CN104343204A - 一种分段连续式抗浮的现浇空心板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种分段连续式抗浮的现浇空心板及其制作方法，属于一般建筑物构造领域。该空心板包括填充体(1)、下层钢筋(3)和混凝土(4)，填充体(1)位于空心板下层钢筋(3)的上面，永久性埋在混凝土(4)内，填充体(1)主材为轻质发泡材料，填充体(1)底部有定位垫块(5)，抗浮铁丝(6)从模板(7)中穿过，固定带(8)为非金属带状物，固定带横断面呈扁平形状，固定带(8)绕过填充体的侧面和上部与填充体(1)两侧的抗浮铁丝(6)连接，借助抗浮铁丝(6)与固定带(8)将填充体(1)固定在楼板中。本发明具有很好的经济性和适用性，对建筑技术的发展起促进作用。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种现浇钢筋混凝土空心楼盖，尤其是一种分段连续式抗浮的现浇空心板及其制作方法，属于一般建筑物构造领域。
(二)背景技术
在建筑领域，随着大跨度混凝土结构日益增多，越来越多的楼板采用空心楼盖结构技术。在空心楼盖领域，所采用的填充材料也种类繁多，有高强水泥(GRC)类、金属类、橡胶或塑料制品等几大类产品，但是在使用过程中都存在明显的缺陷。GRC为脆性材料，由GRC制成的筒芯与箱体自重较大，吸水率较高，当承受冲击荷载及堆放重物时容易碎裂。金属波纹管造价较高，且施工时的脚踏揉搓容易导致波纹管咬口开裂，同时电、气焊若紧贴波纹管进行作业可能烧出孔洞。橡胶类填充材料成本较高；塑料筒芯与箱体当壁较薄时产品的强度低，施工时极易破损；壁较厚时成本增加较多。另外上述材料还有一个通病就是填充材料上面不容易开槽或钻孔，因此空心楼盖中管线布置不方便。
就目前而言，空心楼盖中最具竞争力的是以聚苯泡沫塑料为代表的轻质发泡填充材料。轻质发泡材料包括聚苯乙烯泡沫塑料、挤塑板、聚氯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料。轻质发泡填充材料最主要的优点就是自重轻施工速度快；其次，因为在材料上开槽或钻孔方便使得管线施工也方便；最后，轻质发泡材料的自身特点还使得以这类材料填充的空心板保温、隔热、隔音、减震效果好。
在空心楼盖中，虽然填充材料本身不受力，但是填充材料在使用过程中，不得影响钢筋和混凝土的力学性能，例如受压区混凝土的实际厚度若小于设计值，将降低结构的抗弯强度；又如受力钢筋如果紧贴填充材料将影响钢筋与混凝土的握裹力，同样会导致抗弯强度的减小；若钢筋完全陷入填充材料中，钢筋就没有任何握裹力，完全不能受力。由于填充材料的安装质量直接关系到结构的安全性，因此，任何同空心楼盖相关的技术规程与图集都对填充材料安装允许偏差做出了严格规定。
填充材料在楼板中的定位非常重要，它包括水平方向和垂直方向的定位。 在传统技术中大约有两种方式：(1)在水平定位钢筋上焊很多年竖向齿，填充材料卡在各竖齿之间，通过用绑扎丝固定水平钢筋的方式来固定填充材料；但是该种施工方法用钢量大、成本高。(2)用铁丝分别把每一个填充体与楼板的钢筋绑在一起而达到定位的目的；但是这种施工方法施工时间长、效率低且人工费高。轻质发泡材料的力学特点就是强度低、容易变形，上述两种方式适合材料自身强度高的GRC类和金属类的产品。在浇筑混凝土的过程中，填充材料要产生很大的浮力，上述定位方式中无论钢筋还是铁丝其截面为圆形，它们与轻质发泡材料接触是线接触，因此接触点的压强非常大，钢筋或铁丝必然陷入填充材料中。