BDF管施工控制措施

周立軍

陜西建筑第六建筑集團公司 712000 咸陽

    一、技術要領

    現澆混凝土空心樓蓋技術主要采取埋芯（非抽芯）成孔工藝，在樓板內每隔一定間距，放置空心或者輕質實心的筒心、筒體、箱體、塊體埋入式空腔內模在樓板中填充形成厚板無梁樓蓋結構，它與普通梁板結構相比，整體結構并未發生變化，但在樓層的平面結構布置上存在一些區別。空心樓蓋體系按“等代框架法”或者“直接設計法”設計計算，柱與柱之間布置暗梁（高度與板厚同），通過現澆實心暗梁與現澆空心樓蓋上下翼緣緊密結合形成加強的扁框架梁。空心樓蓋沿順管方向為“工”字形截面，有可靠的傳力保證。在垂直管方向由于樓板內配置了肋間鋼筋可形成空間桁架的傳力體系，但在最薄弱處僅存在上下翼緣，為了保證上下翼緣能共同工作，必須采取相應措施提高樓板的整體性，所以BDF管的排放為一根和一根相對接，在肋間也可配置適量鋼筋增強樓板的整體性。

    二、工程概況

    西安陽光麗城小區地下車庫工程位于西安市公園南路陽光小區三期工程內，工程總建筑面積10613m2,7#樓建筑面積4341m2與車庫連通地下部分為設備層，地下三層作為商務會所，車庫頂板采用現澆空心樓板，板厚度300mm。芯模采用BDF管，管徑150mm；管體間肋寬150mm和100mm；板頂厚度與板底厚度均為80mm、70mm。空心板混凝土設計強度為C40。空心樓板BDF管之間為實心砼，1-Y方向框架梁為700mm×450mm扁梁，1-34方向框架梁為700mm×800mm梁，500mm×500mm框架柱，跨度10500mm，地下車庫建筑高度4.7m，7#樓建筑高度11.4m。

    1、BDF管施工工藝流程

    支設梁、板模板→綁扎梁鋼筋→在樓板模板上標出預留預埋位置線、BDF管肋間鋼筋位置線、樓板底排鋼筋位置線→綁扎樓板底排鋼筋→預留、預埋水電管線盒→BDF管肋間鋼筋安裝→安裝BDF管→搭設操作走道→綁扎樓板上排鋼筋→固定BDF管→鋼筋、BDF管隱蔽檢查驗收→安裝泵管→澆筑肋間混凝土→建筑剩余部位混凝土→混凝土找平抹面→混凝土養護，覆蓋。

    三、BDF管安裝特殊技術措施

    根據《現澆混凝土空心樓蓋結構技術規程》第7.3.3-3條“內模底部宜用混凝土墊塊或撐筋墊起，內模間肋部應采用可靠的定位措施。”及第7.3.6條“內模抗浮技術措施應在檢查確認內模位置、間距符合要求后施行。對單個內模與樓板底模均應采取抗浮技術措施。”的規定，本工程空心樓板內模間肋部位移采用木楔進行定位，BDF管抗浮技術措施采用抗浮拉絲將BDF管和樓板底模分別固定在模板支撐上。

    BDF管在空心板中雖然只起芯模作用，保證BDF管在板中的位置與設計模型相一致是保證現澆混凝土空心樓板質量的關鍵。為保證內模在混凝土澆筑振搗過程中不上浮，空心管抗浮措施必須進行計算。

    1、BDF管抗浮計算

   （1）計算模型。當BDF管全部埋入混凝土內時，BDF管所受向上的浮力F由BDF管排開同體積混凝土的重量的浮力F1和振搗棒對BDF管所產生的附加上浮力F2及樓板鋼筋的自重F3、混凝土自身的粘結力F4和合力構成，即：BDF管浮力+附加上浮力-樓板鋼筋自重-砼粘結力 F=F1+F2-F3-F4

    1）BDF管浮力：

    2）F1=24×3.14×0.15×0.15÷4×1=0.424KN

    查《建筑施工手冊》第601頁插入式振搗器技術規格的Ф30振搗棒的振動振搗棒產生的附加上浮力：力為2200N即2.2KN。

    F2=2.2KN

    3）樓板鋼筋自重：

    每個BDF管單元內（長度1米，寬度0.15+0.12=0.37米），BDF管上下樓板縱向鋼筋3Ф16、3Ф14，橫向6Ф14@220、9Ф10@110，根據鋼筋理論重量計算得：

    F3=3×Ф16重量+9×Ф14重量+9×Ф10重量+4×Ф20重量=31.06kg=0.304KN

    4）砼粘結力：

    根據《建筑施工計算手冊》（江正榮著）第627~628頁關于混凝土粘結系數的計算，砼坍落度取16cm；

    K1=(3.0-0.01s)·102Pa，經計算，K1=284Pa

    F4=284×3.14×(0.15×1+0.15×0.15÷2)=0.144KN

    混凝土產生的粘結力為0.144KN

    上浮力F=3.072KN

    F-BDF管向上浮力，KN;

