上海浦東國際機場二期航站樓高品質(zhì)混凝土施工技術(shù)

【摘要】上海浦東國際機場二期航站區(qū)工程航站樓結(jié)構(gòu)施工中為提高混凝土品質(zhì)，通過模板設(shè)計、脫膜劑的選擇、混凝土的最佳配比和對水泥、砂、石原材料的控制等技術(shù)措施，以及精心施工，使混凝土工程質(zhì)量達(dá)到了高品質(zhì)的設(shè)計要求。而且經(jīng)過工程實踐還總結(jié)了一套高品質(zhì)優(yōu)良混凝土的施工經(jīng)驗和質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)。

【關(guān)鍵詞】上海浦東國際機場航站樓高品質(zhì)混凝土模板設(shè)計混凝土配合比質(zhì)量控制

【中圖分類號】TU248.6 / 文獻(xiàn)標(biāo)識碼B 【文章編號】1004- 1001（2007）02- 0113- 04

0 前言

　　上海浦東國際機場二期航站區(qū)工程包括航站樓和交通中心兩大功能建筑群以及相關(guān)配套市政設(shè)施，其中航站樓包括登機長廊、主樓、連廊、樓前高架、登機橋等多個單體建筑，交通中心包括停車庫和通廊等多個單體建筑。與一期航站區(qū)工程相同，在二期航站區(qū)工程中也應(yīng)用了高品質(zhì)混凝土，尤其是在登機長廊和停車庫中應(yīng)用較多。以登機長廊為例介紹高品質(zhì)混凝土的施工技術(shù)。

1 設(shè)計要求

　　（1）室外可見部分為A級高品質(zhì)混凝土（素面高品質(zhì)混凝土，主要為沿口框架結(jié)構(gòu)柱和梁），模板拆除后混凝土表面不允許再進(jìn)行任何裝飾，直接追求混凝土表面的質(zhì)感，要求表面平整清潔，色澤一致。

　?。?）室內(nèi)公眾可見部分為B級高品質(zhì)混凝土（罩面高品質(zhì)混凝土，主要為框架結(jié)構(gòu)柱），模板拆除后，不再做任何抹灰，但要刮膩子和刷涂料面層，達(dá)到高級抹灰的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

　　（3）高品質(zhì)混凝土表面涂刷透明保護涂層，以起到長期保持混凝土表面自然的機理和質(zhì)感作用，并能防腐、防水。

　?。?）設(shè)計要求室外立面分格（見圖1）。

2 施工前策劃

2.1 策劃一：確定施工工況

　　首先，豎向結(jié)構(gòu)框架柱和水平結(jié)構(gòu)框架梁、板分開澆筑混凝土（見圖2）。水平結(jié)構(gòu)沿口高品質(zhì)混凝土梁和普通混凝土梁、板，同時澆筑混凝土。

　　其次，根據(jù)設(shè)計要求，決定柱模板不使用對拉螺栓。梁側(cè)模板分格為1.0 m，對拉螺栓縱向間距為1.0 m，豎向間距0.7 m；梁底模板按模板模數(shù)從兩邊向中間排列。

2.2 策劃二：模板設(shè)計

2.2.1 設(shè)計原則

　　為了達(dá)到高品質(zhì)混凝土質(zhì)量要求，將模板設(shè)計成大模板，隨后根據(jù)模板重量布置塔吊，模板安裝時整體吊裝套入封模，或單片吊裝拼裝封模。少量位于塔吊吊裝盲區(qū)的模板，按單張半框夾板散裝封模的方式設(shè)計。

　　工程沿口高品質(zhì)混凝土梁側(cè)模按單張半框夾板散裝封模設(shè)計。

　　模板細(xì)部節(jié)點設(shè)計時，需和建筑師協(xié)商確定。

2.2.2 模板面板選擇

　　結(jié)合一期航站區(qū)工程和市政工程的相關(guān)經(jīng)驗，對于各種面板材料，如鋼板、玻璃鋼、紙、涂塑竹膠板、浸質(zhì)紙覆面夾板、國產(chǎn)涂塑夾板、進(jìn)口WISA涂塑夾板等做了眾多試驗。經(jīng)過比較，對于帶圓弧角的柱和柱變形縫內(nèi)的模板，A類、B類高品質(zhì)混凝土采用鋼板做面板。對于陰陽角為直角的柱和梁，A類高品質(zhì)混凝土采用進(jìn)口WISA涂塑夾板做面板，B類高品質(zhì)混凝土采用國產(chǎn)涂塑夾板做面板。