然后填充材料必然向上漂移，使得空心板上翼缘厚度小于设计值；若填充材料继续向上漂移，则可能使得受力钢筋紧贴甚至陷入填充材料中；上述现象将影响结构安全。针对上述情况，本人曾发明了一种“一种固定填充管的格栅及其空心楼盖”(ZL200520112551.3)，利用格栅将多个填充体并联起来，格栅不但限制填充材料的水平偏移，而且因为格栅可以预制而提高现场施工速度；但是格栅只适用宽度较小(小于500mm)的填充体，当填充体尺寸较大格栅的效果就很差。为了控制填充材料的垂直位置，本人分别发明了“一种带硬质加强层的轻质发泡材料填充件”(ZL200420077923.9)、“一种外露硬质加强层的轻质材料填充件”(ZL200720143838.1)和“一种带加强层与漏浆孔的发泡材料填充箱”(ZL201010554837.2)，上述产品的特点是填充材料的上表面有硬质加强层，施工时在填充体与楼板上层钢筋之间安装垫块，通过控制上层钢筋的位置来控制填充材料的垂直位置。但是，当楼板上部没有上层钢筋或上层钢筋直径较小(小于8mm)时上述方案就无法实现，当上层钢筋与填充体上表面净距离较大(大于50mm)时，上述方案的实施效果很差。
因此，对于现浇空心板，不光要解决填充材料的定位问题，还要解决填充材料的抗浮问题。在现有技术中，解决抗浮问题大约有三种办法。(1)将铁丝的一端绑在前述的水平定位钢筋上，另一端穿过模板将浮力传递到模板底部。该方案的缺陷一是不适用于轻质发泡材料，二是材料成本比较高。(2)在填充材料上面放置方钢，将铁丝的一端绑在方钢上，另一端穿过模板将浮力传递到模板底部。该方案的缺陷一是不适用于较厚(大于500mm)的空心板或者填充材料水平尺寸较大(大于700mm)的空心板，否者在较大的浮力作用下方钢中部向上拱起，最终导致填充材料向上漂移，二是材料成本相对高，三是施工速 度相对慢。(3)如上一段所述，将铁丝的一端绑在上层钢筋上，另一端穿过模板将浮力传递到模板底部。该方案的缺陷是要求对上层钢筋刚度要求较高，一般需要上层钢筋直径大于等于12mm。最后，上述三个方案的共同缺点是：在模板上穿抗浮铁丝时，基本上填充材料都已经安放完毕，甚至楼板的上层钢筋都已经绑扎完毕，这时无论在模板上开孔还是从孔中穿抗浮铁丝，只能在相邻填充体的缝隙间进行，操作起了比较困难且施工效率低。
在上述众多技术中，分别有着不同的缺点，这种情况下，开发一种用轻质发泡材料作为填充材料、填充材料安装效果、施工效率高、施工成本低的现浇空心板，已成为当前空心楼盖中急需解决的问题。
(三)发明内容
针对现有技术中用轻质发泡材料作为填充材料的空心楼盖存在的，只适用于有上层钢筋的楼板、施工效率低、施工成本高，尤其是因填充材料容易变形而产生的安装效果差的技术问题，本发明的目的在于提供一种分段连续式抗浮的现浇空心板，本发明的另一目的是提供一种分段连续式抗浮的现浇空心板的制作方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种分段连续式抗浮的现浇空心板，该空心板包括填充体、下层钢筋和混凝土，填充体位于空心板下层钢筋的上面，永久性埋在混凝土内，填充体主材为轻质发泡材料，填充体底部有定位垫块，抗浮铁丝从模板中穿过，固定带为非金属带状物，固定带横断面呈扁平形状，固定带的宽度与厚度之比大于等于5，固定带宽度≥6mm，固定带绕过填充体的侧面和上部与填充体两侧的抗浮铁丝连接，借助抗浮铁丝与固定带将填充体固定在楼板中。轻质发泡材料包括聚苯乙烯泡沫塑料、挤塑板、聚氯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料。