yù)制底板頂部需布置2層連接構(gòu)造鋼筋,相較其他部位,鋼筋布置空間需求增加2層鋼筋,如圖4所示。
施工與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)意圖不符
1.鋼筋綁扎
參考15G366-1《桁架鋼筋混凝土疊合板(60mm 厚底板)》和15G310- 1《裝配式混凝土連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造(樓蓋和樓梯)》節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,若130mm厚疊合板現(xiàn)澆疊合層鋼筋為桁架鋼筋上僅放置1層鋼筋,如圖5,6所示,按此布置可充分提高桁架鋼筋穿管高度。
圖6 設(shè)計(jì)疊合層鋼筋排布
經(jīng)現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn),因鋼筋排布方式與工人習(xí)慣綁扎方式不符,與桁架筋上弦共面層鋼筋需先放后提或后穿筋,此做法施工難度大,且施工效率低,絕大多數(shù)項(xiàng)目無法按設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)施工;而按照施工方便優(yōu)先的順序進(jìn)行鋼筋綁扎,利用桁架筋替代馬凳鋼筋,先在桁架筋上面放置垂直于桁架筋方向的鋼筋,后放置另外方向鋼筋在其上面,如圖7所示,按照施工方便的鋼筋綁扎后,鋼筋布置空間需增加1層鋼筋。即便個(gè)別精細(xì)化管控的項(xiàng)目能完全按設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)設(shè)定的鋼筋綁扎方式施工,但往往會導(dǎo)致人工效率大幅降低,用工量大幅增加。
圖7 實(shí)際疊合層鋼筋排布
2.加強(qiáng)筋位置
部分項(xiàng)目由于疊合板深化設(shè)計(jì)未考慮建筑輕質(zhì)隔墻處板底附加鋼筋,預(yù)制底板生產(chǎn)時(shí)并未布置該加強(qiáng)筋。而施工現(xiàn)場將其放置在預(yù)制底板頂面現(xiàn)澆疊合層內(nèi),該做法不僅起不到加強(qiáng)筋作用,而且鋼筋布置空間需增加1層鋼筋(加強(qiáng)筋直徑較大)。
誤差累積
疊合板施工中若存在以下誤差將對疊合板厚控制不利,如預(yù)制底板生產(chǎn)厚度正公差、保護(hù)層正公差、鋼筋及管線直徑正公差等。多種誤差累積也是導(dǎo)致疊合板厚度超厚的原因之一。
3.控制措施
由上述調(diào)研情況及原因分析可看出,在大多數(shù)采用疊合板裝配式項(xiàng)目實(shí)施過程中,設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工階段均存在不足。因此,疊合板施工超厚問題需從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工等方面找到控制措施。
按不同區(qū)域設(shè)計(jì)合理板厚
住宅標(biāo)準(zhǔn)層內(nèi)不同板塊對應(yīng)不同功能區(qū),如陽臺、臥室、廚房、客廳、餐廳、玄關(guān)、公共區(qū)域等,通常不同功能區(qū)疊合板現(xiàn)澆疊合層需暗敷的電氣管線數(shù)量不同,對現(xiàn)澆疊合層的空間需求也不同。因此,電氣管線敷設(shè)較少的區(qū)域可采用厚120mm(如陽臺)和130mm(如一般臥室、廚房等)疊合板;電氣管線敷設(shè)較多的區(qū)域宜采用不小于140mm厚的疊合板(如客廳、玄關(guān)、公共區(qū)域等)。對于有陽角的異形板,由于需額外布置陽角放射筋,對現(xiàn)澆疊合層空間需求增加。因此,建議該區(qū)域疊合板厚適當(dāng)加厚,一般不宜小于140mm,如圖8所示。
圖8 典型疊合板厚度及平面布置
局部管線密集區(qū)域設(shè)計(jì)為現(xiàn)澆樓板