    K1-混凝土粘滯系數，Pa

    D-BDF管外徑，單位m，取0.15米；

    γc-混凝土重力密度，取24KM/m3；

    L-BDF管長度，1m。

   （2）抗浮拉絲直徑計算

抗浮拉絲一般采用普通鍍鋅鐵絲。將通過抗浮拉絲將其拉結在模板下的支撐鋼管上。一根BDF管的抗浮拉絲的總抗拉承載力f應滿足：

    f≥F

    f=1/4d2fyk×n

    1）F-BDF管向上浮力，N；

    2）d-抗拉鐵絲直徑，mm；

    3）f-鍍鋅鐵絲抗拉強度標準值，f=294:490N/mm2，計算時取中值；直徑1.6mm；

    4）n-抗拉鍍鋅鐵絲根數；

   （ 3）經計算得n得3.79根，為保險起見，N取4，每米BDF管綁扎2束2×12#鍍鋅鐵絲，因振搗棒在BDF管兩側振搗時間極短；在短時間內鐵絲被拉斷的幾率很低，可認為抗浮計算滿足施工要求。

    2、BDF管抗浮措施

    樓板底層綁緊及肋筋綁扎完畢后，用電鉆在模板上在BDF管兩側分別打眼，兩端留150mm，用2Ф12鋼筋上下固定位置，并用2束2×12#鐵絲將肋間梁下鐵固定在模板支撐上。

    將安裝好的BDF管用2束2×12#鐵絲與模板支撐體系拉緊，BDF管底墊50mm厚混凝土墊塊保證板底厚度，安裝上鐵馬凳，綁扎上鐵鋼筋。穿Ф8-600限位筋。

     3、橫向位移限制措施

    為避免澆筑時混凝土沖擊BDF管產生橫向位移；在鋼筋綁扎完畢后，BDF管肋間用木楔撐緊（定位木楔間距800mm）。混凝土澆筑時，隨澆筑隨拔出木楔子。

     4、BDF管成品保護

    因BDF管管壁較薄，在BDF管運輸中要用專用運輸鋼筋籠子、BDF管鋪放及鋼筋綁扎、混凝土澆筑過程中要搭設架空馬道，布料桿禁止直接放在BDF管上，在工人操作過程中盡量避免BDF管的破壞。

    5、BDF管破損的處理方法

    當出現BDF管破損又難更換時，可采用以下補救措施：當破損孔洞直徑小于3cm（含3cm）時，可用寬膠帶直接粘堵。當破損孔洞直徑過大無法封堵時，則必須更換BDF管。

    四、BDF管的安裝

    1、腳手支撐要核算空心板的施工總荷載并架設牢固，模板安裝完成并經驗收合格后，應對梁、薄壁管、預埋件、空洞等放線定位，方可進入下道工序；

    2、BDF管安裝施工順序為：從梁鋼筋旁開始放BDF管，排→底層鋼筋交叉點鉆孔穿12＃鐵絲并固定→排管→采用抗浮鋼筋網片（12＃鐵絲）固定BDF管→調整BDF管各向間距→鋪面層鋼筋→破損BDF管修補→驗收→灑水，混凝土澆筑，混凝土澆筑過程中專人檢查。

    3、由于BDF管為密封的圓形中空管，在澆筑混凝土時因振動棒的振動和BDF管本身的浮力（混凝土坍落度越大浮力越大）而導致BDF管帶動板鋼筋上浮。為確保板鋼筋不整體上浮，必須采用12＃鐵絲每隔一定距離4㎡（具體間隔距離見抗浮鋼筋網片、鐵絲固定做法見附圖）扣在底層鋼筋交叉點或模板，并通過模板錨固在腳手架鋼管上（因本工程BDF管直徑為150毫米且采用商品混凝土，坍落度應控制在160～180mm厘米，面層鋼筋也應采取上述措施進行加固，但間距可適當放大）并扭緊，在四邊及轉角處加固時應加密，以確保板鋼筋不整體上浮；

    4、抗浮鋼筋網片的做法和作用：抗浮鋼筋網片是BDF管固定的關鍵，以保證BDF管縱橫間距的正確與控制BDF管上浮。抗浮鋼筋網片應安裝在BDF管兩端10厘米處。如遇預埋件、管線則適當調整。BDF管的抗浮鋼筋網片固定做法詳見上頁；

    5、BDF管應嚴格按照施工圖紙或施工方案進行排管，確保BDF管管間、順管間距，上下翼緣厚度及BDF管與梁、柱之間的間距符合設計要求，且排管應整齊美觀。如BDF管固定后間距不符合設計要求，可用木棒或鋼筋進行適當調整；

    6、排布BDF管時，根據設計要求，宜將其與最靠近梁、柱鋼筋的凈空間距調為100～150毫米；

    7、BDF管下的預留管線盒、預留管線交叉點應盡可能布置在管間肋位置，必要時該位置的BDF管可斷開或在BDF管管身鋸缺口并堵填，讓出管線位置；

    8、BDF管安裝完成過程中如有因施工人員、設備、材料壓破管身造成局部破損，需用對破損處用鋼絲網布、扎絲捆牢或用封口膠帶進行封補，空洞較大應及時更換，以保證澆筑混凝土水泥漿不會進入管內為準；

