超大面積展廳預(yù)應(yīng)力梁板混凝土分倉遞推流水施工技術(shù)

中國建筑第八工程局有限公司總承包公司 上海 200135

1 工程概況

中國博覽會會展綜合體項(xiàng)目（北塊）位于上海市虹橋商務(wù)區(qū)，總建筑面積約147 萬m2，其中地上建筑面積127 萬m2、地下建筑面積20 萬m2，建筑高度43 m。其中，C1區(qū)為展廳部分，建筑面積逾20 萬m2，展廳區(qū)2 層，2層為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，屋面為鋼結(jié)構(gòu)三角形管桁架結(jié)構(gòu)（圖1）。

圖1 工程效果圖

雙層展廳層高16 m，樓面為超大面積預(yù)應(yīng)力梁板結(jié)構(gòu)，展廳x方向長度300 m、跨度36 m，y方向長度330 m、跨度27 m，總面積約86 773 m2。預(yù)應(yīng)力框架梁截面尺寸1 800 mm×2 650 mm，一級次梁截面預(yù)應(yīng)力井字梁截面尺寸600 mm×2 500 mm，間距9 m，預(yù)應(yīng)力小次梁截面尺寸300 mm×900 mm，間距9 m；樓板板厚180 mm。2層展廳樓板原設(shè)計(jì)圖紙共留設(shè)5 條后澆帶，其中x方向3 條，y方向2 條，后澆帶寬1 m。后澆帶分隔最大尺寸102 m×85 m。

2 技術(shù)特點(diǎn)

（a）超大面積預(yù)應(yīng)力梁板分倉遞推流水施工技術(shù)可以縮短施工工期，并具有顯著經(jīng)濟(jì)效益。

（b）可取消溫度后澆帶，同時(shí)避免混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生有害裂縫。

（c）注重通過合理安排混凝土結(jié)構(gòu)各施工工序，實(shí)現(xiàn)無溫度后澆帶時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)的流水施工。

（d）技術(shù)要點(diǎn)是分倉尺寸、澆筑間隔、流水順序與控制裂縫綜合方法。

3 施工要點(diǎn)

3.1 分倉尺寸及位置確定[1]

對于框架結(jié)構(gòu)混凝土樓板而言，由于所受外約束較小，從裂縫控制角度分析，分倉的大小控制在40～60 m。用有限元計(jì)算軟件對單塊進(jìn)行施工階段的收縮應(yīng)力計(jì)算，并對整個(gè)工況進(jìn)行模擬，確認(rèn)單倉尺寸在70 m范圍內(nèi)，不會出現(xiàn)裂縫。同時(shí)分倉時(shí)還需要考慮：

（a）分倉縫一般設(shè)在結(jié)構(gòu)剪力最小處，施工縫宜留設(shè)在梁板結(jié)構(gòu)跨中1/3處；

（b）根據(jù)現(xiàn)場混凝土一次性澆筑能力，分倉面積不宜過大，一次澆筑施工的時(shí)間不宜大于24 h，避免因疲勞影響工人的施工質(zhì)量；

（c）分倉時(shí)宜考慮模板、腳手架等周轉(zhuǎn)材料的使用周轉(zhuǎn)情況。

綜合考慮上述因素，中國博覽會會展綜合體項(xiàng)目C1區(qū)展廳分倉共38 塊，最大分塊面積3 450 m2，橫向尺寸60 m，縱向尺寸57.9 m，最大分倉長度為63.7 m。

3.2 混凝土澆筑間隔時(shí)間確定[2]

分倉遞推流水施工取消溫度后澆帶，由于控制裂縫的要求，相鄰倉混凝土的澆筑工序間必須有一個(gè)“間隔”時(shí)間，“間隔”時(shí)間的作用主要是釋放部分混凝土結(jié)構(gòu)早期的收縮變形。

考慮框架樓板所受的外約束較小，在間隔時(shí)間內(nèi)無需釋放掉全部的體積變形，故參照相關(guān)規(guī)范，跳倉間隔施工的時(shí)間不宜小于7 d。且根據(jù)工程的施工難度及合理的施工組織，模板支架搭設(shè)及鋼筋安裝等每一倉施工的時(shí)間在7 d以上。同時(shí)經(jīng)Midas有限元分析，間隔時(shí)間＞7 d，即不會出現(xiàn)裂縫。

