上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)二期航站樓高品質(zhì)混凝土施工技術(shù)

【摘要】上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)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(jì)、脫膜劑的選擇、混凝土的最佳配比和對(duì)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(jì)要求。而且經(jīng)過工程實(shí)踐還總結(jié)了一套高品質(zhì)優(yōu)良混凝土的施工經(jīng)驗(yàn)和質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

【關(guān)鍵詞】上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)航站樓高品質(zhì)混凝土模板設(shè)計(jì)混凝土配合比質(zhì)量控制

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

0 前言

　　上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)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(jī)長(zhǎng)廊、主樓、連廊、樓前高架、登機(jī)橋等多個(gè)單體建筑，交通中心包括停車庫和通廊等多個(gè)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(jī)長(zhǎng)廊和停車庫中應(yīng)用較多。以登機(jī)長(zhǎng)廊為例介紹高品質(zhì)混凝土的施工技術(shù)。

1 設(shè)計(jì)要求

　?。?）室外可見部分為A級(jí)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。

　　（2）室內(nèi)公眾可見部分為B級(jí)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?zhàn)雍退⑼苛厦鎸?，達(dá)到高級(jí)抹灰的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

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

　　（4）設(shè)計(jì)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(shí)澆筑混凝土。

　　其次，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，決定柱模板不使用對(duì)拉螺栓。梁側(cè)模板分格為1.0 m，對(duì)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(jì)

2.2.1 設(shè)計(jì)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(jì)成大模板，隨后根據(jù)模板重量布置塔吊，模板安裝時(shí)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(jì)。

　　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(jì)。

　　模板細(xì)部節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，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(yàn)，對(duì)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(guó)產(chǎn)涂塑夾板、進(jìn)口WISA涂塑夾板等做了眾多試驗(yàn)。經(jīng)過比較，對(duì)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(duì)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(guó)產(chǎn)涂塑夾板做面板。

2.2.3 脫模劑選擇

　　施工前，對(duì)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(yàn)。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(chǎng)看臺(tái)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(diǎn)設(shè)計(jì)

　?。?）明縫。在水平施工縫位置設(shè)水平凹槽，在對(duì)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(zhǎng)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(shí)施工（見圖5）和逐個(gè)施工（見圖6）的工況分別設(shè)計(jì)變形縫模板，逐個(gè)施工時(shí)，變形縫寬度不宜小于100 mm。

　　（4）對(duì)拉螺栓。采用高強(qiáng)度的粗絲牙對(duì)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。

　　（5）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(zhǎng)邊壓短邊，正立面壓側(cè)立面的原則設(shè)計(jì)。

　?。?）屋架埋件處理

　　屋架埋件位于框架柱側(cè)面，安裝時(shí)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。

　　（7）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(jì)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(jì)

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(chǎng)，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(jí)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(jì)

　　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(shí)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(kuò)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(shí)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(xiàng)工序施工措施、質(zhì)量驗(yàn)收程序等。同時(shí)要求安裝單位明確預(yù)埋預(yù)留措施和質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

2.4.1 柱（墻）施工流程（31 個(gè)工序）

　　模板設(shè)計(jì)→模板加工→模板出廠驗(yàn)收→模板運(yùn)輸→模板現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收→測(cè)量彈線→測(cè)量工序驗(yàn)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(hù)層墊塊→鋼筋工序驗(yàn)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(yàn)收→模板澆水→混凝土配合比設(shè)計(jì)→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)→拆?！炷帘砻嫣幚怼炷凉ば蝌?yàn)收→混凝土保護(hù)

2.4.2 梁（板）施工流程（25 個(gè)工序）

　　模板設(shè)計(jì)→模板加工→模板出廠驗(yàn)收→模板運(yùn)輸→模板現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收→測(cè)量彈線→測(cè)量工序驗(yàn)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(hù)層墊塊→側(cè)模安裝→鋼筋和模板工序驗(yàn)收→模板澆水→混凝土配合比設(shè)計(jì)→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)→拆?！炷帘砻嫣幚怼炷凉ば蝌?yàn)收→混凝土保護(hù)

3 高品質(zhì)混凝土實(shí)施

3.1 鋼筋工程

　　成型鋼筋加工偏差按國(guó)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(hù)層墊塊選用與模板點(diǎn)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(yàn)收。采用大模板提高了工廠化和機(jī)械化程度，確保了模板的精度。大模板制作合格后運(yùn)送現(xiàn)場(chǎng)，使用前須整體預(yù)拼裝驗(yàn)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(shí)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(zhǎng)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(bǔ)，然后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。梁側(cè)模在混凝土澆筑完成養(yǎng)護(hù)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(bǔ)，然后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

　　梁底模在混凝土達(dá)到拆模要求設(shè)計(jì)強(qiáng)度，并在上層梁混凝土達(dá)到50%強(qiáng)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(shí)，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(duì)模板進(jìn)行澆水降溫。

　?。?）振搗方法

　　對(duì)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(duì)于用擴(kuò)展度控制的混凝土振搗方法與一般混凝土不同，對(duì)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(cuò)式振搗，每點(diǎn)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?zhàn)?，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(rùn)，并可用將研磨材料浸入濕潤(rùn)的辦法以保證修磨過程中混凝土表面始終保持濕潤(rùn)狀態(tài)，濕潤(rùn)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(jī)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。

　　（4）養(yǎng)護(hù)和保護(hù)

　　混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7 d。對(duì)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(rùn)養(yǎng)護(hù)。對(duì)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(bǔ)完成后及時(shí)涂刷混凝土養(yǎng)護(hù)液。

　　混凝土養(yǎng)護(hù)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(hù)液。

　　混凝土養(yǎng)護(hù)和表面透明保護(hù)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(hù)液?？⒐を?yàn)收前對(duì)局部保護(hù)層破壞的表面修補(bǔ)清洗后再用保護(hù)液滾涂一次。

　　混凝土柱保護(hù)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(hù)先用塑料薄膜覆蓋，再沿外口壓100×200 mm通長(zhǎng)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(gè)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。

　?。?）通過施工實(shí)踐，高品質(zhì)混凝土的施工應(yīng)盡可能向工廠化和機(jī)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(shí)，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(kuò)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(gè)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。

　?。?）對(duì)于C40 混凝土配合比，由于事前進(jìn)行了大量的試驗(yàn)，質(zhì)量比較穩(wěn)定，工程實(shí)際效果也較好。但是對(duì)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(yàn)，致使應(yīng)用中，對(duì)混凝土硬化后色差的控制很不穩(wěn)定。因此對(duì)于A類高品質(zhì)混凝土，必須在施工前對(duì)每一種級(jí)配的混凝土配合比進(jìn)行大量的實(shí)樣試驗(yàn)。