    9、BDF管的安裝誤差容許值詳見“BDF高強復合薄壁管安裝分項工程檢驗批質量驗收記錄表”

    10、BDF管安裝完成后必須進行檢查驗收，合格后方可轉入下道工序。檢查的情況應及時、如實、準確地記錄于上述BDF管質量驗收記錄表中。

    五、混凝土澆筑方法

    1、混凝土輸送、澆筑方法、混凝土選擇

    因空心樓板肋間距較小（分別為10cm/15cm），為保證空心樓板混凝土密實，石子最大粒徑不大于管凈距2/3，并且不大于空心管下混凝土厚度1/2；選擇石子粒徑在20mm以內，坍落度在160mm～180mm的細石混凝土作為澆筑空心樓板的混凝土。

    2、輸送方法

    如單獨采用泵送混凝土，出料口的混凝土對BDF管的沖擊力很大。沖擊力會導致BDF管上浮和管間距變化，使BDF管在混凝土中的位置與設計原型不同。對此，可利用鐵皮平鋪放在鋼鐵網上，把輸出的混凝土泵到鐵皮上，以作緩沖，再用人力把混凝土順BDF管從下往上分層澆筑，可令沖擊力減到最小。

    3、澆筑方法

    BDF管混凝土樓板澆筑應采用沿BDF管敷設方向單向分層進行澆筑，比較容易看清管與管之間的空檔，防止漏振；混凝土會順BDF管間的間隔縫流動，大大降低混凝土對BDF管的浮力，使施工能順利進行（見下圖）。禁止沿垂直薄壁管縱軸作多點圍合式澆筑，垂直澆筑會使BDF管產生極大的浮力，甚至會拉斷抗浮鐵絲令樓面的鋼筋網浮起，使BDF管混凝土澆筑失敗。

    為避免BDF管吸收混凝土中的水分，在施工前，用清水濕潤BDF管；并在鋼筋上作標高控制混凝土澆筑厚度；每塊板厚的混凝土要分兩步澆筑完成；將每塊板的全部BDF管肋部混凝土澆至2/3高，用Ф30振搗棒仔細振搗，振搗棒插入間距300mm,只有這樣才能把BDF管下空氣全部排除干凈，使管下混凝土振搗密實。禁止混凝土一次澆筑到頂；如果一次將混凝土澆筑到板頂，板肋部位被混凝土掩蓋，不但使BDF管下空氣不易排出形成空洞，也不能保證肋部混凝土被兩次振搗，很容易造成BDF管下混凝土振搗不密實，出現蜂窩、麻面甚至孔洞，影響結構質量。

    肋間混凝土澆筑振搗密實后，即可將剩余板厚的混凝土澆筑到設計標高，并對肋部混凝土進行兩次振搗，最后使用混凝土平板振搗器沿BDF管的垂直方向振搗板面混凝土。振搗時，對同一部位振搗時間不得超過3分鐘，以免損壞BDF管。

    4、混凝土澆筑上浮檢測

    在混凝土澆筑過程中，用水準儀檢測模板、BDF管、和混凝土高度進行檢查，發現問題立即處理，以免造成質量事故。第一次澆筑測得樓板澆筑完畢后BDF管上浮約5mm，調整BDF管墊塊高度為45mm，經多次驗證，能夠使BDF管上浮控制在3mm以內。

    5、空心樓板混凝土表面處理

    因BDF管上部的混凝土厚度較薄，混凝土表面容易產生裂縫，混凝土澆筑振搗完畢后，混凝土終凝之前收光不少于三遍，并采取二次抹壓的方法，壓合表面裂縫。

     6、夏季混凝土養護措施

    混凝土澆筑振搗完畢后，為防止BDF管將BDF管腔外側混凝土中水份吸干（混凝土中水泥不能正常硬化，混凝土強度達不到設計要求）。夏季空心樓板養護應采用一層薄膜，一層棉氈進行覆蓋同時應增加澆水頻率，確保混凝土強度。養護時間為7晝夜。

    7、拆模檢查

    頂板拆除模板后，檢查空心樓蓋板底混凝土表面有無空洞、振搗不密實的部位，并用鋼制小錘敲擊BDF管底，檢查BDF管底部混凝土是否密實，同時要檢查BTF管在建筑后的板的位置，根據施工方案，找出BTF管底層板最薄處，用6mm的沖擊鉆打孔，插入段短鋼筋至管的另一端，用卷尺測量后減去BDF管直徑，得到管底混凝土厚度。本工程經實測管底混凝土厚度誤差在5mm內。

    六、結束語

    空心板的應用，有效解決以往建筑中較難解決的大空間的使用要求，提高建筑的綜合經濟效益。在層高確定的情況下增加使用凈高；在建筑總高確定的情況下增加建筑層數，同時能改變構建的變形及抗裂性能，減少混凝土用量，減輕自重，從而提高施工速度，縮短施工周期。

(本文來源：陜西省土木建筑學會    文徑網絡工程項目投資中心：劉紅娟 尹維維 編輯   劉真 文徑 審核)