補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)在超長屋面結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用

王紅兵 蒲德強(qiáng) 王建輝 王俊儒 王戰(zhàn)勇候進(jìn)智

(1中國新興保信建設(shè)總公司四公司，北京100079；2北京京投置地房地產(chǎn)有限公司，北京100101)

大紅門11#商業(yè)樓位于北京豐臺(tái)區(qū)大紅門西路26號(hào)，是北京京投置地房地產(chǎn)有限公司在地鐵10#線上開發(fā)建設(shè)的一座大型公建，建筑面積83451m2，檐高45.15m，地下3層，地上6層，框架—剪力墻結(jié)構(gòu)。頂層為影院，層高12米，屋面為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，面積8729m2，平面尺寸為104m×88m，頂板厚度120mm～200mm，板鋼筋為Φ10@150mm、Φ14@250mm，梁截面尺寸400mm×600mm、400mm×1000mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30、C45，屋面結(jié)構(gòu)設(shè)有雙向4條貫通溫度后澆帶。

1 問題的提出

1.1 原設(shè)計(jì)有貫通東西、南北的800mm寬溫度后澆帶各2條，在外幕墻施工完畢后才允許封閉，結(jié)構(gòu)延后施工、延長工期的矛盾突出。

1.2 影院層高12米，屬高支模工程，如留后澆帶，將給后澆帶高支模施工帶來安裝和拆除的不便。

1.3 屋面結(jié)構(gòu)板屬于超長結(jié)構(gòu)，需解決超長混凝土結(jié)構(gòu)抗裂問題。

2 技術(shù)方案的確定

2.1 方案設(shè)想

基于上述工程矛盾，依據(jù)《補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T178-2009），擬采用膨脹加強(qiáng)帶代替溫度后澆帶，并將加強(qiáng)帶外的普通混凝土調(diào)整為補(bǔ)償收縮混凝土。

2.2 方案論證

邀請(qǐng)中國建筑材料科學(xué)研究總院游寶坤和凌良敏專家，深入理解補(bǔ)償收縮混凝土的機(jī)理和性能，會(huì)同設(shè)計(jì)、建設(shè)、監(jiān)理等單位對(duì)方案進(jìn)行可行性論證。

2.3 方案確定

1)采用2000mm寬膨脹加強(qiáng)帶代替800mm寬溫度后澆帶，將帶外的普通混凝土調(diào)整為補(bǔ)償收縮混凝土，膨脹加強(qiáng)帶比帶外混凝土提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)；

圖1 膨脹加強(qiáng)帶位置圖

2)采用北京新中巖建材科技有限公司生產(chǎn)的ZY型膨脹劑；

3)為提高鋼筋與混凝土變形的協(xié)調(diào)，鋼筋配置需“細(xì)而密”，用冷軋帶肋鋼筋φ7@120mm代換φ10@150mm。

φ11@150mm代換φ14@250mm；

4）為提高應(yīng)力集中區(qū)域的抗裂能力，在“中庭天井轉(zhuǎn)角、四周大角、核心筒墻體轉(zhuǎn)角”處，增設(shè)熱軋光圓φ8@100mm的放射形鋼筋，配筋范圍不少于板跨的1/3；

5）結(jié)合工程和氣候特點(diǎn)，補(bǔ)償收縮混凝土限制膨脹率設(shè)計(jì)值：“加強(qiáng)帶區(qū)域?yàn)?.035%，帶外區(qū)域?yàn)?.025%”，ZY型膨脹劑摻量按照限制膨脹率設(shè)計(jì)值，通過試配確定。

3 膨脹加強(qiáng)帶設(shè)置

3.1 根據(jù)結(jié)構(gòu)平面尺寸，與北京中聯(lián)環(huán)建文建筑設(shè)計(jì)有限公司協(xié)商，變更調(diào)整了膨脹加強(qiáng)帶的位置，每30m～45m設(shè)置一道加強(qiáng)帶，加強(qiáng)帶2000mm寬，具體布置如圖1：

3.2 考慮“中（高）考”施工時(shí)間限制影響已及攪拌站的供應(yīng)能力，屋面結(jié)構(gòu)按加強(qiáng)帶位置劃分為6個(gè)施工段，采用間歇式加強(qiáng)帶施工，膨脹加強(qiáng)帶隨后澆施工段一起澆筑，加強(qiáng)帶內(nèi)外混凝土采用鋼板網(wǎng)分隔。

3.3 在后續(xù)混凝土澆筑前，間歇式加強(qiáng)帶處按照施工縫處理，在樓板1/2板厚處加設(shè)遇水膨脹止水條，以提高屋面結(jié)構(gòu)板防水能力。

