超高大跨度預(yù)應(yīng)力清水混凝土梁板施工技術(shù)

中建三局集團(tuán)有限公司（滬） 上海 200129

1 工程概況

南京國(guó)際博覽中心二期工程占地面積81 596 m2，總建筑面積148 395 m2，地上部分68 556 m2，地下79 839 m2。該工程位于南京市建鄴區(qū)河西大街以南、江山大街以北、江東路與燕山路之間。由南京市河西新城區(qū)國(guó)有資產(chǎn)經(jīng)營(yíng)控股有限責(zé)任公司投資興建。

本工程共3 個(gè)展館，其中路上展館為高空間、大跨度的框架結(jié)構(gòu)。路上展館1層高8.65 m，屬于高支模區(qū)域，其1層樓板為預(yù)應(yīng)力混凝土梁板。展館橫跨白龍江西街，較為壯觀，要求混凝土結(jié)構(gòu)施工必須達(dá)到清水混凝土施工工藝標(biāo)準(zhǔn)。

本展館超高大跨度預(yù)應(yīng)力清水混凝土柱網(wǎng)尺寸為26 000 mm×18 000 mm，主要預(yù)應(yīng)力梁尺寸為800 mm×1 400 mm、800 mm×1 800 mm、1 200 mm×1 800 mm、1 200 mm×2 000 mm。超高大跨度預(yù)應(yīng)力清水混凝土梁板的施工工藝主要體現(xiàn)在模板工藝和混凝土工藝上，選擇合理的模板體系進(jìn)行模板設(shè)計(jì)、施工，以及合理安排混凝土澆筑順序是超高大跨度預(yù)應(yīng)力清水混凝土梁板施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2 施工重難點(diǎn)分析及對(duì)策[1-3]

2.1 高大模板清水混凝土施工

路上展館首層層高8.65 m，屬于高大模板支撐區(qū)域，跨度26 m，采用鋼管扣件式支撐體系。其整體穩(wěn)定性和對(duì)梁板支撐加固要求較高，此處施工清水混凝土則需進(jìn)一步加強(qiáng)其整體穩(wěn)定性和模板加固。模板設(shè)計(jì)需參照清水混凝土工藝要求，在模板滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性要求的前提下，盡可能提高表面光潔度，陰陽角模板統(tǒng)一整齊。所采用的對(duì)策為：

（a）制定了高大模板專項(xiàng)方案，并經(jīng)過專家論證；

（b）大梁底采用頂托，傳力明確、可靠；

（c）優(yōu)先澆筑柱子至梁底標(biāo)高；

（d）在高大模板方案設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步加密架體水平及豎向剪刀撐設(shè)置，確保支撐的整體穩(wěn)定性、控制架體各方向變形量。

2.2 架體基礎(chǔ)情況復(fù)雜

本區(qū)域高支模架體基礎(chǔ)包括原白龍江西街瀝青路面、原人行道墊層基礎(chǔ)、兩側(cè)土方回填后澆筑墊層基礎(chǔ)，且由于各處基礎(chǔ)標(biāo)高不一致，路面本身找坡等原因，標(biāo)高亦有不同。所采用的對(duì)策為：

（a）兩側(cè)位置回填土分層進(jìn)行，并采用蛙式打夯機(jī)人工壓實(shí)，整個(gè)清水混凝土區(qū)域內(nèi)澆筑厚15 cm墊層，墊層面標(biāo)高同承臺(tái)頂標(biāo)高，并設(shè)排水溝和集水井；

（b）由于基礎(chǔ)標(biāo)高較多，無法采用定型化立桿。因此在立桿頂部采用可調(diào)節(jié)頂托支撐，保證模板平整及傳力明確。

2.3 清水混凝土區(qū)域后澆帶及洞口較多

本區(qū)域設(shè)置4 條后澆帶，1層樓板為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力張拉預(yù)留洞口尺寸及數(shù)量為600 mm×600 mm的三角形洞口49 個(gè)，400 mm×1 500 mm的矩形洞口44 個(gè)。根據(jù)施工工藝要求，后澆帶需在預(yù)應(yīng)力張拉前澆筑，預(yù)留洞口需在張拉后澆筑，則同一區(qū)域分批澆筑將對(duì)清水混凝土成型及外觀效果影響較大。所采用的對(duì)策為：

