LPM轻质材料填充空心预应力楼盖施工技术
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【摘 要】 目前，全社会各行各业、各项产品都在大力提倡要具备节能、低碳、环保的新理念，建筑产品也不例外，PLM轻质材料填充空心预应力楼盖具有混凝土用量少、结构自重轻、刚度大、变形小、抗震性能好、隔热、隔声、保温性能好，且更适用于结构空间大的公共建筑，符合新形势下建筑节能、低碳、环保的新理念。
【关键词】 PLM轻质材料；空心楼盖；技术应用
【中图分类号】 TU757 【文献标识码】 A【文章编号】 1727-5123（2011）01-041-02
1前言
现浇混凝土lpm轻质材料填充分空心预应力楼盖，是结构设计的一种新型式，结构整体性好；由于楼板为预应力空心楼板，使得楼板混凝土用量少、结构自重轻、刚度大、变形小、抗震性能好、隔热、隔声、保温性能好，由于降低了梁高，楼层内无明显露梁，提高了楼层净高，可合理降低层高，空间效果好，使用空间可任意分割、隔离，减少了楼板的使作和损耗，减少了支拆模板的人工费用，且施工速度快，还能节约能源、降低建造和使用成本，可以产生良好的经济效益和社会效益，具有绿色、环保、节能的建筑特色，此结构适用于大开间的公共建筑。
2应用工程概况
中国科学院心理研究所行为科学研究平台工程，建筑面积10000m2，框架结构，九层，其中九层为报告厅，层高5.09m，柱网尺寸为：东西向7.8×7.8m、7.8×7.8m、7.8×7.8m、南北向8.0×8.0m、8.0×8.0m，现浇无梁空心预应力板盖，板厚450，空心内模采用PLM轻质管。
该科研楼由中外建工程设计与顾问有限公司设计，预应力空心楼盖由北京东方京宁建材科技术有限公司深化设计，设计采用清华大学“轻质材料组合单元填充的预应力混凝土现浇空心板”(ZL03146341.X结构技术，填充所用的PLM轻质管是“一种带硬质加层的轻质发泡材料填充件”(ZL200420077923.9)；轻质管之间的连接采用“一种固定填充管的格栅及其空心楼盖”(ZL200520112551.3)，空心板内暗梁为450×450mm，预应力筋每1000mm设一组(每组3根)，板厚450mm。LPM轻质管上下、下各设有一层钢筋网片，该技术的使用在全国尚不多见，且无成熟的施工方法和统一的质量标准，我公司行为科学研究平台项目部，经过反复探讨、认真研究，探讨出该LPM轻质材料填充空心预应力楼盖的施工方法，并在施工实践中不断完善，取得了满意的效果。
3施工特点及难点
3.1PLM轻质材料填充空心楼盖除具有一般空心楼盖的特点外，还具备以下优点：①楼盖空心率大，空心率为30～65%，比一般圆形空心管填充楼盖高5～12%。②方便管线安装，轻质管上可开槽或穿洞，管线安装不受限制。③轻质管重量轻且不易破损，每平方米空心板范围内轻质管重量公3～10Kg，水平、垂直运输十分方便，轻质管为弹性材料，碰撞、践踏时不易破损，且容易修补，施工安装也相对简单。④轻质管吸水率小，在主材外面具有隔离层，轻质管吸水率小于0.5%，浇筑混凝土之前勿须专门润湿轻质管，特别方便冬季施工。⑤较适合双向板和预应力结构，轻质管的高度和宽度可以根据具体情况调整，能按双向受力的模式布置轻质管；轻质管可组合布置，给预应力筋留下专门的通道，方便预应力筋就意味着可以把结构的跨度做得更大。
3.2施工难点。
3.2.1混凝土浇筑时，由于LPM管质量轻，受混凝土的挤压，易造成填充管上浮带动板筋向上，导致板下保护层偏大，施工中需做好抗浮措施。
3.2.2轻质管下方混凝土难以振捣密实，易形成蜂窝、麻面、孔洞等质量缺陷。
4材料要求
4.1PLM轻质管表面密度不低于16Kg/m3，轻质管的每米重量必须小于4Kg(或者每平方米内轻质管总重量小于10Kg)，LPM轻质管上表面应用加强层，其强度能满足施工操作中的抗浮要求，轻质管强度必须满足抗压荷载要求，即在轻质管顶部10×10cm的加载板上施加1000N的荷载，静置10min后卸载，轻质管的任何一部分(负括加强层与隔离层)不得有裂缝或破损现象，沿受力方向压缩变形≤8%且最大变形≤8%10mm。
