大型精密廠房地板輻射采暖混凝土地面施工技術(shù)

□文/王明明 楊建國(guó) 李忠雨 趙 菁 王惠生

大型精密廠房地板輻射采暖混凝土地面施工技術(shù)

□文/王明明 楊建國(guó) 李忠雨 趙 菁 王惠生

空客A320系列飛機(jī)中國(guó)總裝線9號(hào)總裝廠房采用地板輻射采暖，對(duì)混凝土地面的平整度要求很高。文章介紹了混凝土地面的構(gòu)造做法、施工工藝、細(xì)部節(jié)點(diǎn)各種縫的處理及地坪的防裂措施。

空客A320；地板輻射采暖；混凝土地面

工程概況

空客A320系列飛機(jī)總裝線9號(hào)總裝廠房采用地板輻射采暖，混凝土地面最大長(zhǎng)度255 m，最大寬度75 m，總面積約19 400 m2，厚度157 mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30、配筋雙層雙向φ14 mm@150 mm。輻射采暖管材采用交聯(lián)聚乙烯（PE-X）管，按“S”形布置在混凝土地面內(nèi)。表面平整度要求達(dá)到2 mm精度，各種功能縫兩側(cè)高差控制在0.5 mm以內(nèi)。

混凝土地面構(gòu)造做法

地坪分塊

綜合考慮溫度應(yīng)力、混凝土硬化收縮應(yīng)力、施工因素及整個(gè)廠房的生產(chǎn)工藝布置要求，整個(gè)采暖混凝土地面被各種功能分縫劃分為17塊。按照分倉(cāng)跳打的施工方式組織施工。見圖1和圖2。

地盤管的鋪設(shè)

交聯(lián)聚乙烯（PE-X）地盤管按“S”布置進(jìn)行平面鋪設(shè)，與地坪板下部鋼筋用塑料綁扣帶綁扎。布置方式與地坪板的分塊相結(jié)合，每一分塊內(nèi)的盤管獨(dú)立供回水。

地面豎向做法

地面的豎向做法見圖3。

施工工藝

地面基層

地面基層清理干凈，表面平整，對(duì)有可能造成額外約束的鋼筋頭、地面突起等必須從基層清理干凈。地坪基層清掃干凈后，鋪設(shè)滑動(dòng)層塑料布。

鋼筋綁扎

地坪鋼筋綁扎平整，間距準(zhǔn)確并確保上部鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度。下網(wǎng)應(yīng)先鋪短向、后鋪長(zhǎng)向，上網(wǎng)則剛好相反。

縫模板

地坪按“分倉(cāng)跳打”的方式組織施工，分倉(cāng)縫位置選擇圖2b和圖2c所示永久縫及傳力桿施工縫位置，模板采用14#槽鋼，其上皮為地面上平，下部用絲杠調(diào)節(jié)標(biāo)高，縫模板同時(shí)也做為平板振搗器的邊緣水平滑道。

混凝土地坪內(nèi)預(yù)留預(yù)埋

地坪內(nèi)所有預(yù)留預(yù)埋構(gòu)件安裝到位，封堵嚴(yán)密，所有上口標(biāo)高為±0.00，預(yù)留預(yù)埋其標(biāo)高不得有任何誤差并矯正表面平整度。地采暖盤管與混凝土地坪下排鋼筋牢固綁扎，地采暖盤管在混凝土澆注前需打壓試水，混凝土澆注、養(yǎng)護(hù)過(guò)程中保持帶壓狀態(tài)。

混凝土配合比

混凝土的收縮率控制在0.04%。通過(guò)配合比試驗(yàn)，優(yōu)選出最佳的混凝土配比，混凝土的收縮率為0.047%，坍落度控制在（14±2）cm，有效地控制了施工階段混凝土的收縮應(yīng)力。水泥固定生產(chǎn)廠家，固定品種，選用42.5#普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥。所用碎石最大粒徑≤30 mm，針片石含量≤15%，砂選用偏粗的中砂，砂的含泥量控制在2%以內(nèi)，石子含泥量控制在1%以內(nèi)。適量添加復(fù)合高效緩凝減水劑。摻用適量粉煤灰。不得摻加超細(xì)礦粉。

混凝土澆注及振搗

混凝土澆注的工作面溫度宜選定為地坪冬季供暖前的初始溫度，本工程選定在10℃?；炷恋臐沧⒓罢駬v采用半機(jī)械化施工，混凝土振搗器的滑道采用激光掃平儀實(shí)時(shí)跟蹤，機(jī)械抹光找平。

地坪養(yǎng)護(hù)

地坪收光完成后5～6 h鋪一層塑料布，兩層防火草簾，對(duì)其進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)，保障混凝土強(qiáng)度的穩(wěn)定增長(zhǎng)并防止污染。在濕潤(rùn)條件下養(yǎng)護(hù)7 d。