綜合考慮上述因素，中國博覽會會展綜合體項(xiàng)目確定混凝土澆筑時(shí)間為7 d。

3.3 混凝土澆筑順序[3]

超大面積混凝土結(jié)構(gòu)分倉遞推流水施工，要求所有倉混凝土結(jié)構(gòu)的施工過程按總體設(shè)定的施工次序依次進(jìn)行。中國博覽會會展綜合體項(xiàng)目為實(shí)現(xiàn)流水施工，便于鋼結(jié)構(gòu)屋蓋吊裝及早插入，確定展廳流水施工順序?yàn)樽晕飨驏|進(jìn)行。即按從1→8的施工順序進(jìn)行施工。施工順序如圖2所示。

圖2 分倉遞推流水施工順序

3.4 鋼筋及預(yù)應(yīng)力筋安裝

在預(yù)應(yīng)力樓板施工過程中，預(yù)應(yīng)力束一部分在混凝土內(nèi)，一部分在混凝土外，若后續(xù)梁模板未鋪設(shè)或梁鋼筋箍筋未放置，而預(yù)應(yīng)力束甩出長度過長，則會給后續(xù)施工帶來不便。故施工過程中后一段梁模板、鋼筋需前一段混凝土澆筑前施工完畢。同時(shí)項(xiàng)目利用BIM技術(shù)對預(yù)應(yīng)力鋼筋和梁鋼筋進(jìn)行節(jié)點(diǎn)位置深化，確保預(yù)應(yīng)力筋安裝。深化節(jié)點(diǎn)如圖3所示。

3.5 施工縫處理[4]

中國博覽會會展綜合體項(xiàng)目框架主梁截面尺寸1 800 mm×2 650 mm，針對高2 650 mm的梁施工縫處需使用快易收口網(wǎng)并加焊Φ14 mm@200 mm鋼筋進(jìn)行加固，防止漏漿。框架梁施工縫留設(shè)如圖4所示。同時(shí)在施工縫一側(cè)梁底留一缺口，避免漿液流入梁底、附近柱內(nèi)無法清理，影響二次澆注質(zhì)量。

使用快易收口網(wǎng)需在混凝土澆筑1 d后鑿除澆筑倉邊沿的快易收口網(wǎng)，澆筑相鄰倉時(shí)需對施工縫進(jìn)行鑿毛并澆水潤濕，方可進(jìn)行第2次混凝土澆筑，從而保證新老混凝土的粘接。

圖3 預(yù)應(yīng)力鋼筋安裝節(jié)點(diǎn)深化

圖4 框架梁施工縫加固

3.6 混凝土測溫及養(yǎng)護(hù)

在相同溫度時(shí)間段內(nèi)，選取典型框架梁進(jìn)行測溫。1 800 mm×2 650 mm框架梁，使用無線測溫系統(tǒng)對梁截面不同點(diǎn)的溫度進(jìn)行測量。

混凝土澆筑初凝后，使用1 層薄膜+1 層草袋保溫、保濕灑水養(yǎng)護(hù)15 d，薄膜起覆蓋保濕作用，草袋起遮陽、蓄水作用。灑水養(yǎng)護(hù)15 d后，掀除覆蓋的草袋，但薄膜盡量一直保留，以減少后期干燥收縮的發(fā)展。混凝土澆筑完畢的24 h以前，可限于做測量、定位、彈線等準(zhǔn)備工作，最多只允許暗柱鋼筋焊接工作，不允許吊卸大宗材料，避免沖擊振動。第3天方可開始吊卸鋼管等大宗材料以及正常支模施工。

4 綜合效益分析

中國博覽會會展綜合體項(xiàng)目超大面積預(yù)應(yīng)力梁板采用分倉遞推流水施工，取消了原設(shè)計(jì)溫度后澆帶。比原工期共提前2 個(gè)月。鋼結(jié)構(gòu)塔吊的提前切入也節(jié)約了10 臺原土建塔吊2 個(gè)月的租賃費(fèi)用。取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和工期效益，為同類工程提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)和方法。