本发明将传统的由铁丝一种材料完成固定填充体与抗浮工作改为铁丝与固定带共同完成，一种材料改成两种材料，且两种材料还需要彼此连接，看似增加了工作量，实际上在大大提高了施工速度的同时取得了很好的定位效果。铁丝可以很方便地从模板底部穿出，且该工作可以与下层钢筋的绑扎与水电安装互相穿插进行，因此该工作可以少占甚至不占工期。固定带为非金属带状物使得其比较柔软能够紧密地缠绕填充体；固定带横断面呈扁平形状，固定带的宽度与厚度之比大于等于5，固定带宽度≥6mm， 可以大大降低在上浮力作用下固定带与填充体间压强，由于是面接触，仅6mm宽固定带压强甚至比直径20mm钢筋与填充体接触的压强还小，加上填充体底部有定位垫块，固定带绕过填充体的侧面和上部与填充体两侧的抗浮铁丝连接，借助抗浮铁丝与固定带将填充体固定在楼板中，在浇筑混凝土的过程中，填充体不会因固定带陷入其中而发生水平和垂直漂移，填充体的安装质量能得到很好的保证。而宽度10mm聚丙烯固定带每米成本还不到直径20mm钢筋每米成本的1/50，是直径4mm铁丝成本的1/3，用固定带替代钢筋、方钢或铁丝，在取得更好的技术效果的同时，有着十分明显的经济性。
进一步，在填充体的上部转角区与固定带之间安装减压垫片，每根固定带在填充体的上部位置处至少有一个接头。上部转角区是填充体侧面与上表面的交汇处，此处通常有折线或弧线倒角，也可以不倒角。当固定带与填充体接触时，在浮力作用下上部转角区的接触力最大，于此处安装减压垫片是为了增大接触面积，降低填充体上的压强，使固定带不陷入填充体中，保证填充体的安装质量。固定带的特点是可以拼接，而且利用专用工具可以在连接过程中施加拉力达到预紧固定带的目的，在填充体上部操作效率最高，因此填充体的上部位置处至少有一个接头。
进一步，固定带为聚酯纤维、聚乙烯或聚丙烯材质的带状物。该三种材料的共性是强度高、重量轻、易弯折。
进一步，通过将抗浮铁丝与模板底部固定物绑扎在一起的方式，或者通过将抗浮铁丝与模板底部木方绑扎在一起的方式，将抗浮铁丝在模板底部固定。
进一步，减压垫片的材质为金属、塑料或者硬纸板，通过卡扣、卡环或者豁口将减压垫片串在固定带上。减压垫片为有一定硬度的材料，减压垫片能串在固定带上，首先可以保证施工中尤其是浇筑混凝土时减压垫片不会跑位，其次将减压垫片串在固定带上的工作可以预先进行，不必在现场完成，这样可以提高现场施工速度。
进一步，以外包金属片的方式将固定带的端头弯折封口或者将两段固定带以平行叠合方式连接起来。
进一步，定位垫块直接放置在模板上面，定位垫块位于模板与填充体底部之间，定位垫块为水泥砂浆或者大理石材质的块状物。定位块是为了控制填充 体在楼板中的竖向位置。
进一步，定位垫块位于下层钢筋与填充体底部之间，定位垫块为水泥砂浆、金属或者塑料材质的条状物。
一种分段连续式抗浮的现浇空心板的制作方法具体为：在模板上绑扎下层钢筋，抗浮铁丝在模板底部固定后从模板中穿过，固定带为非金属带状物，固定带横断面呈扁平形状，固定带的宽度与厚度之比大于等于5，固定带宽度≥6mm，固定带绕过填充体的侧面和上部与填充体两侧的抗浮铁丝连接，在填充体的上部转角区与固定带之间安装减压垫片，将两段固定带绕过填充体的侧面，在填充体的上部通过专业工具将两段固定带预紧并连接，每根固定带在填充体的上部位置处至少有一个接头，借助抗浮铁丝与固定带将填充体固定在楼板中，浇筑混凝土。
采用上述方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