4 原材料選擇

4.1 水泥：北京水泥廠“京隅”PO42.5水泥；

4.2 中砂：涿州中砂，細(xì)度模數(shù)為2.3～2.5；

4.3 石子：涿州碎石，5～25mm連續(xù)級(jí)配；

4.4 膨脹劑：北京新中巖的“ZY型”高效膨脹劑；

4.5 泵送劑：北京宏鑫外加劑廠的“HX-1”；

4.6 粉煤灰：天津軍電電廠“二級(jí)粉煤灰”；

4.7 礦粉：首鋼嘉華“礦粉”。

5 配合比設(shè)計(jì)

②坍落度要求為160mm～180mm，經(jīng)1小時(shí)后坍落度為140mm～160mm。

6 施工技術(shù)措施

表1 混凝土配合比（樓板混凝土） 單位：kg/m3

表2 混凝土配合比（預(yù)應(yīng)力梁混凝土）單位：kg/m3

圖2 覆蓋塑料薄膜保濕養(yǎng)護(hù)混凝土

6.1 施工情況

屋面補(bǔ)償收縮混凝土由北京宏鑫預(yù)拌砂漿混凝土有限公司提供，屋面混凝土結(jié)構(gòu)按膨脹加強(qiáng)帶位置劃分為6個(gè)施工段施工，2010年06月15日開始澆筑至2010年06月26日澆筑完，歷時(shí)12d，期間室外氣溫在210C～410C。

6.2 攪拌要求

補(bǔ)償收縮混凝土攪拌必須充分、均勻，攪拌時(shí)間較普通混凝土延長30S以上，攪拌時(shí)間控制不少于3min；檢查商品混凝土小票，混凝土出機(jī)超過180min不得使用。

6.3 膨脹劑摻加

為真實(shí)控制膨脹劑摻量，成立“膨脹劑摻加小組”，由6名勞務(wù)人員組成，在攪拌站現(xiàn)場全過程摻加。

安排兩名工程技術(shù)人員對(duì)工人摻加膨脹劑進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)、監(jiān)控。采用自制量具，控制膨脹劑的零星摻量。

人工摻加膨脹劑。

6.4 混凝土進(jìn)場驗(yàn)收

成立“混凝土進(jìn)場驗(yàn)收小組”，對(duì)不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土進(jìn)行分類管理，防止不同種類混凝土混用或錯(cuò)用，建立分區(qū)混凝土澆筑申請(qǐng)和結(jié)束告知制。每車商品混凝土進(jìn)場時(shí)均需測試坍落度，符合要求方可出罐泵送。

6.5 混凝土施工過程控制

成立“混凝土施工監(jiān)控小組”，負(fù)責(zé)對(duì)不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土的“標(biāo)識(shí)、澆筑、振搗、抹面”等過程監(jiān)控。對(duì)不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土分區(qū)標(biāo)識(shí)，明確澆筑順序和分區(qū)澆筑范圍；保證混凝土振搗密實(shí)，振搗以混凝土面“漿出齊，不下沉”為準(zhǔn)；澆筑完成后，在終凝前進(jìn)行二次找平和抹壓，避免沉縮性龜裂。

6.6 混凝土養(yǎng)護(hù)

成立“混凝土養(yǎng)護(hù)小組” 對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，混凝土終凝后覆蓋塑料薄膜并澆水保濕養(yǎng)護(hù)不少于14d。

為了積蓄屋面養(yǎng)護(hù)水或雨水，將屋面板預(yù)留口、樓梯間平臺(tái)處加砌200mm高擋水墻，外側(cè)女兒墻處每12m留設(shè)泄水孔，泄水孔養(yǎng)護(hù)期間封堵，以利于養(yǎng)護(hù)和雨水蓄積，大雨期間打開，以利于排放多余雨水。

7 施工效果

本工程屋面結(jié)構(gòu)面積8729m2，混凝土量1960m3，總計(jì)摻加ZY型膨脹劑80噸，折合單方混凝土摻量40.82kg/m3，歷時(shí)12d澆筑完成，澆水養(yǎng)護(hù)14d，期間室外氣溫在210C～410C，經(jīng)全面檢查，屋面板面顏色均勻、光整，雨后無洇跡、無滲漏。

8 結(jié)語

（1）采用ZY型混凝土膨脹劑，通過試配優(yōu)化補(bǔ)償收縮混凝土配合比設(shè)計(jì)，規(guī)范混凝土工序施工，可以分段連續(xù)施工超長鋼筋混凝土屋面結(jié)構(gòu)。

（2）補(bǔ)償收縮混凝土在終凝后覆蓋塑料薄膜保濕，并澆水養(yǎng)護(hù)不少于14d，可保證膨脹劑性能，提高混凝土的抗裂性和抗?jié)B性。

（3） 采用補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)，用膨脹加強(qiáng)帶代替溫度后澆帶，可加快超長混凝土結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度。

[1]混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2002）

[2]《補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T178-2009）

[3]游寶坤 超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)無縫施工技術(shù)在武漢國際會(huì)展中心工程的應(yīng)用

[4]唐成鵬 超長混凝土樓板非荷載作用裂縫綜合防治

[5]張長濤 超長混凝土結(jié)構(gòu)無縫施工技術(shù)的應(yīng)用