浅析施工中现浇混凝土空心楼盖的GBF高分子合金薄壁管上浮原因和抗浮措施
摘要：GBF高分子合金薄壁管现浇混凝土空心楼盖是采用GBF高分子合金薄壁管成孔工艺形成的现浇混凝土空心楼盖结构，特别适用于大空间、大跨度的框架结构住宅和公共建筑。但因为GBF高分子合金薄壁管自重轻，在混凝土浇筑过程中容易发生连同楼板钢筋整体浮起的质量事故，本文对GBF高分子合金薄壁管上浮原因和抗浮措施进行分析。
关键字：现浇混凝土空心楼盖；GBF高分子合金薄壁管；上浮原因；抗浮措施
1.概况
GBF高分子合金薄壁管现浇混凝土空心楼盖是一种由暗梁（或明梁）、孔间腹肋、孔顶和孔底现浇板、非抽芯式GBF高分子合金薄壁管等构件共同组成的楼盖。其优点是：功能优良，使空间开阔美观，使用方便，无突出部位，开孔洞方便；防火性能好，不会因为火灾丧失应力而导致结构破坏；该技术的楼板自重轻，抗震性能好；施工经济简便，与一般楼板体系比较，钢筋造价降低5%，模板损耗降低，节省室内水、电、空调、内墙、外装饰费用10～15%，降低建筑工程总造价5～8%；隔音效果好，使该楼盖封闭空腔技术减少了噪音的传递；隔热、保温性能显著提高。
在施工过程中，GBF高分子合金薄壁管显密封状，但因自重轻而数量多，所以容易在混凝土浇筑时与混凝土中的水体产生浮力效应，连同楼板钢筋发生整体浮起的质量事故。一旦质量事故发生，事故处理较费工费时，增加工程造价。本文对施工中现浇混凝土空心楼盖的GBF高分子合金薄壁管上浮原因和抗浮措施进行分析。
2.主要技术指标及工艺流程
2.1主要技术指标
现浇混凝土空心楼盖：普通混凝土跨度≤15m，空心板厚150~550mm，空心率30%~65%。
GBF高分子合金薄壁管：壁厚30~50mm，吸水率11.8%，线密度9.5kg/m。
2.2工艺流程
对拟施工楼层测量放线→支模搭架及模板安装→在模板上对暗梁、暗柱帽、高分子合金薄壁管及预留预埋设施等作定位划线→暗梁钢筋、板底钢筋、腹肋钢筋安装及板底预留预埋设施施工→安装薄壁管，对其定位固定，并采取抗浮防漂移技术措施→安装板面钢筋及板面预留预埋设施→钢筋隐蔽工程验收→铺设架空马道，清除模内杂物→浇筑混凝土，随浇随修补调整薄壁管、钢筋→混凝土养护→拆模
3.GBF高分子合金薄壁管上浮原因分析
3.1抗浮筋只固定在底层钢筋上
在安装薄壁管时，有些施工人员忽视了混凝土对薄壁管的浮力作用，只是把抗浮筋绑扎在底层钢筋上作抗浮固定。但是在实际浇筑混凝土过程中，由于薄壁管的自重轻，其薄壁管的抗浮能力远远小于混凝土对薄壁管产生的浮力，导致在混凝土浇筑过程中薄壁管连同板底钢筋上浮。
3.2混凝土浇筑顺序不合理
当混凝土浇筑时沿垂直薄壁管纵轴作多点围合式浇筑时，这方法会对薄壁管产生极大的浮力，最严重时会拉断抗浮筋令楼板钢筋网浮起来，导致楼板表面标高不能满足设计要求。
3.3泵送混凝土时流量过大
在泵送混凝土时，输出的混凝土对薄壁管产生冲击力，这冲击力会转变成浮力，如混凝土的流量越大，对薄壁管产生的冲击大就越大，则转变成的浮力也越大，导致混凝土空心楼盖出现薄壁管上浮的质量事故。
3.4选择混凝震捣机械设备不当
因为混凝土震捣时会对薄壁管产生浮力，即采用大功率的插入式震捣器会对薄壁管产生较大的浮力，而导致空心楼盖出现薄壁管上浮的质量事故。
4.GBF高分子合金薄壁管抗浮措施
4.1抗浮筋应与模板支架架体固定牢固
（1）方法一：在薄壁管抗浮作用点（约在每段薄壁管距各自端头的1／5处）和薄壁管中间用14#铁丝捆绕管体，再穿过模板与支模架体固定牢固。（见图1）
（2）方法二：在薄壁管抗浮作用点处，垂直薄壁管纵轴各敷设一根Φ12通长钢筋作为抗浮压筋，用14#铁丝捆绕抗浮压筋后穿过底模与支模架体固定牢固（当为双向板时可考虑将板面钢筋代替压筋使用）。再用14#铁丝在薄壁管中间捆绕管体，并把14#铁丝穿过底模与支模架体固定牢固。（见图2）
