超大面积展厅预应力梁板混凝土分仓递推流水施工技术

2014-09-20

建筑施工 2014年10期

中国建筑第八工程局有限公司总承包公司上海 200135

1 工程概况

中国博览会会展综合体项目（北块）位于上海市虹桥商务区，总建筑面积约147 万m²，其中地上建筑面积127 万m²、地下建筑面积20 万m²，建筑高度43 m。其中，C1区为展厅部分，建筑面积逾20 万m²，展厅区2 层，2层为预应力钢筋混凝土框架结构，屋面为钢结构三角形管桁架结构（图1）。

图1 工程效果图

双层展厅层高16 m，楼面为超大面积预应力梁板结构，展厅x方向长度300 m、跨度36 m，y方向长度330 m、跨度27 m，总面积约86 773 m2。预应力框架梁截面尺寸1 800 mm×2 650 mm，一级次梁截面预应力井字梁截面尺寸600 mm×2 500 mm，间距9 m，预应力小次梁截面尺寸300 mm×900 mm，间距9 m；楼板板厚180 mm。2层展厅楼板原设计图纸共留设5 条后浇带，其中x方向3 条，y方向2 条，后浇带宽1 m。后浇带分隔最大尺寸102 m×85 m。

2 技术特点

（a）超大面积预应力梁板分仓递推流水施工技术可以缩短施工工期，并具有显著经济效益。

（b）可取消温度后浇带，同时避免混凝土结构产生有害裂缝。

（c）注重通过合理安排混凝土结构各施工工序，实现无温度后浇带时混凝土结构的流水施工。

（d）技术要点是分仓尺寸、浇筑间隔、流水顺序与控制裂缝综合方法。

3 施工要点

3.1 分仓尺寸及位置确定[1]

对于框架结构混凝土楼板而言，由于所受外约束较小，从裂缝控制角度分析，分仓的大小控制在40～60 m。用有限元计算软件对单块进行施工阶段的收缩应力计算，并对整个工况进行模拟，确认单仓尺寸在70 m范围内，不会出现裂缝。同时分仓时还需要考虑：

（a）分仓缝一般设在结构剪力最小处，施工缝宜留设在梁板结构跨中1/3处；

（b）根据现场混凝土一次性浇筑能力，分仓面积不宜过大，一次浇筑施工的时间不宜大于24 h，避免因疲劳影响工人的施工质量；

（c）分仓时宜考虑模板、脚手架等周转材料的使用周转情况。

综合考虑上述因素，中国博览会会展综合体项目C1区展厅分仓共38 块，最大分块面积3 450 m2，横向尺寸60 m，纵向尺寸57.9 m，最大分仓长度为63.7 m。

3.2 混凝土浇筑间隔时间确定[2]

分仓递推流水施工取消温度后浇带，由于控制裂缝的要求，相邻仓混凝土的浇筑工序间必须有一个“间隔”时间，“间隔”时间的作用主要是释放部分混凝土结构早期的收缩变形。

考虑框架楼板所受的外约束较小，在间隔时间内无需释放掉全部的体积变形，故参照相关规范，跳仓间隔施工的时间不宜小于7 d。且根据工程的施工难度及合理的施工组织，模板支架搭设及钢筋安装等每一仓施工的时间在7 d以上。同时经Midas有限元分析，间隔时间＞7 d，即不会出现裂缝。

综合考虑上述因素，中国博览会会展综合体项目确定混凝土浇筑时间为7 d。

3.3 混凝土浇筑顺序[3]

超大面积混凝土结构分仓递推流水施工，要求所有仓混凝土结构的施工过程按总体设定的施工次序依次进行。中国博览会会展综合体项目为实现流水施工，便于钢结构屋盖吊装及早插入，确定展厅流水施工顺序为自西向东进行。即按从1→8的施工顺序进行施工。施工顺序如图2所示。

图2 分仓递推流水施工顺序

3.4 钢筋及预应力筋安装

在预应力楼板施工过程中，预应力束一部分在混凝土内，一部分在混凝土外，若后续梁模板未铺设或梁钢筋箍筋未放置，而预应力束甩出长度过长，则会给后续施工带来不便。故施工过程中后一段梁模板、钢筋需前一段混凝土浇筑前施工完毕。同时项目利用BIM技术对预应力钢筋和梁钢筋进行节点位置深化，确保预应力筋安装。深化节点如图3所示。

3.5 施工缝处理[4]

中国博览会会展综合体项目框架主梁截面尺寸1 800 mm×2 650 mm，针对高2 650 mm的梁施工缝处需使用快易收口网并加焊Φ14 mm@200 mm钢筋进行加固，防止漏浆。框架梁施工缝留设如图4所示。同时在施工缝一侧梁底留一缺口，避免浆液流入梁底、附近柱内无法清理，影响二次浇注质量。

使用快易收口网需在混凝土浇筑1 d后凿除浇筑仓边沿的快易收口网，浇筑相邻仓时需对施工缝进行凿毛并浇水润湿，方可进行第2次混凝土浇筑，从而保证新老混凝土的粘接。

图3 预应力钢筋安装节点深化

图4 框架梁施工缝加固

3.6 混凝土测温及养护

在相同温度时间段内，选取典型框架梁进行测温。1 800 mm×2 650 mm框架梁，使用无线测温系统对梁截面不同点的温度进行测量。

混凝土浇筑初凝后，使用1 层薄膜+1 层草袋保温、保湿洒水养护15 d，薄膜起覆盖保湿作用，草袋起遮阳、蓄水作用。洒水养护15 d后，掀除覆盖的草袋，但薄膜尽量一直保留，以减少后期干燥收缩的发展。混凝土浇筑完毕的24 h以前，可限于做测量、定位、弹线等准备工作，最多只允许暗柱钢筋焊接工作，不允许吊卸大宗材料，避免冲击振动。第3天方可开始吊卸钢管等大宗材料以及正常支模施工。