本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种施工工法，具体是指一种正交正放钢筋混凝土空腹夹层板楼盖施工工法。
背景技术：
随着社会进步与发展，人们的生活水平也不断的提高，对建筑物的使用功能提出了更多以及更高的要求，而且普遍感觉到较小柱网尺寸满足不了各种多功能的使用，大跨度的灵活空间不仅被建筑师所青睐，也得到了许多用户的喜爱。同时，伴随着中国经济的快速发展，人口数量的不断增加，土地资源变得越来越紧张，因此，大开间、大柱网灵活分隔的建筑物得到迅速的发展。楼盖作为建筑结构的重要组成部分，其结构功能是承担竖向荷载、传递水平荷载，同时楼盖也是建筑物使用功能实现的主要部分，同时大开间、大柱网建筑对楼盖结构提出了更高的要求。因此，根据实际情况来选择合适的楼盖结构形式是非常重要的，这不仅可以使建筑结构可以发挥出其最佳的力学性能以及更好的使用要求，而且能更加容易施工、更加节约材料、减少施工工期。但现有结构体系中，解决大跨度结构问题的方式通常采用预应力结构。预应力混凝土结构因自身结构形式的影响，梁构件高跨比最小仅可做到1/20，造成了此种结构形式构件截面大，影响实际使用高度，而且预应力结构钢筋及混凝土的含量高、自重大。同时因预应力结构中预应力构件的预埋、张拉、注浆等工序施工间歇长，造成工期延长。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是针对现有技术所存在的不足之处，提供一种正交正放钢筋混凝土空腹夹层板楼盖施工工法。本发明的技术解决方案是，提供如下一种正交正放钢筋混凝土空腹夹层板楼盖施工工法，包括施工准备，下肋梁底模板配制与安装，下肋及剪力键钢筋绑扎、剪力键、下肋、上肋及部分表层薄板模板支设，下肋及剪力键混凝土浇筑，剩余表层薄板模板支设，上肋及表层薄板钢筋绑扎，上肋及表层薄板混凝土浇筑，模板拆除。1.所述的施工准备：（1）依据图纸设计情况，编制专项施工方案，对现场操作工人进行技术交底培训，确保工人能完成施工操作；（2）根据工程实际用量准备需用的碗扣脚手架、模板、木方、混凝土、钢筋。2.所述的下肋梁底模板配制与安装：（1）下肋梁底模板配制时严格按照图纸尺寸进行；（2）下肋梁底模板配制时先按长边方向进行模板配制，再按短边方向进行梁底模板配制；长边方向配制时使用方木将宽度为下肋设计宽度的通长模板进行拼接，短边方向按照相邻长边梁底的间距进行配制。模板拼缝使用2cm宽双面胶带进行堵缝，防止混凝土漏浆；（3）模板配制完毕后根据定位尺寸使用扣件固定到梁底模板支撑钢管上，以保证梁底模板的位置准确；（4）下肋梁底模板支设完毕后进行验收。3.所述的下肋及剪力键钢筋绑扎、剪力键、下肋、上肋及部分表层薄板模板支设：（1）下肋及剪力键钢筋绑扎：a.下肋纵向钢筋连接全部采用直螺纹套筒连接，同一梁截面内的接头率应小于50%，相邻钢筋接头交错设置，相邻两个接头间距应大于35倍的钢筋直径，剪力键钢筋的弯锚方向应与上下肋方向一致：b.绑扎完毕后使用与设计混凝土相同成分的混凝土垫块将钢筋垫起以保证钢筋的保护层厚度；c.下肋及剪力键钢筋绑扎完毕后进行验收；（2）剪力键、下肋、上肋及部分表层薄板模板支设：a.剪力键模板配制时应注意剪力键模板的高度，配制时自薄板下部配制到下肋梁底，即通长支设技术，将上肋侧模、剪力键模板、下肋侧模进行统一配制，以保证此处混凝土的垂直与平整；b.下肋梁侧模板配制时按照两端剪力键间的间距进行配制；c.下肋顶模采用上部不封闭技术，仅在上肋及剪力键交界位置，加设自剪力键边缘外出50cm长下肋顶部模板，防止剪力键混凝土浇筑过程中出现混凝土外溢的现象，并于下肋混凝土终凝前将其拆除，进行混凝土抹压；d.