高层建筑中GBF管现浇混凝土施工应用分析

摘要：现浇混凝土空心楼盖体系是由前联邦德国工程师MULLER Leopold提出的，被称为“B—Z”体系，即在现浇混凝土楼板内预埋填芯材料(高强薄壁管、箱型芯模)做胎模，从而减少混凝土用量的一种结构型式。该技术是国内最近几年才发展起来的结构施工新技术，尤其适用于大空间、大跨度柱网住宅和公共建筑。此类结构具有减轻自重、增加楼板刚度、提高隔声效果和降低结构造价等优点。

关键词： 高层建筑；GBF管；现浇混凝土；空心楼板；施工技术

中图分类号：TU74 文献标识码：A文章编号：

重庆解放碑某大厦工程为地下2层，地上30层，高113.50m，总建筑面积56700 m²。地下2层分别为车库、变电所和设备用房；地上一层为写字间、银行大堂，二层至五层为中国工商银行营业、办公用房，六层至二十八层为高级智能写字间，二十九层、三十层为设备用房。本工程为框架剪力墙结构，其中二层至二十七层楼板为无梁GBF现浇混凝土空心楼板。主梁（框架梁）为扁梁，无次梁，每块板分格（柱网）为8.0m×8.7m，其余楼板为井字梁楼板。本文主要介绍无梁GBF现浇混凝土空心楼板在该工程中的施工技术。

1 GBF管及现浇楼盖结构特点

现浇混凝土空心楼盖的开发成功，其关键是填芯材料的研制成功，GBF高强复合薄壁管具有强度高、抗震性能好、吸水率低、阻燃、水密性优良、质轻壁薄、软化系数高、安装施工方便、价格低廉等特点，是一种性能价格比先进，技术含量及附加值高的产品。无梁GBF管现浇混凝土空心楼板施工技术，是国内最近几年才发展起来的结构施工新技术，该结构体系具有自重轻、降低层高、节省材料、综合造价低、刚度大、抗震性能好等特点，特别适用大跨度、大荷载、大空间的多层和高层建筑。

2 施工工艺流程

测量放线安装模板暗梁及高强薄壁管放线绑扎暗梁及板底钢筋水电预埋（钢筋垫铁绑扎）钢筋马凳设置安装高强薄壁管薄壁管与底层钢筋及马凳固定水电预埋绑扎上层钢筋检查验收浇筑混凝土混凝土养护拆模板。

3 模板工程

本工程现浇空心板支撑系统采用钢管扣件式满堂脚手架，第一步立杆距墙柱边不超过200mm，板底支撑间距1000mm×1000mm，支撑立杆采用3道水平杆拉结。为防止支撑立杆应力集中破坏现浇空心楼板，在GBF管对应位置的楼板范围内、模板支架立杆与混凝土表层接触部分加设铁靴及木垫板。现浇空心板模板采用12mm厚散拼竹胶板，搁栅采用50mm×80mm硬方木与Φ48钢管组合使用，板接缝处底部必须加方木，竹胶板与方木用铁钉钉牢。为保证混凝土质量，避免漏浆，板与板拼缝处夹3mm厚双面胶带。模板安装完成并经验收合格后，应对暗梁及预埋管孔进行定位放线，经核对无误后方可转入下一道工序。另外，在模板安装完后，要涂刷水性脱模剂，以利于模板拆除。

4 钢筋工程及GBF管安装

4.1 钢筋工程

本工程现浇空心板钢筋按设计要求采用550级冷轧带肋钢筋。冷轧带肋钢筋接头严禁焊接，须采用搭接，搭接处应在中心和两端用铁丝绑扎牢固，钢筋绑扎接头的搭接长度应符合规范要求。底层钢筋绑扎先在模板上用粉笔按钢筋间距划线，然后对线绑扎底层及暗梁钢筋，确保钢筋顺直、位置准确。底层及暗梁钢筋绑扎完成后安装马凳。该马凳采用Φ12钢筋制成，并放置在上层筋与下层筋之间 。马凳绑扎过程中必须拉线控制，确保马凳顺直。

4.2 GBF管的安装

GBF管施工前，必须根据设计图纸中每块楼板的平面尺寸、施工缝位置、预留预埋、GBF管的排布方向和生产厂家生产的GBF管标准长度，进行排管设计，每层绘制一张GBF管排列图。然后，依据排管图提出GBF管加工计划，委托生产厂家进行加工，非标准长度的GBF管要单独定做。图1为本工程标准层某一块板的GBF管排列示意。

图1 GBF管排列示意

在GBF管运至施工现场后，作业人员要根据GBF管长度分别堆放，以便于管理和使用。为方便垂直运输，现场可使用钢筋焊接制作的GBF管吊笼，通过塔吊将GBF管运至楼层作业面。GBF管贮存、搬运时必须水平放置，严禁立放，以免管端被损坏。否则在浇筑混凝土时混凝土流入管内，不但浪费材料、增加自重，而且改变设计构造。