由于電井通常位于公共區(qū)域,且公共區(qū)域還有消防、應(yīng)急照明、電梯等用電管線,管線相對密集。另外強(qiáng)、弱電箱在同一位置時(shí),通往各房間的強(qiáng)、弱電管線均需從該位置引出,管線相對密集。對于管線密集區(qū)域(如公共區(qū)域、強(qiáng)弱電箱所在的玄關(guān)),若疊合板應(yīng)用比例要求不高時(shí),建議該區(qū)域采用現(xiàn)澆混凝土樓板。
設(shè)計(jì)合理的鋼筋排布
對于厚度大于130mm的疊合板,一方面現(xiàn)澆疊合層可采用3層鋼筋的排布方式(含桁架筋上弦),如圖9所示,桁架筋替代馬凳鋼筋,先在桁架筋上面放置垂直于桁架筋方向的鋼筋,后放置另外方向鋼筋在其上面,鋼筋排布方式與工人的習(xí)慣綁扎方式相符,施工不易出錯(cuò);另一方面,考慮桁架筋上浮及其他生產(chǎn)誤差對板厚的影響,將桁架筋實(shí)際生產(chǎn)高度較理論計(jì)算高度降低2mm(120mm 厚疊合板因桁架筋高度一般不小于70mm限制且數(shù)量較少,仍然按照2層鋼筋的排布方式)
圖9 桁架筋與鋼筋排布
優(yōu)化設(shè)計(jì)陽角部位桁架筋布置
常規(guī)設(shè)計(jì)陽角筋放射筋+ 架立筋為直線鋼筋,加上鐵2層鋼筋,該部位按照常規(guī)排布為4層鋼筋。設(shè)計(jì)可優(yōu)化陽角放射鋼筋排布,除桁架鋼筋上弦外,鋼筋層數(shù)可有優(yōu)化為3層。具體做法可將放射筋架立鋼筋與樓板上鐵鋼筋保持共面,也可用樓板上部鋼筋替代架立鋼筋,以節(jié)省鋼筋綁扎空間。
預(yù)制底板生產(chǎn)管控
1.預(yù)制底板厚度控制在保證構(gòu)件不開裂的前提下,預(yù)制底板生產(chǎn)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制預(yù)制底板厚度正公差。生產(chǎn)過程中,構(gòu)件廠應(yīng)加強(qiáng)對板厚和桁架鋼筋上浮的控制,必要時(shí)增加工裝以保證生產(chǎn)精度,如圖10所示。
圖10 防止桁架筋上浮措施
2.預(yù)制底板表面控制在滿足粗糙面要求的前提下,預(yù)制底板生產(chǎn)時(shí)需控制預(yù)制底板頂面粗糙面整體平整度,避免出現(xiàn)粗骨料不均勻外露、浮漿局部堆積等情況。
精細(xì)化施工管控
1.管線在機(jī)電施工過程中,施工單位應(yīng)精細(xì)化排布電氣管線,合理控制交叉點(diǎn)位置,現(xiàn)場穿線按預(yù)定設(shè)計(jì)要求施工,能大幅減少不合理交叉位置,提高施工效率,提升施工質(zhì)量。
2.鋼筋在鋼筋綁扎過程中,施工單位應(yīng)精細(xì)化排布鋼筋,充分領(lǐng)會設(shè)計(jì)意圖并按圖施工,能大幅減少鋼筋排布不合理。同一方向鋼筋應(yīng)布置在同一平面內(nèi),避免不同位置同向鋼筋反疊交叉,如圖11~13所示。若同向鋼筋未在同一平面內(nèi),同向鋼筋在不同位置重疊交叉,加上桁架筋上弦上部的2層上鐵鋼筋,綁扎完成后實(shí)際為3層,鋼筋排布不合理導(dǎo)致鋼筋空間需求增加。
圖11 精細(xì)化排布鋼筋
圖12 1 號邊支座節(jié)點(diǎn)
圖13 2 號邊支座節(jié)點(diǎn)
增加施工措施
在施工中鋼筋、管線兩兩接觸交點(diǎn)部位采用綁扎絲綁扎緊密,避免空隙過大而占用空間。另外,疊合樓板安裝及混凝土澆筑過程中應(yīng)注意精度、支撐、模板等控制措施。施工時(shí)還應(yīng)隔一定間距設(shè)置標(biāo)高控制裝置,用于控制混凝土澆筑厚度,如圖14所示。
圖14 標(biāo)高控制裝置
4 結(jié)語
疊合板施工澆筑超厚已成為裝配式項(xiàng)目中普遍存在的問題。通過項(xiàng)目調(diào)研并分析得出疊合板超厚的主要原因,包括預(yù)制底板超厚、電氣管線敷設(shè)空間需求增加、鋼筋布置空間需求增加、施工與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)意圖不符、誤差累積等。經(jīng)研究分析,疊合板項(xiàng)目實(shí)施全過程中可從設(shè)計(jì)優(yōu)化、預(yù)制底板生產(chǎn)管控、精細(xì)化施工管控、增加施工措施等方面對板厚予以控制,可有效解決疊合板施工澆筑超厚的問題。