上肋梁底配置时根据图纸设计的剪力键间的间距进行配制，配制完成后在上肋梁底杆上进行定位并使用扣件将梁底固定至梁底杆上；e.在上肋梁侧模板支设完毕后使用跳仓法进行表层薄板模板的铺设，空格部分方便混凝土下料浇筑，实体部分保证上表面形成一个整体，方便拉结和架体的稳固，同时使用钢管将下肋模板、剪力键模板、上肋模板及表层薄板模板进行统一拉结，使楼盖模板形成一个整体，共同受力防止变形。4.所述的下肋及剪力键混凝土浇筑：下肋及剪力键混凝土采用二次浇筑、一体成形技术自两端同时向中间浇筑；（1）下肋混凝土的浇筑：下肋混凝土浇筑时使用泵车配合溜槽进行浇筑，剪力键位置，浇筑至下肋顶部以上5~10cm处并同时进行振捣；（2）剪力键混凝土浇筑：待下肋混凝土达到初凝前1小时进行剪力键混凝土浇筑，浇筑时应及时进行振捣，振捣时将插入式振动器插入剪力键第一次浇筑的混凝土5-10cm以保证混凝土的接茬严密，振捣完毕后再将下肋与剪力键接茬处外沿50cm模板拆除，将下肋梁上表面进行抹压。剪力键混凝土浇筑至上肋底部；（3）严格控制下肋混凝土与剪力键混凝土的时间间隔，防止过早浇筑造成混凝土外溢以及间隔时间过长下肋混凝土达到初凝造成二次浇注位置出现施工缝，影响工程质量；（4）混凝土浇筑完成24小时内对混凝土进行养护，养护时间不少于14天。5.所述的剩余表层薄板模板支设：下肋及剪力键混凝土终凝达到一定强度后，对先期支设的上肋及表层薄板模板进行检查、校正，合格后进行剩余表层模板的铺设。所述的上肋及表层薄板钢筋绑扎：（1）上肋钢筋绑扎前应先将剪力键的钢筋进行清理和修整保证剪力键钢筋外露部分无水泥浆，同时将上肋内的杂物清理干净，剪力键顶部的混凝土凿毛以及将松动的石子清理干净；（2）上肋钢筋绑扎时将纵向受力钢筋放置于剪力键纵向钢筋的内部；表层薄板钢筋绑扎时应严格的控制钢筋间距。6.所述的上肋及表层薄板混凝土浇筑：（1）上肋及薄板混凝土的浇筑：上肋及薄板混凝土浇筑时自整个顶面两端同时向中间部位进行浇筑，以防架体受力不均造成失稳。浇筑时上肋及薄板同时进行浇筑，并随及进行混凝土的振捣工作，待混凝土开始初凝时使用提浆机对薄板进行提浆处理，在提浆完毕后覆盖地膜进行混凝土自养护；（2）混凝土浇筑完成24小时内对混凝土进行养护，养护时间不少于14天。7.所述的模板拆除：当上肋及薄板混凝土强度达到100%时，再进行模板及模板支撑的拆除。本工法适用于跨度在18~32m范围内，建筑物的长度Lx与其跨度Ly之比小于等于1.5的工业与民用建筑工程；主要材料：钢筋：钢筋采用HRB400E抗震螺纹钢；混凝土：下肋混凝土采用强度等级为C40及以上、塌落度为140-160mm的普通混凝土，剪力键混凝土采用强度等级为C40及以上、塌落度为160-180mm的普通混凝土，上肋及薄板混凝土采用比下肋混凝土高一个强度等级、塌落度为160-180mm的普通混凝土；模板：模板采用2440×1220或1830×915规格的镀膜复合多层板；方木：方木采用50×80mm截面的成品方木；钢管：钢管根据高大模板施工方案选用符合国家规范的φ48建筑用无缝钢管。采用本发明的有益效果：楼盖整体空间受力，满足大柱网要求：正交正放钢筋混凝土空腹夹层板楼盖，通过表层薄板、上肋、剪力键及下肋的共同协作形成空间受力，使受力更为合理，满足大开间、大网格楼盖结构的要求。优化结构体系、减少材料用量：正交正放钢筋混凝土空腹夹层板楼盖结构通过挖空不参与作用的实心板混凝土而形成的由表层薄板、上肋、剪力键及下肋组成的空腹夹层板楼盖代替大截面梁，节约楼盖折算厚度，节约混凝土25%-30%，节约钢筋20%-25%。降低建筑物高度：在同等条件下能有效的减小构件截面，且空腹部分可进行管线的安装，提高净使用高度，降低建筑物高度。