在GBF管运至作业楼层后，作业人员根据所在层的排列图进行排放。排管时，注意轻拿轻放，不要碰坏GBF管。

GBF管铺设完后，铺设楼板负弯矩钢筋、分布钢筋，再绑扎负弯矩钢筋。

4.3 GBF管的调整、固定

本工程中GBF管的固定是关键，这关系到是否能够形成以密肋形式受力的现浇空心板，并保证结构受力的合理性。

在浇筑混凝土时，由于GBF管自重轻，会产生较大浮力。所以必须固定好GBF管，否则GBF管上浮后会把楼板上排钢筋顶起，发生质量事故。

由于GBF管为圆柱形，易滚动，所以不易固定。其他施工单位固定GBF管时，多采用砂浆楔块、钢筋焊接固定架，施工质量不好，且均不能周转使用，材料浪费大。经过反复研究，我们自行设计了GBF管专用定位卡，此卡可周转使用。根据设计要求的GBF管直径、间距和楼板厚度，制作GBF管定位卡。GBF管定位卡安放在每根管的端部，以固定GBF管，控制GBF管的上、下位置，排与排的间距，并使其顺直。由于铁丝固定不可能完全拉紧，混凝土浇筑后GBF管仍会上浮，所以在设计定位卡时，预留4mm上浮位移量，即定位卡实际控制厚度为板厚减去4mm。GBF管定位卡构造如图2所示。

图2GBF管定位卡构造示意

为使同一排GBF管顺直，要拉通线调整，两排管的间距通过定位卡控制。定位卡必须与GBF管垂直布设，每根管一般要有2根定位卡固定。长度小于500mm的管可只用l根定位卡固定。在一块板的第一排GBF管拉通线初步校正顺直后，安放本块板上的全部定位卡，尔后再拉通线对第一排管校正顺直，然后在GBF管两侧用8号铁丝固定2点，固定第一排的定位卡。依次调整其他各排GBF管和固定定位卡。定位卡的固定方法是,用直径6mm钻头在竹胶板上钻孔，然后用8号铁丝将定位卡拉接在模板下的钢管支撑上。铁丝一定要拉直拉紧，以便有效抵抗上浮力，避免产生向上位移。定位卡仅控制GBF管上表面位置，制止上浮，以保证其下表面位置。用定位卡固定GBF管如图3所示。

图3 浇筑混凝土时定位卡固定示意

5 混凝土浇筑

钢筋隐蔽验收、GBF管固定验收合格后，方可浇筑混凝土。本工程采用预拌泵送混凝土，坍落度为l60~l80mm。混凝土强度等级为C30，石子粒径为5~3l.5mm，砂为中砂。楼层采用混凝土布料机浇筑。混凝土泵管支架必须放置在竹胶板或其他材料的垫板上，禁止直接放置在GBF管上，以免刺破GBF管。布料机底座较重，其支架要根据GBF管间距采用脚手管搭设，支架直接支撑在板模上，不允许直接压在GBF管上。布料机放置位置应根据每层楼板的平面尺寸提前设定好，尽量做到在混凝土浇筑过程中布料机移动次数最少，从而加快施工速度。布料机使用塔吊就位。

施工时，先浇筑梁部位混凝土，后浇筑板部位混凝土。每块板厚的混凝土要分2步浇筑完成。首先，将每块板的全部GBF管肋部混凝土下料至三分之二高，使用插入式混凝土振捣棒仔细振捣，振捣间距为300mm。所有肋部都必须按规定间距振捣，不得漏振，只有这样才能把GBF管下空气全部排除干净，使管下混凝土振捣密实。若一次将混凝土浇筑到板顶，板肋部位被混凝土掩盖，不但振捣不方便，而且GBF管下的空气不易排出,很容易造成GBF管下混凝土振捣不密实,出现蜂窝、麻面甚至孔洞，影响结构质量。在本块板的所有肋部混凝土浇筑振捣完后，即可将剩余板厚的混凝土浇筑到设计标高，并对肋部混凝土进行二次振捣，最后使用混凝土平板振捣器沿定位卡方向振捣板面混凝土。使用振捣棒振捣时，对同一部位连续振捣时间不得超过3min，以免损坏GBF管。

在板面混凝土振捣完成2h后，即可把定位卡上的拉接铁丝剪断，取出定位卡，对楼板进行找平、抹压、拉毛。在底模拆除后，用角磨机沿板底割除留在楼板下的拉接铁丝，使板底不易看出铁丝痕迹，混凝土观感好。

定位卡取出后，要及时清理干净备用。下次使用前，要在定位卡上涂刷脱模剂，以方便拆除。

平行于GBF管部位的施工缝，应留设在肋部。垂直于GBF管部位的施工缝，应根据GBF管排列图把施工缝留设在管端部。施工缝部位不允许出现GBF管外露的现象，以免GBF管被损坏，影响施工质量。

6 结束语

采用GBF管空心楼板，使结构自重减轻，降低了层高，混凝土用量减少，本工程比普通混凝土平板减少混凝土用量约20%，比预应力平板减少混凝土用量约l2%。施工模板数量降低、施工简便、快速。由于制定了切实可行的施工方案，并层层交底，分级把关，特别是采取了防止GBF管上浮措施，使该工程现浇GBF空心楼板不但施工速度快，质量好，而且经济效益显著。