（a）對(duì)后澆帶及后澆洞口模板支撐做專項(xiàng)設(shè)計(jì)；

（b）要求混凝土盡量做到配合比一致、材料使用一致，并提前做好試配，顏色一致后方可澆筑；

（c）對(duì)于難以避免的質(zhì)量缺陷，安排專業(yè)公司進(jìn)行修補(bǔ)，確保修補(bǔ)后混凝土成型效果。

2.4 安裝等專業(yè)預(yù)留預(yù)埋件較多

此處安裝單位有大量的預(yù)留預(yù)埋件工作，預(yù)埋的準(zhǔn)確性將直接影響清水混凝土的觀感。所采用的對(duì)策為：

（a）由總包單位牽頭，對(duì)各專業(yè)進(jìn)行總體協(xié)調(diào)，確保預(yù)留預(yù)埋件及時(shí)、準(zhǔn)確，避免后期打鑿；

（b）深化預(yù)埋件安裝節(jié)點(diǎn)、嚴(yán)格控制預(yù)埋件安裝質(zhì)量，確保預(yù)埋件成型效果。

3 模板工程

3.1 工藝流程

安裝準(zhǔn)備→架體搭設(shè)→梁底模鋪設(shè)→安裝單面梁側(cè)?！謇砹簝?nèi)雜物→安裝對(duì)面模板→預(yù)應(yīng)力預(yù)留洞口模板支設(shè)→板面模板拼接→調(diào)整模板位置→緊固對(duì)拉螺栓及連接件→鋼管加固

3.2 模板設(shè)計(jì)

面板采用厚18 mm進(jìn)口覆膜多層WISA（維薩）板，龍骨采用進(jìn)口花旗松50 mm×100 mm木方＠150 mm～200 mm（經(jīng)過倒角及刨平處理的高強(qiáng)木方）。豎向龍骨（即加固抱箍）采用Φ48 mm×3.0 mm鋼管加固，Φ16 mm對(duì)拉螺桿對(duì)拉，螺桿拉在鋼管上。對(duì)拉螺栓間距按清水梁外觀設(shè)計(jì)圖確定。采用WISA板尺寸為1 830 mm×915 mm×18 mm，盡量整板拼裝，不設(shè)明縫（圖1）。

圖1 梁板清水模板支模節(jié)點(diǎn)

3.3 操作要點(diǎn)

（a）梁底模及梁側(cè)模均采用1 830 mm×915 mm的整張模板切割，不設(shè)縱向拼縫。梁側(cè)模與梁底模的關(guān)系為側(cè)模包底模，即梁底模寬度同梁寬，梁側(cè)模寬度為梁高—樓板厚，所有模板之間接縫加海綿條及膠條并用膠水粘接，防止漏漿。模板安裝前需清潔到位。

（b）樓板模板與梁側(cè)模的關(guān)系為：樓板模板壓梁側(cè)模，要求所有板拼縫之間加海綿條及膠條，防止漏漿。側(cè)模只設(shè)豎向禪縫，不設(shè)水平禪縫。板模配模時(shí)要求禪縫均勻一致，禪縫處采用海綿條壓實(shí)并用膠條粘接。

（c）梁柱接頭處應(yīng)在柱子的上端用墨線準(zhǔn)確地彈出梁底標(biāo)高和梁的軸線位置，并準(zhǔn)確地用鉛筆和直角尺畫出梁口的位置，（柱子的混凝土第1次澆搗高度應(yīng)比最大梁的梁底標(biāo)高高10 mm）。清理干凈柱頭的雜物、灰塵，沿梁底的位置線貼好海綿。

（d）散拼模板時(shí)，禪縫里粘貼高密度海綿條，注意海綿條高度低于拼縫高度，在模板的切邊部位用木方頂牢，然后用膠水粘接。模板支設(shè)時(shí)，面板突出邊框2 mm，并加橡膠密封帶，這樣既能保護(hù)面板，又能保證豎向拼接縫質(zhì)量（圖2）。