结构整体受力更均匀：正交正放钢筋混凝土空腹夹层板结构通过表层薄板、上肋、剪力键及下肋共同协作形成一种板式结构，受力相当于板，特别是当楼盖为正方形Lx/Ly=1时，受力更均匀，Lx及Ly方向各占50%。正交正放，受力更为合理，施工相对简便：本次工法案例跨度与长度比值均小于1.5，选用正交正放形式，传力更为均匀，且使彼此节点均为90°相交，更便于钢筋、模板等工序的施工操作。减少工序，缩短工期：正交正放钢筋混凝土空腹夹层板结构与预应力结构相比，取消了预应力预埋、张拉、注浆等工序，减少了施工间歇，缩短施工工期20%。优化支模方式，提高工程质量：本工法通过剪力键模板与上下肋模板的一体支设及表层薄板“跳仓法”先期铺设，有效的解决了剪力键节点不稳及剪力键吊模位移的问题，保证了剪力键处混凝土的垂直度与平整度，同时满足下肋混凝土的下料要求。使用新技术，提高混凝土质量：本工法通过加设50cm长下肋两端顶部模板与下肋及剪力键混凝土二次浇筑一体成形技术，解决了剪力键吊模处混凝土浇筑时外溢的问题，避免了混凝土二次浇筑位置出现施工缝，提高混凝土的施工质量，同时采用下肋混凝土溜槽提高混凝土浇筑效率。潍坊昌大建设集团有限公司院士工作站与中国科学院马克俭院士及其团队共同研发的正交正放钢筋混凝土空腹夹层板楼盖结构施工工艺，高跨比最小可达到1/30。并分别应用于潍坊市体育运动学校11#楼排球馆、潍坊市体育运动学校20#楼综合训练馆以及寿光诺诚国际城市综合体建材馆工程，总结形成正交正放钢筋混凝土空腹夹层板施工工法，该施工工法关键技术经山东土木建筑学会鉴定，达到国内领先水平。经济效益：正交正放钢筋混凝土空腹夹层板楼盖结构对不参与作用的实心板部分混凝土进行挖空处理，节约楼盖折算厚度，与预应力结构相比节约混凝土的含量25%-30%，节约钢筋20%-25%。。正交正放钢筋混凝土空腹夹层板结构与预应力结构相比，取消了预应力预埋、张拉、注浆等工序，减少了施工间歇，节约施工工期20%。正交正放钢筋混凝土空腹夹层板楼盖下部网格部分富有规律性，自身具备很好的装修效果，且顶部管道全部隐藏与楼盖内部，一般不需另做装修吊顶，减少装饰成本。社会效益正交正放钢筋混凝土空腹夹层板楼盖结构作为一种新型结构，其造价低于与预应力结构，耐久性、防腐蚀及防火性能高于网架结构。同时该结构构件规整有序，外形十分美观，通风和采光效果优良，设备安装方便，室内无梁无柱，房间可自由划分，社会效益明显。环保效益正交正放钢筋混凝土空腹夹层板楼盖结构通过对结构的优化，降低了钢筋及混凝土含量，减少了钢筋、水泥、砂、石等用量，减少了其生产过程中的环境污染，以及砂石开采造成的环境破坏，同时可减少结构拆除后的建筑垃圾数量。技术效益：正交正放钢筋混凝土空腹夹层板楼盖通过对结构形式的革新，在不使用预应力的前提下达到18~32m的大跨度结构，满足大开间、大柱网要求。正交正放钢筋混凝土空腹夹层板楼盖总厚度可达跨度的1/30，而预应力结构梁的高跨比为不大于1/20，在同等条件下，正交正放空腹夹层板楼盖结构，能有效的减小结构层的厚度。长度与跨度比值小于1.5的板式结构，两边受力相对均匀，使用正交正放体系有利于空腹梁向周边框架结构进行荷载的传递，同时更加便于施工操作。通过剪力键模板与上下肋模板的一体支设及表层薄板“跳仓法”先期铺设，有效的解决了剪力键节点不稳及剪力键吊模位移的问题，保证了剪力键处混凝土的垂直度与平整度，同时满足下肋混凝土的下料要求。通过加设50cm长下肋两端顶部模板与下肋及剪力键混凝土二次浇筑、一体成形技术，解决了剪力键吊模处混凝土浇筑时外溢的问题，提高混凝土的施工质量，同时采用下肋混凝土溜槽提高混凝土浇筑效率。