孙 强 王西胜 何 坤 刘 鹏

1. 陕西建工第六建设集团有限公司 陕西 咸阳 712000；2. 陕西建工集团股份有限公司 陕西 西安 710000

1 工程概况

CEC·咸阳第8.6代薄膜晶体管液晶显示器件（TFTLCD）项目分为生产区、动力配套区、办公区。其中ACF主厂房长478 m，宽259 m。工程结构形式为框架结构、钢-混凝土组合楼板，柱网间距18.6 m×16.8 m。原设计在筏板、02板、04板核心区双向超长混凝土纵横向中间一跨位置设置第1条后浇带，其余后浇带按照柱网间距每隔2跨（横向37.2 m、纵向33.6 m）分别设置（图1）。

图1 后浇带平面示意

原设计在每层钢结构的 轴北侧和 轴南侧、K轴设置“艹”字形的合拢带（图2），在气温（15±2）℃时合拢。

图2 合拢带平面示意

2 施工难点

2.1 施工作业面大、工期紧

ACF厂房单层面积123 610.8 m2，属于双向超长混凝土结构。单层长度大，施工时必须分段分面完成，各分部分项工程的协调与衔接必须做好，每个环节都要有序衔接，方能保证施工质量。

2.2 板面厚度大

02板华夫板厚600 mm，04板华夫板厚550 mm。板面厚度大，应采取措施避免混凝土收缩、温度应力带来的板面裂缝。

2.3 质量要求高

核心生产区洁净等级高，需安装曝光机等重大设备，按功能要求不允许产生裂缝。

3 混凝土开裂机理分析

3.1 不同板长条件下的温度应力沿长边方向的分布

为形象观察温度应力在混凝土板中的分布规律，图3给出了不同板长条件下的温度应力沿长边方向的分布情况。

图3 温度应力沿长度方向的分布规律

从图3中可以看出：随着长度的增加，板混凝土中最大拉应力也随之增大；混凝土板面中心拉应力最大，向边缘逐渐减小；根据厂房钢结构安装进度，板面混凝土浇筑长度可根据钢结构柱网间距分段浇筑。

3.2 最大拉应力与一次浇筑长度之间的关系

图4给出了混凝土与模板间摩擦因数取0.8条件下的混凝土板中最大拉应力σ与一次浇筑长度x之间的关系，其拟合关系式为：σ=0.036 91x＋0.113 3。

图4 最大拉应力与一次浇筑长度关系

分析图4可知：当混凝土面板与模板摩擦因数保持不变时，混凝土板中最大拉应力与一次浇筑长度成正比；浇筑长度越大，板中类似的约束拉应力越大。

3.3 温度应力分析

混凝土结构温差计算主要包括两部分：一部分为外界温度变化引起的温差，包括季节温差、内外温差和日照温差；另一部分为混凝土收缩而引起的当量温差。

温度应力计算采用Midas/Gen有限元分析软件，建立的有限元分析模型如图5所示，板面纵向应力分布如图6所示。

图5 有限元分析计算模型

图6 板面纵向应力分布

根据上述计算分析可知，最大应力发生在结构的中部。因此，通过设置一定数量的后浇带、施工缝、伸缩缝，可对超长结构混凝土裂缝起到抑制作用。

4 主要施工技术及措施

4.1 技术措施对比研究

4.1.1 跳仓法

以基础为例进行施工模拟，将ACF厂房划分为A、B、C、D四个施工区域（图7）。

图7 ACF厂房区域划分

ACF厂房基础阶段按照跳仓法施工顺序进行施工：

1）第一阶段施工（图8）：A1→A3→A5、B2→B4→B6、C1→C3→C5、D2→D4→D6区域为流水施工作业面，各工序应严格按照顺序开展施工，由中线向两侧依次进行。相邻两侧区域作为混凝土结构施工通道。

图8 跳仓法施工第一阶段

2）第二阶段施工（图9）：第二阶段施工区域同样按照进度计划流水施工，在作业面条件允许的情况下，可两仓同时施工。但第二阶段开始施工时，不能影响相邻施工区域混凝土浇筑。第二阶段施工区域混凝土浇筑时，施工通道为第一阶段施工区域，必须保证混凝土浇筑养护达到7 d以上且混凝土强度达到设计强度75%以上，并满面覆盖多层板作为混凝土面层成品保护措施。经济性分析：可不设变形缝和后浇带，并且不加任何膨胀剂，成本较低。