首先，本发明采用轻质发泡材料作为空心板的填充材料，能达到空心板自重轻、管线安装方便、空心板保温、隔热、隔音、减震效果好。其次，该空心板可以应用于无上层钢筋的楼板，拓宽了该类空心板的应用范围。再次，采用两种材料对空心板中填充材料的进行定位与抗浮，提高了现场施工速度。最后，采用横断面呈扁平形状的固定带来固定填充材料，其安装效果好、施工速度快且材料成本低。本发明克服了现有技术中用轻质发泡材料作为填充材料的空心楼盖存在的，只适用于有上层钢筋的楼板、施工效率低、施工成本高，尤其是因填充材料容易变形而产生的安装效果差的技术问题，本发明的一种分段连续式抗浮的现浇空心板，具有很好的经济性和适用性，对建筑技术的发展起促进作用。
(四)附图说明
以下结合附图对本发明做进一步说明：
图1是本发明一种分段连续式抗浮的现浇空心板竖向剖面构造示意图；
图2是空心板竖向剖面局部放大图；
图3是空心板中安放完填充体时的平面图；
图4是减压垫片通过卡扣串在固定带上的俯视图；
图5是图4中A-A剖面图；
图6是减压垫片通过卡环串在固定带上的俯视图；
图7是图6中B-B剖面图；
图8是减压垫片通过豁口串在固定带上的俯视图；
图9和图10分别是图8中C-C和D-D剖面图；
图11和图12分别是固定带的端头弯折封口和平行叠合连接示意图；
图中：1.填充体，2.上层钢筋，3.下层钢筋，4.混凝土，5.定位垫块，6.抗浮铁丝，7.模板，8.固定带，9.上部转角区，10.减压垫片，11.接头，12.底部固定物，13.底部木方，14.卡扣，15.卡环，16.豁口，17.金属片。
(五)具体实施方式
下面，参考附图，对本发明进行说明，本发明是按照以下方式实现：
在图1、图2、图3所示实施例中，一种分段连续式抗浮的现浇空心板，该空心板包括填充体(1)、下层钢筋(3)和混凝土(4)，填充体(1)位于空心板下层钢筋(3)的上面，永久性埋在混凝土(4)内，填充体(1)主材为轻质发泡材料，填充体(1)底部有定位垫块(5)，抗浮铁丝(6)从模板(7)中穿过，固定带(8)为非金属带状物，固定带横断面呈扁平形状，固定带(8)的宽度与厚度之比大于等于5，固定带宽度≥6mm，固定带(8)绕过填充体的侧面和上部与填充体(1)两侧的抗浮铁丝(6)连接，借助抗浮铁丝(6)与固定带(8)将填充体(1)固定在楼板中。
在图1、图2、图3所示实施例中，在填充体(1)的上部转角区(9)与固定带(8)之间安装减压垫片(10)，每根固定带(8)在填充体(1)的上部位置处至少有一个接头(11)。
在图1-图12所示实施例中，固定带(8)为聚酯纤维、聚乙烯或聚丙烯材质的带状物。
在图1、图2所示实施例中，通过将抗浮铁丝(6)与模板(7)底部固定物(12)绑扎在一起的方式，或者通过将抗浮铁丝(6)与模板(7)底部木方(13)绑扎在一起的方式，将抗浮铁丝(6)在模板(7)底部固定。
在图4-图10所示实施例中，减压垫片(10)的材质为金属、塑料或者硬 纸板，通过卡扣(14)、卡环(15)或者豁口(16)将减压垫片(10)串在固定带(8)上。
在图11、图12所示实施例中，以外包金属片(17)的方式将固定带(8)的端头弯折封口或者将两段固定带(8)以平行叠合方式连接起来。
在图2所示实施例中，定位垫块(5)直接放置在模板(6)上面，定位垫块(5)位于模板(6)与填充体(1)底部之间，定位垫块(5)为水泥砂浆或者大理石材质的块状物。
在图1所示实施例中，定位垫块(5)位于下层钢筋(3)与填充体(1)底部之间，定位垫块(5)为水泥砂浆、金属或者塑料材质的条状物。
