超長、超寬配筋混凝土承重地坪施工技術

王 磊 李世昌 劉 偉 杜 欽 張始浩

北京建工集團有限責任公司 北京 100055

1 工程概況

北京大興國際機場南航基地第一標段機務維修設施項目總建筑面積200 698 m2，其中1號機庫及附樓工程建筑面積110 171.11 m2，機庫大廳跨度405 m，進深100 m，采用配筋混凝土承重地坪。該地坪為承受最大客機A380設計，同時滿足維修車輛、人員通過及機務維修的需要。

2 工程特點、難點

2.1 工程特點

1）工程重要性大。工程作為南航在北京大興國際機場的五大功能區之一，是南航北京核心樞紐工程，具備航線維修、機體維修、航材保障、第三方維修、客艙整新、航空維修培訓等重要功能，建成后將成為南航覆蓋全國和全球的維修資源保障中心和航材支援中心。

2）地坪面積大。整體地坪長約400 m，寬約100 m，單倉面積約300 m2，地坪整體面積及單倉澆筑面積大。

3）承載力要求高。地坪采用鋼筋混凝土平板，厚度450 mm，混凝土強度等級C30，配筋為三級鋼，直徑14 mm，間距200 mm，雙層雙向，為承受最大客機A380設計，承載力要求高。

4）面層使用要求高。地坪在滿足整體強度、平整度符合規范、設計要求的同時，其面層還要滿足抗油、耐磨、耐壓、防滑、防裂、防靜電、易清潔等使用要求。

2.2 工程難點

1）地坪平整度控制難度大。地坪整體面積大、分倉多，如何有效地控制單倉的平整度及相鄰倉之間的平整度，以保證整體地坪平整度符合要求，是地坪施工控制的難點之一。

2）地坪裂縫控制難度大。地坪面積大、面層使用要求高，如何有效控制地坪本身結構裂縫及面層裂縫，是地坪施工控制的另一難點。

3）地坪完成后的整體色差控制難度大。地坪混凝土原漿收面，為固化劑面層。固化劑本身無色透明，地坪完成時的外觀效果即為混凝土外觀效果，北京大興國際機場南航基地1號機庫地坪面積約40 000 m2，且分倉多，如何保證完成的地坪整體顏色統一協調，達到美觀效果，是地坪施工控制又一難點。

4）地坪施工組織難度大。工程較為特殊，且工期緊張，在地坪施工的同時，上部鋼結構網架內部機電各專業及機庫內部各專業設備安裝需同時進行，交叉作業多，對施工組織提出了很大的挑戰。

3 創新技術

3.1 混凝土面層振搗技術

本工程地坪混凝土在傳統內部振搗的基礎上，增加了面層振搗，即采用振動梁進行振搗，同時對混凝土面層進行整平。振動梁工作原理為：在振動內部延長向設置1根帶有偏心錘的轉軸，在發動機帶動轉軸轉動的過程中，偏心錘的偏心作用使振動梁產生一定幅度的振動；當振動梁沿模板上口移動時，在這種振動的作用下，一方面會使混凝土表面趨于平整，另一方面會使表面粗骨料下沉、水泥砂漿輕微上浮，達到提漿作用，為后續金屬耐磨骨料施工做準備。

3.2 混凝土地坪標高控制技術

本工程地坪標高通過分縫角鋼控制。地坪模板采用螺栓與角鋼可靠連接且標高略低于角鋼上標高（圖1），調節角鋼標高及平整度使之滿足要求。

圖1 角鋼與模板固定示意

在混凝土澆筑過程中，振搗梁放置在角鋼上部，以角鋼為軌道進行地坪面層振搗及整平，以此控制整體地坪的完成標高及表面平整度。

3.3 地坪鋼筋排布深化技術

本工程地坪設計為雙層雙向配筋。為保證后期地面切縫順直、美觀及可操作性，在鋼筋安裝過程中，分縫位置處鋼筋預先斷開處理，具體為：

1）地坪下部橫向鋼筋（縱向）在分倉處斷開，地坪下部縱向鋼筋（橫向）在大分格處斷開。

2）地坪上部縱向、橫向鋼筋在分倉及分縫位置斷開。

3.4 地坪面層處理技術

本工程地坪面層采用水溶性固化劑。在地坪混凝土終凝后即進行面層固化劑施工，采用水養護以加速固化劑與水泥的反應速度。整體施工過程綠色環保，節約了大量的工期及人力、物力投入。