2.2.3 脫模劑選擇

　　施工前，對水性和油性兩大類脫模劑的多種材料，結(jié)合模板面板選材進(jìn)行了多次試驗。先后試用了FJ- 101 油性脫模劑、麗石50 水性脫模劑、精制油等多種脫模劑，并參考了東海大橋和F1 賽車場看臺板所用脫模劑，最終確定選用精制油作為高品質(zhì)混凝土的脫模劑，即便于脫模，又能使混凝土表面具有光澤感。

2.2.4 細(xì)部節(jié)點設(shè)計

　　（1）明縫。在水平施工縫位置設(shè)水平凹槽，在對應(yīng)幕墻立柱位置設(shè)豎向凹槽（見圖3）。

　?。?）蟬縫。膠合板面板長邊連接與企口地板相同（見圖4）。鋼板面板連接采用焊接打磨的方法。

　?。?）變形縫。根據(jù)變形縫兩側(cè)柱同時施工（見圖5）和逐個施工（見圖6）的工況分別設(shè)計變形縫模板，逐個施工時，變形縫寬度不宜小于100 mm。

　?。?）對拉螺栓。采用高強度的粗絲牙對拉螺桿（見圖7），端部設(shè)H型螺帽和海綿墊，拆模后將H型螺帽卸下，用專用工具（見圖8）修飾成凹槽。

　?。?）模板陰陽角。陰角模板，正面撞側(cè)面。陽角模板面板按大面壓小面，長邊壓短邊，正立面壓側(cè)立面的原則設(shè)計。

　　（6）屋架埋件處理

　　屋架埋件位于框架柱側(cè)面，安裝時用型鋼支架固定，為保證周邊混凝土質(zhì)量，埋件面比混凝土面縮進(jìn)10 mm，并用橡膠條包裹埋件四邊，填充埋件和模板之間的間隙。

　?。?）牛腿和雨棚處理

　　部分A類柱內(nèi)側(cè)設(shè)有牛腿（為普通混凝土），還有部分A類梁上設(shè)有雨棚（為A類高品質(zhì)混凝土構(gòu)件）。為了減少模板設(shè)計難度，增加模板周轉(zhuǎn)次數(shù)，并確保A類高品質(zhì)混凝土施工質(zhì)量，將這兩類構(gòu)件均改為后施工，鋼筋接頭采用直螺紋連接。

2.3 策劃三：混凝土配合比設(shè)計

2.3.1 原材料控制

　　為保證高品質(zhì)混凝土拆模后顏色均勻一致，確定了原材料為同產(chǎn)地、同廠商、同規(guī)格、同品質(zhì)、同顏色的“五同”原則。

　　原材料在拌站設(shè)置專用堆場，并封存樣品。

　　根據(jù)“五同”原則選用原材料：

　?。?）水泥采用嘉新(南京) 京陽有限公司的P.042.5 水泥。

　?。?）粗骨料（碎石）采用湖州地區(qū)礦石，壓碎指標(biāo)值小于6.0%、5- 20 粒徑連續(xù)級配，含泥量小于等于0.5%，泥塊含量小于等于0.2%，針片狀含量不大于5%。

　?。?）細(xì)骨料（黃砂）采用廬江金砂。中粗砂，細(xì)度模數(shù)2.3- 2.5，含泥量小于等于1.0%，泥塊含量小于等于0.5%。

　?。?）粉煤灰采用復(fù)合外摻料（礦粉+ 優(yōu)質(zhì)低鈣粉煤灰+寶田S95 礦粉+ 特殊摻合料）。

　?。?）外加劑采用低含氣量減水劑（麥斯特生產(chǎn)的聚羧酸高效減水劑）。

2.3.2 配合比設(shè)計

　　膠凝材料用量控制在470 kg/m3 左右，其中水泥用量大于350 kg/m3，礦粉摻量不大于50 kg/m3；水膠比控制小于0.40，在施工過程膠材量和用水量保持一致，混凝土外觀顏色的均勻性效果最佳。

　　施工前，按結(jié)構(gòu)柱實際尺寸，用多種配合比的C40 混凝土進(jìn)行了試澆筑。最終確定柱采用擴展度為550±75 mm的混凝土。梁采用坍落度為140±30 mm的混凝土。