4.2预应力筋为低松驰预应力钢绞线，直径15.2，fptk=1860Mpa。采用锚固体系，张拉端为夹片锚，固定端为挤压锚，预应力张拉控制应力为0.70fptk。
4.3混凝土坍落度要严格控制在160～180mm。
4.4预制格栅制作尺寸必须准确。
5施工工艺流程
支板底模板面放线预埋件安装绑扎板底下层筋钢筋绑扎暗梁、梁肋钢筋绑扎或焊接预应力筋马凳穿放预应力筋并固定其位置水电预埋预留抗浮固定打孔垫板下铁钢筋保护层块垫LPM管与钢筋隔离垫块排放LPM空心管绑扎上铁钢筋垫PLM管与钢筋隔离块抗浮固定混凝土浇筑预应力筋张拉镦头封堵。
6PLM轻质管安装
6.1施工准备。
6.1.1施工前根据PLM轻质管平面布置图，在模板上弹出位置线，同时根据平面布置图的确定拼装轻质管组合单元，提前预制格栅。
拼装轻质管组合单元示意图
6.1.2轻质管铺管前，所有预应力筋安装到位、轻质管抗浮措施准备到位、板下铁混凝土保护层垫块安装到位、预埋件安装固定到位、LPM管下面与下铁钢筋隔离垫块安装固定到位。
6.1.3所有预留孔、线盒、线盒在下层筋绑扎好后进行安装，安装时最好尽量避开轻质管，需穿轻质处可在轻质管上进行开槽，槽口处按管外表面加强层进行处理。
6.1.4安装前检查轻质管是否有破损现象，如有及时进行修补，破损严重的进行更换。
6.2将LPM轻质管运至施工现场后，用提前预制的格栅按照布置图进行拼装，也可将轻质管和预制的格栅运至作业层进行拼装，拼装完后按模板上弹出的位置布置轻质管。
6.3布置抗浮控制点的：根据布置图合理布置抗浮制点，控制点一般设在肋梁处，可按矩形或者梅花形布置，每肋都设或隔一个肋交错设置，当浮力较大时，在轻质管区还要增设控制点，在任何情况下，都要保证一平方米范围内不少于一个抗浮点。
抗浮控制点布置示意图
6.4LPM轻质管布置：按照布置图和模板表面放的位置线，将拼装好的轻质管组合单元布置到位，LPM轻质管布置方向要与设计图纸一致，轻质管排列要有序、整齐，管与管之间、单元与单元之间间距均匀一致。
6.5LPM轻质管布置到位后，进行上层钢筋网片绑扎，垫LPM管与钢筋间隔离块，虽然LPM管有一定的强度，践踏时也不容易破损，修补也容易，但在绑扎上层钢筋网片，还是要注意轻拿轻放，操作人员站在马凳上，不要在其表面乱踩，避免造成其表面加强层破损。
6.6抗浮措施：轻质管的抗浮靠直径3～5mm的铁丝固定，固定抗浮控制点时，铁丝的一端与模板下的支撑系统绑牢，另一端与板上铁拧紧，见下图：
抗浮措施示意图
7混凝土浇筑
7.1采用预拌泵送混凝土，混凝土强度等级符合设计要求，楼层由混凝土泵车布料浇筑，布料管口距轻质管高度不宜过高(一般500mm为宜)，以免由于混凝土的冲击使轻质管移位或抗浮固定松动造成轻质管上浮，带动板筋向上，造成板下保护层偏大。
7.2混凝土浇筑必须控制混凝土的坍落度和浇筑振捣密实度，在浇筑时可分层浇筑，每块板分两步浇筑完成，先浇筑板厚的2/3，用片式振捣棒振捣，尽可能将LPM轻质管下面混凝土气泡全部排除，保证LPM轻质管下面混凝土振捣密实，板厚的2/3混凝土浇筑振捣完成后，即将剩余板厚的混凝土浇筑到设计标高，并进行二次振捣，最后用平板振动器沿轻质管方向将板面混凝土振实振平，随即将板面抹光。
7.3做好混凝土抗压强度同条件、标养试块的留置及混凝土养护。
8预应力张拉
8.1预应力张拉时间的确定，在留置的同条件混凝土试块的抗压强度值达到90%后方可进行张拉。
8.2预应力张拉采用锚固体系张拉端为夹片锚，固定端为挤压锚，预应力拉控制应力为0.70fptk。
8.3张拉控制预应力和张拉程序按设计要求和锚具的特性进行张拉，张拉的方法按规范和设计办理，张拉过程中做好相应的记录。
8.4预应力的施工应符合预应力工程施工质量验收规范的相关要求。
结构体系剖面示意图
LPM轻质管剖面构造示意图
本工程LPM轻质材料填充空心预应力楼盖，经我公司全体员工的共同努力，此项新技术在没有任何经验可借鉴的情况下，一次性施工成功，该技术能有效地保证大跨度空间结构尺寸的正确，保证混凝土结构施工质量，在工程主体结构验收过程中，建设工程相关主管部门、建设单位、设计单位、业内同行们的一致好评和充分肯定，取得了较好经济效益和社会效益。