在图1、图2、图3所示实施例中，一种分段连续式抗浮的现浇空心板的制作方法是：在模板(7)上绑扎下层钢筋(3)，抗浮铁丝(6)在模板(7)底部固定后从模板(7)中穿过，固定带(8)为非金属带状物，固定带横断面呈扁平形状，固定带(8)的宽度与厚度之比大于等于5，固定带宽度≥6mm，固定带(8)绕过填充体的侧面和上部与填充体(1)两侧的抗浮铁丝(6)连接，在填充体(1)的上部转角区(9)与固定带(8)之间安装减压垫片(10)，将两段固定带(8)绕过填充体(1)的侧面，在填充体(1)的上部通过专业工具将两段固定带(8)预紧并连接，每根固定带(8)在填充体(1)的上部位置处至少有一个接头(11)，借助抗浮铁丝(6)与固定带(8)将填充体(1)固定在楼板中，浇筑混凝土(4)。
Claims (9)
1.一种分段连续式抗浮的现浇空心板，该空心板包括填充体(1)、下层钢筋(3)和混凝土(4)，填充体(1)位于空心板下层钢筋(3)的上面，永久性埋在混凝土(4)内，其特征在于填充体(1)主材为轻质发泡材料，填充体(1)底部有定位垫块(5)，抗浮铁丝(6)从模板(7)中穿过，固定带(8)为非金属带状物，固定带横断面呈扁平形状，固定带(8)的宽度与厚度之比大于等于5，固定带宽度≥6mm，固定带(8)绕过填充体的侧面和上部与填充体(1)两侧的抗浮铁丝(6)连接，借助抗浮铁丝(6)与固定带(8)将填充体(1)固定在楼板中。
2.根据权利要求1所述的一种分段连续式抗浮的现浇空心板，其特征在于在填充体(1)的上部转角区(9)与固定带(8)之间安装减压垫片(10)，每根固定带(8)在填充体(1)的上部位置处至少有一个接头(11)。
3.根据权利要求1所述的一种分段连续式抗浮的现浇空心板，其特征在于固定带(8)为聚酯纤维、聚乙烯或聚丙烯材质的带状物。
4.根据权利要求1所述的一种分段连续式抗浮的现浇空心板，其特征在于通过将抗浮铁丝(6)与模板(7)底部固定物(12)绑扎在一起的方式，或者通过将抗浮铁丝(6)与模板(7)底部木方(13)绑扎在一起的方式，将抗浮铁丝(6)在模板(7)底部固定。
5.根据权利要求1所述的一种分段连续式抗浮的现浇空心板，其特征在于减压垫片(10)的材质为金属、塑料或者硬纸板，通过卡扣(14)、卡环(15)或者豁口(16)将减压垫片(10)串在固定带(8)上。
6.根据权利要求1所述的一种分段连续式抗浮的现浇空心板，其特征在于以外包金属片(17)的方式将固定带(8)的端头弯折封口或者将两段固定带(8)以平行叠合方式连接起来。
7.根据权利要求1所述的一种分段连续式抗浮的现浇空心板，其特征在于定位垫块(5)直接放置在模板(6)上面，定位垫块(5)位于模板(6)与填充体(1)底部之间，定位垫块(5)为水泥砂浆或者大理石材质的块状物。
8.根据权利要求1所述的一种分段连续式抗浮的现浇空心板，其特征在于定位垫块(5)位于下层钢筋(3)与填充体(1)底部之间，定位垫块(5)为水泥砂浆、金属或者塑料材质的条状物。
9.根据权利要求1和2所述的一种分段连续式抗浮的现浇空心板的制作方法，其特征在于在模板(7)上绑扎下层钢筋(3)，抗浮铁丝(6)在模板(7)底部固定后从模板(7)中穿过，固定带(8)为非金属带状物，固定带横断面呈扁平形状，固定带(8)的宽度与厚度之比大于等于5，固定带宽度≥6mm，固定带(8)绕过填充体的侧面和上部与填充体(1)两侧的抗浮铁丝(6)连接，在填充体(1)的上部转角区(9)与固定带(8)之间安装减压垫片(10)，将两段固定带(8)绕过填充体(1)的侧面，在填充体(1)的上部通过专业工具将两段固定带(8)预紧并连接，每根固定带(8)在填充体(1)的上部位置处至少有一个接头(11)，借助抗浮铁丝(6)与固定带(8)将填充体(1)固定在楼板中，浇筑混凝土(4)。
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