具体实施方式为便于说明，对发明的正交正放钢筋混凝土空腹夹层板楼盖施工工法做详细说明。一种正交正放钢筋混凝土空腹夹层板楼盖施工工法，包括施工准备，下肋梁底模板配制与安装，下肋及剪力键钢筋绑扎、剪力键、下肋、上肋及部分表层薄板模板支设，下肋及剪力键混凝土浇筑，剩余表层薄板模板支设，上肋及表层薄板钢筋绑扎，上肋及表层薄板混凝土浇筑，模板拆除。1.所述的施工准备：（1）依据图纸设计情况，编制专项施工方案，对现场操作工人进行技术交底培训，确保工人能完成施工操作；（2）根据工程实际用量准备需用的碗扣脚手架、模板、木方、混凝土、钢筋；（3）必要时，需要通过专家论证审批的高大模板施工方案进行模板支撑的搭设。2.所述的下肋梁底模板配制与安装：（1）下肋梁底模板配制时严格按照图纸尺寸进行；（2）下肋梁底模板配制时先按长边方向进行模板配制，再按短边方向进行梁底模板配制；长边方向配制时使用方木将宽度为下肋设计宽度的通长模板进行拼接，短边方向按照相邻长边梁底的间距进行配制。模板拼缝使用2cm宽双面胶带进行堵缝，防止混凝土漏浆；（3）模板配制完毕后根据定位尺寸使用扣件固定到梁底模板支撑钢管上，以保证梁底模板的位置准确；（4）下肋梁底模板支设完毕后进行验收。3.所述的下肋及剪力键钢筋绑扎、剪力键、下肋、上肋及部分表层薄板模板支设：（1）下肋及剪力键钢筋绑扎：a.下肋纵向钢筋连接全部采用直螺纹套筒连接，同一梁截面内的接头率应小于50%，相邻钢筋接头交错设置，相邻两个接头间距应大于35倍的钢筋直径，剪力键钢筋的弯锚方向应与上下肋方向一致：b.绑扎完毕后使用与设计混凝土相同成分的混凝土垫块将钢筋垫起以保证钢筋的保护层厚度；c.下肋及剪力键钢筋绑扎完毕后进行验收；（2）剪力键、下肋、上肋及部分表层薄板模板支设：a.剪力键模板配制时应注意剪力键模板的高度，配制时自薄板下部配制到下肋梁底，即通长支设技术，将上肋侧模、剪力键模板、下肋侧模进行统一配制，以保证此处混凝土的垂直与平整；b.下肋梁侧模板配制时按照两端剪力键间的间距进行配制；c.下肋顶模采用上部不封闭技术，仅在上肋及剪力键交界位置，加设自剪力键边缘外出50cm长下肋顶部模板，防止剪力键混凝土浇筑过程中出现混凝土外溢的现象，并于下肋混凝土终凝前将其拆除，进行混凝土抹压；d.上肋梁底配置时根据图纸设计的剪力键间的间距进行配制，配制完成后在上肋梁底杆上进行定位并使用扣件将梁底固定至梁底杆上；e.在上肋梁侧模板支设完毕后使用跳仓法进行表层薄板模板的铺设，空格部分方便混凝土下料浇筑，实体部分保证上表面形成一个整体，方便拉结和架体的稳固，同时使用钢管将下肋模板、剪力键模板、上肋模板及表层薄板模板进行统一拉结，使楼盖模板形成一个整体，共同受力防止变形。4.所述的下肋及剪力键混凝土浇筑：下肋及剪力键混凝土采用二次浇筑、一体成形技术自两端同时向中间浇筑；（1）下肋混凝土的浇筑：下肋混凝土浇筑时使用泵车配合溜槽进行浇筑，剪力键位置，浇筑至下肋顶部以上5~10cm处并同时进行振捣；（2）剪力键混凝土浇筑：待下肋混凝土达到初凝前1小时进行剪力键混凝土浇筑，浇筑时应及时进行振捣，振捣时将插入式振动器插入剪力键第一次浇筑的混凝土5-10cm以保证混凝土的接茬严密，振捣完毕后再将下肋与剪力键接茬处外沿50cm模板拆除，将下肋梁上表面进行抹压。剪力键混凝土浇筑至上肋底部；（3）严格控制下肋混凝土与剪力键混凝土的时间间隔，防止过早浇筑造成混凝土外溢以及间隔时间过长下肋混凝土达到初凝造成二次浇注位置出现施工缝，影响工程质量；（4）混凝土浇筑完成24小时内对混凝土进行养护，养护时间不少于14天。5.所述的剩余表层薄板模板支设：下肋及剪力键混凝土终凝达到一定强度后，对先期支设的上肋及表层薄板模板进行检查、校正，合格后进行剩余表层模板的铺设。