圖2 禪縫拼接做法

4 預(yù)應(yīng)力鋼筋工程

4.1 工藝流程

放線→鋼筋下料→梁主筋綁扎→預(yù)應(yīng)力孔道安裝→預(yù)應(yīng)力端埋件安裝→預(yù)應(yīng)力筋穿入→次梁鋼筋安裝→箍筋綁扎→安放鋼筋保護(hù)層墊塊→混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)→張拉端清孔、裝錨具→預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固→預(yù)應(yīng)力張拉驗(yàn)收→鋼絞線切割→孔道灌漿

4.2 操作要點(diǎn)

（a）清水飾面混凝土的對(duì)拉螺栓均為固定位置，為避免螺栓孔眼和鋼筋發(fā)生沖突，模板就位前先在地面上彈出螺栓孔的位置，豎向設(shè)置標(biāo)識(shí)桿。遇到對(duì)拉螺栓與鋼筋打架時(shí)，將相鄰的幾排鋼筋進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，但調(diào)整幅度必須在規(guī)范允許范圍內(nèi)，以確保對(duì)拉螺栓安裝。

（b）鋼筋入模前，必須先清理鋼筋，保持清潔，無明顯水銹、油污泥土或殼銹。

（c）鋼筋限位筋一般為Φ12 mm鋼筋，呈600 mm間距梅花狀點(diǎn)焊，柱上口用限位筋應(yīng)安放在同一水平面上并加固，點(diǎn)焊時(shí)加設(shè)構(gòu)造鋼筋，嚴(yán)禁在主筋上點(diǎn)焊。

（d）塑料卡環(huán)呈梅花形放置，顏色應(yīng)盡量與清水飾面混凝土的顏色接近，以免影響混凝土觀感效果；定位鋼筋的端頭涂刷防銹漆，并套上與混凝土顏色接近的塑料套。

5 混凝土工程[4-7]

5.1 混凝土控制要點(diǎn)

（a）清水混凝土中的水泥色澤均勻一致，整個(gè)工程使用的水泥采用同一批熟料。

（b）細(xì)骨料選用中粗砂，顏色一致，含泥量要控制在3％以內(nèi)，大于5 mm的純泥含量要小于1％，有害物質(zhì)按質(zhì)量計(jì)≤1.0％。選擇粗細(xì)骨料時(shí)其堿活性含量必須符合要求。

（c）選用的外加劑必須減水效果明顯，能夠滿足混凝土的各項(xiàng)工作性能，并能改變混凝土的收縮徐變，提高早期和后期抗壓強(qiáng)度，對(duì)于混凝土坍落度不符合要求的，不得使用于清水混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)。

（d）本工程主要從和易性、擴(kuò)展度、含氣量、坍落度、坍落度損失、初凝時(shí)間、表觀顏色、強(qiáng)度等方面進(jìn)行反復(fù)的試驗(yàn)調(diào)整，以此來確定混凝土的基本顏色，調(diào)整混凝土的配合比，確定混凝土的生產(chǎn)工藝參數(shù)及性能指標(biāo)，確定混凝土施工控制指標(biāo)和技術(shù)參數(shù)。

5.2 澆筑要求

為減少混凝土表面氣泡， 宜采用二次振搗工藝，第1次在混凝土澆筑入模振搗， 第2次在第2層混凝土澆筑前再進(jìn)行， 頂層混凝土一般在0.5 h 后進(jìn)行第2次振搗。

5.3 預(yù)應(yīng)力預(yù)留洞口處清水混凝土處理

（a）后澆帶及預(yù)應(yīng)力張拉留設(shè)的后澆洞口封堵時(shí)比設(shè)計(jì)位置每邊超出30 mm；

（b）模板拆除后，在施工縫設(shè)計(jì)位置畫出控制線，用切割機(jī)切一道10 mm的直縫；

（c）將控制線外的混凝土剔除清理干凈，重新支模粘貼海綿條與膠條并采用與結(jié)構(gòu)同配比的混凝土重新澆筑。

6 結(jié)語

通過對(duì)南京國(guó)際博覽中心二期工程路上展館預(yù)應(yīng)力清水混凝土施工的整體策劃，以及在此基礎(chǔ)上優(yōu)化施工方案與施工技術(shù)應(yīng)用，不斷試驗(yàn)混凝土配合比，使得本工程清水混凝土保持了自然紋理，質(zhì)感良好，整體上也達(dá)到了樸實(shí)、厚重的建筑效果和良好的視覺觀感，為今后的類似工程提供了良好的范例。