4 地坪防裂縫施工技術

4.1 混凝土原材料選擇

本工程地坪面層為固化劑，由特種水泥、耐磨骨料和添加劑金屬組成，具有高致密性。為滿足面層施工要求，控制地面裂縫，必須采用合適的混凝土配合比，并對原材料提出如下要求：混凝土攪拌使用的水泥均采用同一品牌、同一批次；混凝土攪拌使用的石子、砂子均為同一產地出產，規格應滿足要求；混凝土使用的外加劑須使用同一品牌、同一型號產品，用量須嚴格按照配合比要求進行摻加。

4.2 混凝土配合比設計

經過實驗室試配，并經現場實際施工樣板試驗，結合地坪混凝土施工經驗，最終確定混凝土的配合比為：水∶水泥∶砂∶石∶外加劑=160∶330∶818∶1 042∶3.96。

4.3 混凝土澆筑振搗設備選擇

機庫地坪混凝土分為內部振搗和面層振搗：混凝土內部采用傳統振搗棒進行振搗；面層采用振動梁進行振搗，同時對混凝土面層進行整平。

4.4 混凝土養護方式

1）地坪混凝土采用固化劑進行面層處理，固化劑施工時需要不斷地用水進行沖洗，以保證固化劑與混凝土表面水泥進行化學反應。因此，地坪混凝土前期養護與固化劑施工相結合，前期養護時間為7 d，后期對混凝土表面灑水加覆蓋土工織物保濕養護。

2）在混凝土固化劑施工時及完成后，對混凝土表面進行灑水養護，必要時鋪設棉氈進行保濕，確保養護工作到位，后續灑水養護7 d。

3）養護工作結束前，要做好安全隔離，混凝土養護區域內嚴禁所有人進出。養護施工結束后7 d，可以允許人員通行；28 d后可以允許重型載貨車輛通行以及后續其他專業施工。

5 地坪標高控制技術

1）結合工程特點，選用角鋼加定制鋼模板作為振動梁導軌的方法來控制單倉平整度，通過各倉之間的雙角鋼調節來控制相鄰倉平整度。同時，配合紅外線及機庫內控制網，保證整體地坪平整度符合要求。

2）施工前在大廳內設置標高控制點，形成控制網。

3）模板支設時，采用紅外線對模板標高進行復核，確保模板頂標高誤差在2 mm以內。

4）嚴格控制模板及角鋼的平整度，2 m范圍內的誤差不大于2 mm。

5）混凝土澆筑過程中采用振動梁進行找平，標高由模板及安裝在模板上的角鋼進行控制。

6 地坪分縫及面層處理技術

6.1 地坪分縫方案確定

在地坪施工前，考慮混凝土振搗設備的規格以及軸線網的布局，確定地坪分縫方案，分縫分為三級：

1）第一級：將整體地坪進行分格，分格采用企口縫，表面采用不銹鋼角鋼作為邊界處理。相鄰分格之間間距25 mm，作為分格板塊之間的伸縮變形預留量。

2）第二級：在每一分格內，沿x軸方向，以6 m為基準，作為分倉寬度，跳倉施工[1]，跳倉混凝土施工間隔大于10 h，分倉之間采用企口連接。

3）第三級：在每一分倉內，沿y軸方向，以6 m為基準，作為分縫寬度，即每一分縫尺寸為6 m 6 m。分縫之間為誘導縫，在每一倉澆筑3 d后切割，切割深度為板塊厚度的1/3。