所述的上肋及表层薄板钢筋绑扎：（1）上肋钢筋绑扎前应先将剪力键的钢筋进行清理和修整保证剪力键钢筋外露部分无水泥浆，同时将上肋内的杂物清理干净，剪力键顶部的混凝土凿毛以及将松动的石子清理干净；（2）上肋钢筋绑扎时将纵向受力钢筋放置于剪力键纵向钢筋的内部；表层薄板钢筋绑扎时应严格的控制钢筋间距。6.所述的上肋及表层薄板混凝土浇筑：（1）上肋及薄板混凝土的浇筑：上肋及薄板混凝土浇筑时自整个顶面两端同时向中间部位进行浇筑，以防架体受力不均造成失稳。浇筑时上肋及薄板同时进行浇筑，并随及进行混凝土的振捣工作，待混凝土开始初凝时使用提浆机对薄板进行提浆处理，在提浆完毕后覆盖地膜进行混凝土自养护；（2）混凝土浇筑完成24小时内对混凝土进行养护，养护时间不少于14天。7.所述的模板拆除：当上肋及薄板混凝土强度达到100%时，再进行模板及模板支撑的拆除。本工法适用于跨度在18~32m范围内，建筑物的长度Lx与其跨度Ly之比小于等于1.5的工业与民用建筑工程。主要材料：钢筋：钢筋采用HRB400E抗震螺纹钢；混凝土：下肋混凝土采用强度等级为C40及以上、塌落度为140-160mm的普通混凝土，剪力键混凝土采用强度等级为C40及以上、塌落度为160-180mm的普通混凝土，上肋及薄板混凝土采用比下肋混凝土高一个强度等级、塌落度为160-180mm的普通混凝土；模板：模板采用2440×1220或1830×915规格的镀膜复合多层板；方木：方木采用50×80mm截面的成品方木；钢管：钢管根据高大模板施工方案选用符合国家规范的φ48建筑用无缝钢管。应用实例：1.潍坊市体育运动学校11#楼排球馆工程，位于潍坊市滨海经济开发区海河路以东、河滨南支路以西、学院南街以南、港城街以北地块，地上两层，建筑面积1万平米，由潍坊昌大建设集团有限公司承建，于2012年5月份开工、2013年10月竣工。该工程一层顶板使用正交正放钢筋混凝土空腹夹层板楼盖结构，使用面积5569㎡，设计最大跨度为32m×32m。通过使用该工艺，减小了构件截面，增加了净使用高度，同时通过对不受力部分进行扣除，与预应力结构相比节约混凝土达450余m³，节约钢筋100余吨；减少了施工间歇，缩短工期35天。2.潍坊市体育运动学校20#楼综合训练馆工程，位于潍坊市滨海经济开发区海河路以东、河滨南支路以西、学院南街以南、港城街以北地块，地上两层，建筑面积1.4万平米，由潍坊昌大建设集团有限公司承建，于2013年3月份开工、2014年6月竣工。该工程一层顶板使用正交正放钢筋混凝土空腹夹层板楼盖结构，使用面积7569㎡，设计最大跨度为30m×32m。通过使用该工艺减小了构件截面，增加了净使用高度，同时通过对不受力部分进行扣除，与预应力结构相比，节约混凝土达500余m³，节约钢筋120余吨；减少了施工间歇，缩短工期30天。3.诺诚国际城市综合体建材馆工程，位于潍坊市寿光市文圣街以北，菜都路以东，兴隆路以西。地下一次、地上四层，建筑面积约8.9万平方米，由潍坊昌大建设集团有限公司承建，于2012年6月份开工、2014年6月竣工。该工程一至三层顶板使用正交正放钢筋混凝土空腹夹层板楼盖结构，减小了构件截面，增加了净使用高度，同时通过对不受力部分进行扣除，使用面积7569㎡，设计最大跨度为28m×30m。通过使用该工艺，与预应力结构相比，节约混凝土达2500余m³，节约钢筋530余吨；减少了施工间歇，缩短工期45天。在上述实施例中，对本发明的最佳实施方式做了描述，很显然，在本发明的发明构思下，仍可做出很多变化。在此，应该说明，在本发明的发明构思下所做出的任何改变都将落入本发明的保护范围内。