2.4 策劃四：確定施工工藝標(biāo)準(zhǔn)

　　根據(jù)多次的實樣試澆筑，結(jié)合普通混凝土施工工藝，分別確定高品質(zhì)混凝土柱和梁的施工工序、每項工序施工措施、質(zhì)量驗收程序等。同時要求安裝單位明確預(yù)埋預(yù)留措施和質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)。

2.4.1 柱（墻）施工流程（31 個工序）

　　模板設(shè)計→模板加工→模板出廠驗收→模板運輸→模板現(xiàn)場驗收→測量彈線→測量工序驗收→混凝土鑿毛→鋼筋校正→腳手架搭設(shè)→鋼筋連接→搭設(shè)鋼筋限位支架→鋼筋籠綁扎→預(yù)埋、預(yù)留→模板限位和鋼筋保護層墊塊→鋼筋工序驗收→模板下腳找平→模板脫模劑涂刷→模板吊裝→模板根部填嵌→模板固定→模板下腳塢幫→模板工序驗收→模板澆水→混凝土配合比設(shè)計→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護→拆模→混凝土表面處理→混凝土工序驗收→混凝土保護

2.4.2 梁（板）施工流程（25 個工序）

　　模板設(shè)計→模板加工→模板出廠驗收→模板運輸→模板現(xiàn)場驗收→測量彈線→測量工序驗收→混凝土鑿毛→腳手架和排架搭設(shè)→底模鋪放→柱（墻）鋼筋校正→梁（板）鋼筋綁扎→預(yù)埋、預(yù)留→預(yù)應(yīng)力施工→鋼筋保護層墊塊→側(cè)模安裝→鋼筋和模板工序驗收→模板澆水→混凝土配合比設(shè)計→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護→拆?！炷帘砻嫣幚怼炷凉ば蝌炇铡炷帘Ｗo

3 高品質(zhì)混凝土實施

3.1 鋼筋工程

　　成型鋼筋加工偏差按國標(biāo)施工規(guī)范負(fù)偏差要求控制。

　　鋼筋綁扎的扎鐵絲選用鍍鋅鐵絲，綁扎好后，鐵絲頭要向里彎。

　　考慮屋架埋件，梁、柱位置關(guān)系（沿口梁和柱外平）和梁、柱鋼筋規(guī)格（梁鋼筋一般為φ25 mm鋼筋，柱鋼筋一般為φ32 mm或φ40 mm鋼筋），確定A類高品質(zhì)混凝土柱為60 mm厚，梁為35 mm厚（梁鋼筋位于柱鋼筋外側(cè)）。B類高品質(zhì)混凝土柱為42 mm厚，梁為35 mm厚。

　　保護層墊塊選用與模板點接觸的塑料墊塊，墊塊顏色與混凝土表面顏色接近。

3.2 模板工程

　?。?）模板加工和驗收。采用大模板提高了工廠化和機械化程度，確保了模板的精度。大模板制作合格后運送現(xiàn)場，使用前須整體預(yù)拼裝驗收加工質(zhì)量。

　?。?）模板安裝。為避免柱模板下腳漏漿，周邊必須用1：2 水泥砂漿找平，厚度為30 mm，寬度為100 mm。同時在柱模板根部墊塑料棒或馬糞紙。

　　柱模板下腳限位采用50 mm長50×5 mm角鐵焊接在預(yù)留短鋼筋上，每邊不少于2 塊。柱模板安裝、校正、固定完成后，用1∶2 快硬水泥砂漿進(jìn)行下腳塢幫。

　?。?）模板拆除。根據(jù)氣溫條件，在混凝土澆筑完成18～24 h 后拆除柱模板，模板拆除后2 h 內(nèi)完成質(zhì)量缺陷修補，然后進(jìn)行養(yǎng)護。梁側(cè)模在混凝土澆筑完成養(yǎng)護7 d 后拆模。如果在18～24 h 后拆模，則2 h 內(nèi)完成質(zhì)量缺陷修補，然后進(jìn)行養(yǎng)護。

　　梁底模在混凝土達(dá)到拆模要求設(shè)計強度，并在上層梁混凝土達(dá)到50%強度后拆除。每次模板安裝前必須檢查模板面板質(zhì)量。

3.3 混凝土工程

　?。?）澆筑溫度控制

　　高品質(zhì)混凝土施工時，正好位于6 月～10 月（期間最高溫超過35℃的天數(shù)有45 d），為了將入模溫度控制在低于30℃，混凝土澆筑均安排在夜間，且施工前必須對模板進(jìn)行澆水降溫。