图9 跳仓法施工第二阶段

4.1.2 膨胀加强带

依据本工程由中间向两侧施工的特点，宜采取连续式膨胀加强带施工工艺。

从中线分别向两侧浇筑混凝土，每隔30 m设膨胀加强带，膨胀加强带宽2 m，两侧固定φ8 mm@100 mm的钢筋网片，并满挂密纹钢丝网片将带内和带外混凝土分开。膨胀加强带两侧采用掺10%（质量分数）膨胀剂的混凝土，膨胀加强带采用掺12%（质量分数）膨胀剂的混凝土，其带内混凝土强度等级比先浇混凝土等级高一级。

经济性分析：膨胀加强带混凝土需掺入适量膨胀剂（如高效混凝土膨胀剂UEA、CEA、AEA、FEA等）且混凝土强度等级需提高一级，成本高。

4.1.3 加密分仓法（后浇带、施工缝、伸缩缝）

为防止现浇钢筋混凝土结构由于温度、收缩不均产生有害裂缝，按照设计及施工规范要求，在板、梁相应位置留设临时施工缝，将结构暂时划分为若干部分，经过构件内部收缩，在若干时间后再浇筑该施工缝混凝土，将结构连成整体。

钢结构工程在纵向由中轴向两侧同时延伸，在横向每完成一跨的全部钢结构后，再向两侧方向前进一跨；土建工程以中轴为界限分为2个施工区，并紧跟钢结构提供的工作面从中间向两侧进行，采取02板华夫板、03板钢承板上下同时施工的工艺，如图10所示。

图10 分仓法施工流程

加密分仓法可最大限度地利用工作面，且能避免双向超长混凝土结构由于温度、收缩不均而产生的有害裂缝。

4.2 技术措施对比分析

1）跳仓法虽成本较膨胀加强带、分仓法低，但需增加混凝土的浇筑次数，不满足业主对于关键线路的工期节点要求。

2）膨胀加强带可以连续施工，对超长混凝土结构不用留缝且不开裂，工期相对跳仓法、分仓法可提前，但膨胀加强带由于其本身的作用原理，在建筑的沉降差控制上存在缺陷，有一定的风险，且膨胀加强带混凝土需掺入适量膨胀剂，成本较高。

3）加密分仓法（后浇带、施工缝、伸缩缝）是采取完全“放”的方法来解决大面积钢筋混凝土收缩应力问题，概念较为清晰，多年的工程实践也证明了这点。加密分仓法可满足02板、03板同时施工的要求，从而大大缩短工期，因此本工程双向超长混凝土拟采用加密分仓法施工技术。

5 关键节点

1）后浇带的宽度和该处的结构梁板及奇氏筒相适应，宽度为800 mm，如图11所示。

图11 后浇带示意

2）施工缝设置在钢柱及框架梁一侧，如图12所示。

图12 施工缝示意

3）伸缩缝由原设计钢承板做分隔，高度同结构楼板，填缝采用厚20 mm挤塑聚苯乙烯板（燃烧等级B1）及厚40 mm高环氧胶泥面层进行封堵，如图13所示。

图13 伸缩缝示意

6 双向超长混凝土分仓布置

6.1 华夫板分仓设置

1）02板、04板为华夫板，厚度分别为600、550 mm，通过后浇带、施工缝、合拢带进行分仓。

2）后浇带：设置3道纵向后浇带和10道横向后浇带。

3）施工缝：竖向不设置施工缝，在横向每2个相邻后浇带中间再增设1道施工缝。

4）合拢带：设置1道纵向合拢带，2道横向合拢带。

6.2 钢-混凝土组合楼板分仓设置

1）03板为钢-混凝土组合楼板，厚度200 mm，通过伸缩缝、合拢带进行分仓。

2）伸缩缝：横向设置12道伸缩缝，纵向设置7道伸缩缝。

3）合拢带：设置1道纵向合拢带，2道横向合拢带。

7 结语

本工程质量合格，没有发现结构裂缝现象，且工期缩短了28 d，实现提前全面移交洁净包的节点工期目标。加密分仓法施工技术有效控制了双向超长混凝土结构的裂缝，提高了混凝土施工质量，同时大大简化了施工工艺，提高了工效，缩短了施工工期，降低了工程成本，为超长混凝土结构施工和裂缝控制开辟了一个新途径[1-9]。