6.2 地坪施工模板設計

1）分倉模板采用定制鋼模板＋局部木模板的方案。模板采用定制三角架進行固定。地坪分格護角角鋼采用開孔后以高強螺栓進行固定的方式（圖2）。

圖2 地坪模板安裝示意

2）機庫大廳地面原設計有集水坑、排水溝及地井，周邊均需做找坡。考慮地坪面層工藝，集水坑、地井在大面積地坪施工前，采用木模板先進行混凝土及面層施工。排水溝混凝土分2次澆筑：第1次澆筑至地坪底標高；第2次與地坪混凝土一起澆筑，以保證混凝土整體面層質量。

3）考慮到后期使用及耐久性要求，地坪周邊與門洞口順接處增加角鋼護角[2]，既達到了美觀效果，又可以對分縫處混凝土進行有效保護。

6.3 面層處理

6.3.1 金屬耐磨骨料施工工藝

1）使用單腳磨平器（附著合金材質鐵盤）進行混凝土第1次提漿作業，并根據地面初凝情況按2/3用量均勻地撒布粉末耐磨材料[3]。

2）提漿、撒布粉末耐磨材料施工過程中需要確認標高，且同步進行補正工作。

3）當混凝土表面凝固到一定硬度時，采用駕駛型抹光機進行混凝土表面第2次提漿作業。同時，根據地面平整度和泌水情況進行剩余1/3用量的金屬耐磨骨料布撒，確保地面規整度和表面泌水均勻。

4）使用收光機進行混凝土完成面收光施工，調節速度和強度，將地面拋出一定光澤度。

6.3.2 固化劑施工

金屬耐磨骨料收光完畢且混凝土終凝后，面層可上人時即可進行固化劑施工。固化劑施工過程中嚴禁非固化劑施工人員在地面上行走。固化劑施工完成后，繼續進行水養護，以加速固化劑與水泥的反應。

6.3.3 誘導縫切割

1）垂直于條倉方向的誘導縫在每倉澆筑后2～3 d進行切割。采用專用切割工具，深度為板塊厚度的1/3。

2）平行于條倉方向的誘導縫切割分為2步。第一步，在首倉拆模后，沿混凝土外邊界向內10 mm彈線，用專用切割工具切割，切割深度為企口的上半部分，同時在企口部位安裝SBS卷材作為隔離層。第二步，在填倉混凝土澆筑后，觀察兩倉之間的混凝土，在兩倉混凝土之間出現細微裂縫后即可切割誘導縫。

6.3.4 誘導縫填縫

1）在切縫完成30 d后，將縫內雜塵徹底清理干凈；用泡沫條將縫隙填堵到混凝土表面以下2～4 mm處，作為膠體凝固的支撐物。

2）打膠時一次填充到位，使填充的膠體微高于地面1～2 mm，然后用鏟刀鏟平。

3）聚氨酯填縫膠需要有6～10 h的凝固時間，因此施工期間嚴禁交叉作業。

7 結語

北京大興國際機場南航基地機務維修設施項目質量要求高、工期緊。通過對超長、超寬配筋混凝土承重地坪施工技術的研究，成功解決了超長、超寬配筋混凝土承重地坪裂縫控制、標高控制、面層控制等問題，滿足了設計和建設單位的要求。施工完成后的地坪整體質量及外觀效果均達到了預期要求，為大面積、面層使用要求高的整體配筋混凝土地坪施工提供了方法及經驗。

受限于混凝土面層振搗設備（振動梁）規格尺寸，本工程地坪整體分倉較多。在以后的地坪施工時，如能在面層振搗設備（振動梁）上有所突破，再通過合理的配筋設計，并在混凝土原材料和配合比等方面進一步探索，以有效地抑制裂縫產生，則可以加大分倉尺寸，減少分倉數量，從而提升地坪整體外觀效果。這是超長、超寬配筋混凝土地坪施工技術后續的研究方向。