　?。?）振搗方法

　　對于用坍落度控制的混凝土振搗方法與一般混凝土相同，并采用二次振搗工藝。對于用擴展度控制的混凝土振搗方法與一般混凝土不同，對于柱混凝土每次澆筑約2 m高后振搗一次，振搗僅需沿四周表面影響范圍內(nèi)進(jìn)行交錯式振搗，每點只振搗一次，振搗棒快速插入后，拔出速度約10～15 s/m。

　?。?）修磨

　　修磨工作在拆模后2 h 內(nèi)完成，修磨用材料使用與混凝土相同品種的水泥，摻入適量白水泥和粘合膠水，調(diào)配成與混凝土色澤接近的膩子，由專人進(jìn)行修磨，以手工操作為主?；炷帘砻嫘弈?yīng)充分澆水濕潤，并可用將研磨材料浸入濕潤的辦法以保證修磨過程中混凝土表面始終保持濕潤狀態(tài)，濕潤后的混凝土表面用磨石、砂輪片等材料用手工研磨，也可用手提砂輪機等工具研磨，直到混凝土表面磨平、磨光、磨出原漿為止。但不允許在修磨過程中向混凝土表面澆水，以避免將研磨出來的稀漿沖刷掉。待修磨處混凝土表面干燥后，可用廢水泥袋、細(xì)砂紙、干回絲或干黃砂擦拭一遍，使表面色澤趨于一致。

　?。?）養(yǎng)護和保護

　　混凝土養(yǎng)護時間不少于7 d。對于水平外露的樓板、梁混凝土面采用覆蓋土工布，然后澆水濕潤養(yǎng)護。對于混凝土澆筑完18～24 h 后即拆模的混凝土面，在拆模后或修補完成后及時涂刷混凝土養(yǎng)護液。

　　混凝土養(yǎng)護完成后，清除混凝土表面污漬和氣泡表面覆蓋的薄漿，然后涂刷保護液。

　　混凝土養(yǎng)護和表面透明保護液施工流程：拆?！? h 內(nèi)表面清理修磨→2 h 后表面清洗→噴涂養(yǎng)生液一度→清洗調(diào)色→涂刷保護液?？⒐を炇涨皩植勘Ｗo層破壞的表面修補清洗后再用保護液滾涂一次。

　　混凝土柱保護先用塑料薄膜包裹，然后再將地面以上2.0 m高度內(nèi)的柱陽角用200 mm寬夾板條包裹。梁保護先用塑料薄膜覆蓋，再沿外口壓100×200 mm通長木條。

4 結(jié)語

　?。?）高品質(zhì)混凝土應(yīng)用成功的關(guān)鍵在于事前策劃，施工前要考慮到每一個細(xì)節(jié)，沒有把握不能投入施工。通過管理和過程控制來保證施工質(zhì)量的穩(wěn)定性。通過持續(xù)改進(jìn)提高施工質(zhì)量。

　　（2）通過施工實踐，高品質(zhì)混凝土的施工應(yīng)盡可能向工廠化和機械化方向發(fā)展。即模板工廠化批量定加工，混凝土定1～2 家攪拌站供應(yīng)，模板裝、拆用塔吊或汽車吊吊裝。

　?。?）本工程高品質(zhì)混凝土施工時，在新材料應(yīng)用上，混凝土柱使用了新配合比的混凝土，即擴展度為550±75 mm的混凝土；模板面板材料基本仍沿用了傳統(tǒng)的膠合板和鋼板，僅個別圓柱應(yīng)用了紙筒模（見圖9），質(zhì)量也能達(dá)到高品質(zhì)混凝土要求，可進(jìn)行推廣。

　　（4）對于C40 混凝土配合比，由于事前進(jìn)行了大量的試驗，質(zhì)量比較穩(wěn)定，工程實際效果也較好。但是對于C30 混凝土配合比，根據(jù)C40 混凝土配合比調(diào)整確定后，沒有進(jìn)行大量試驗，致使應(yīng)用中，對混凝土硬化后色差的控制很不穩(wěn)定。因此對于A類高品質(zhì)混凝土，必須在施工前對每一種級配的混凝土配合比進(jìn)行大量的實樣試驗。