（3）方法三：薄壁管安装时，采用Φ12钢筋做马凳，放置在两列薄壁管之间间隙中（间隙一般为50mm），纵向排列（约在每段薄壁管距各自端头的300mm处）。马凳的两端插在薄壁管与底面钢筋的空隙中，并焊接在板底钢筋上。马凳根据定位划线焊接固定后，薄壁管从两个马凳之间穿过，按定位划线排列整齐。最后安装板面钢筋，用14#铁丝捆绕马凳与板面钢筋，并把14#铁丝穿过底模与支模架体固定牢固。这样马凳既可以起到有效控制板底与板面钢筋之间间距以及薄壁管之间间距的作用，又可以连同表面钢筋起到防止薄壁管上浮的作用。同时为了进一步防止薄壁管在浇筑混凝土时上浮，在薄壁管抗浮作用点上和薄壁管中间用14#铁丝捆绕管体，再把14#穿过底板与支模架体固定牢固。（见图3）
以上三种方法都可以有效地实现薄壁管的抗浮，但工程实践证明，方法二和方法三相对更可靠一些。
4.2混凝土浇筑应沿薄壁管纵轴单向分层进行
沿薄壁管纵轴单向分层浇筑混凝土，可使混凝土顺着薄壁管间的间隙流动，大大降低混凝土对薄壁管产生的浮力，有效的防止薄壁管上浮。（见图4）
4.3混凝土卸料应缓慢、均匀
为了大大减小泵送混凝土时对薄壁管产生的冲击力以及避免混凝土堆积过高造成对薄壁管的损坏，混凝土卸料时应缓慢、均匀。在卸料时，先把木板平铺在钢筋网上，再把泵送的混凝土卸在该木板上，以作缓冲，最后用人力把混凝土沿薄壁管纵轴单向分层浇筑。在混凝土施工过程中最常出现整体式上浮的部位是接近收尾的部分，因此，应特别注意，布料应在薄壁管上，然后往下振捣，切忌由管下往前赶，这也是防止薄壁管抗浮的措施之一。
4.4混凝土震捣应选用小型插入式震捣器，或配以小功率平板震捣器协同震捣
在浇筑混凝土过程中，为了保证底部混凝土密实度以及减小插入式震捣器在震捣混凝土时对薄壁管产生的浮力，混凝土震捣应选用小型插入式震捣器配以小功率平板震捣器协同震捣，以保证薄壁管底部被混凝土充填饱满，无积存气囊、气泡。
5.工程实例
广州交通信息指挥中心工程是一栋地下二层,地上二十层的综合办公楼,框剪结构，建筑面积65000m²。十五层～二十层（A～D轴×8～12轴）的楼板采用了GBF高分子合金薄壁管现浇混凝土空心楼盖的结构形式，空心楼盖的板厚为250mm，局部为450mm；空心楼盖的内膜选用的是长沙巨星轻质建材（集团）股份有限公司GBF高分子（PP、PE）合金薄壁圆管，圆管直径有150mm和300mm两种。在施工过程中，我们综合采用了以上四点的薄壁管抗浮措施（本工程是采用抗浮筋应与模板支架架体固定牢固措施的方法三），效果显著，没有出现薄壁管上浮的质量事故，施工质量和楼板厚度均符合规范及设计要求，验收合格。
在二十层的空心楼盖施工中，为了更有效地防止薄壁管上浮，确保不发生薄壁管上浮的质量事故，我们根据工程实际情况，探讨了一种新的薄壁管抗浮措施。先用Φ6钢筋做成约干个小钩预埋在十九层楼板表面，待十九层楼板的混凝土强度达到100%后，把捆绕薄壁管管体和马凳的14#铁丝锚拉在十九层楼板预埋的小钩上，铁丝与小钩连接可作0~45度调节。这项措施就是把铁丝锚拉在下一层楼板预埋的小钩上，以代替铁丝锚拉在支模架体上。因为下一层楼板的稳定性、可靠度相对比支模架体要高，所以这项措施的薄壁管抗浮能力更可靠。
6.结束语
现浇混凝土空心楼盖具有自重轻，抗震性能好等优点，在大空间、大跨度的框架结构住宅和公共建筑已有较多应用。在施工过程中，必须注重对薄壁管的成品保护，根据工程的实际情况，采取相应有效的薄壁管抗浮措施，严格控制施工质量，减小因工程质量事故造成的造价损失。
参考文献
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002）
《现浇混凝土空心楼盖技术规程》：中国建筑科学研究院.中国计划出版社，2005年4月
《现浇混凝土空心盖结构技术规程》（CECS175：2004）。中国计划出版社。2004年12月
梁伟无梁GBF管现浇混凝土空心楼板施工技术