細(xì)部節(jié)點(diǎn)各種縫的留置及地坪的防裂措施

施工縫的留置

施工縫起到地面施工時(shí)分倉(cāng)縫的作用。傳力桿一端固定，一端加塑料套管，保證自由滑動(dòng)，在有效抵消水平應(yīng)力的同時(shí)可抵抗沿地面豎向因溫度變化或使用荷載產(chǎn)生的剪切應(yīng)力，防止在施工縫的位置產(chǎn)生地坪翹曲。施工縫的位置一般也是誘導(dǎo)縫的位置。

永久縫的留置

永久縫設(shè)置于與墻體、結(jié)構(gòu)柱等固定構(gòu)件的相交部位，中間位置的間距根據(jù)設(shè)計(jì)要求或根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的各種參數(shù)及溫度應(yīng)力計(jì)算而定?？p寬四邊20 mm，中間15 mm。本工程永久縫的最大間距為135 m。

誘導(dǎo)縫的留置

地坪施工前表面必須清理干凈，無(wú)多余約束并鋪設(shè)滑動(dòng)層塑料布。但實(shí)際工程中地坪不可能做到是無(wú)約束的自由體，另外在冬季供暖后，還會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力；為抵消該部分應(yīng)力對(duì)地坪可能造成開裂的不利影響，采用后切誘導(dǎo)縫的方法將可能產(chǎn)生的裂縫限制在誘導(dǎo)縫的位置。誘導(dǎo)縫一般沿軸線設(shè)置，間距6～9 m。其切割一般在地坪混凝土澆注完成后3 d，此時(shí)混凝土的強(qiáng)度足以保證誘導(dǎo)縫的順利切割且收縮應(yīng)力尚未達(dá)到混凝土的抗拉承載力，不至于產(chǎn)生收縮裂縫。誘導(dǎo)縫的切割深度掌握在1/3地坪厚度，縫寬4 mm，見圖4。

在地坪板的轉(zhuǎn)角、預(yù)留預(yù)埋的四角45°方向，切割長(zhǎng)度為500 mm的誘導(dǎo)縫，以消除集中應(yīng)力在轉(zhuǎn)角部位可能造成的有害裂縫。

永久縫及誘導(dǎo)縫封閉處理

永久縫及誘導(dǎo)縫待地坪施工完成后用單組分聚氨酯彈性密封膠封閉。其肖氏硬度大約為80。總裝廠房很多大型設(shè)備的移動(dòng)采用氣墊移動(dòng)，為了確?？諝庾畹拖薅鹊亓魇В芊饽z表面做成拱形，見圖5。此時(shí)不能出現(xiàn)凹入表面，否則會(huì)導(dǎo)致氣墊脫離表面，造成大量空氣流失。

地面永久縫的間距及供暖變形驗(yàn)算

地面永久縫的間距問(wèn)題

按一般推薦地坪施工溫度為10℃，供暖溫度50℃水溫，地面永久縫的最大間距按公式（1）考慮。

式中：E——混凝土的彈性模量，MPa；

H——混凝土結(jié)構(gòu)的厚度，m；

Cx——地基水平阻力系數(shù)；

α——線膨脹系數(shù)；

T——綜合溫差，℃；

εp——混凝土的極限拉伸應(yīng)變。

9號(hào)總裝廠房若按此公式考慮，其永久縫最大間距應(yīng)為[Lmax]=16.34 m。如果永久縫的間距能夠掌握在Lmax以內(nèi)，完全可以取消誘導(dǎo)縫。

但實(shí)際上，考慮滿足使用功能及建筑物的整體性，9號(hào)總裝廠房地坪只按照建筑物混凝土結(jié)構(gòu)的伸縮縫位置預(yù)留了永久縫，間距達(dá)133 m。若留置誘導(dǎo)縫，在施工階段地坪就將開裂。

地面熱伸長(zhǎng)問(wèn)題

地面的熱伸長(zhǎng)問(wèn)題按公式（2）考慮。

式中：△T——混凝土溫差；初始溫度考慮為10℃，供暖后的穩(wěn)定水溫最高為50℃。

L——計(jì)算長(zhǎng)度，mm；

α——線膨脹系數(shù)。

9號(hào)總裝廠房若按此公式考慮，最大的伸長(zhǎng)量為53 mm，其永久縫縫寬每邊應(yīng)≮25 mm。但實(shí)際考慮結(jié)構(gòu)間約束的影響并考慮對(duì)使用功能的影響，縫寬設(shè)置在15～20 mm是合理的。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)理論的深入理解并施以精細(xì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕そM織措施，有效地解決了總裝廠房高精度、超長(zhǎng)、無(wú)縫、大面積混凝土輻射采暖地坪的施工問(wèn)題，地坪歷經(jīng)了一個(gè)冬季采暖期，使用狀況良好，無(wú)任何預(yù)料之外的質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生。

［1］王鐵夢(mèng).工程結(jié)構(gòu)裂縫控制［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997.

□楊建國(guó)、李忠雨、趙 菁、王惠生/天津市建工工程總承包有限公司。

TU745.7

C

1008-3197（2010）06-07-03

2010-05-21

王明明/男，1956年出生，高級(jí)工程師，天津市建工工程總承包有限公司總工程師，從事工程技術(shù)管理工作。