異形曲面屋面現(xiàn)澆混凝土施工技術(shù)應用研究

張功英

(福州永基建設有限公司，福建 福州 350001)

0 前 言

混凝土技術(shù)是建筑工程施工中不可缺少的技術(shù)環(huán)節(jié)，混凝土澆筑質(zhì)量的好壞關(guān)系著整個建筑物整體質(zhì)量的優(yōu)劣，在建筑工程施工規(guī)范中，將結(jié)構(gòu)尺寸不小于1 m的混凝土結(jié)構(gòu)稱為現(xiàn)澆混凝土。在異形曲面屋面進行現(xiàn)澆混凝土施工，可有效解決異形曲面屋面在混凝土澆筑中的各種問題，使建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量符合建設要求，不僅能夠提高建筑物的質(zhì)量，而且能進一步提升建筑外觀效果。

1 工程概況

福建省某博物館建設工程建筑總面積43 447 m2，其中屋面板面積為3 976.78 m2，為漸變貝塞爾曲線形式，屋面防水等級為三級，此類建筑應用I級，有二道以上防水設防。該工程中多數(shù)為現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)，在具體的施工過程中采用傳統(tǒng)的混凝土澆筑方法不適用于異形曲面屋面板澆筑，易造成各種質(zhì)量問題，因此，本文首先分析該工程施工中的難點，再針對施工難點分析適合異形曲面屋面混凝土澆筑的具體施工工藝，以期提高混凝土澆筑質(zhì)量。

2 施工難點

該工程的屋面板多為漸變貝塞爾曲線形式，這種面板結(jié)構(gòu)易受重力作用的影響，在進行混凝土澆筑時，會因混凝土自身的流動性，而在這種曲線式面板上產(chǎn)生自上而下流動的現(xiàn)象，造成混凝土澆筑不均勻，整個屋面結(jié)構(gòu)變形走樣，嚴重影響建筑質(zhì)量。因此，傳統(tǒng)的混凝土澆筑方式不適用于異形曲面屋面板澆筑工程，難以符合該工程的質(zhì)量標準，應嚴格按照規(guī)范的施工技術(shù)從混凝土材料選擇到現(xiàn)澆混凝土施工層層落實，實現(xiàn)施工高效化和高質(zhì)化。

3 現(xiàn)澆混凝土具體施工工藝

3.1 施工準備

結(jié)合本工程施工要求和現(xiàn)澆混凝土施工技術(shù)特點，在施工前，應做好現(xiàn)澆混凝土材料的相關(guān)準備工作。通過現(xiàn)澆混凝土材料選擇和配合比試驗途徑，以及現(xiàn)澆混凝土入模溫度計算與控制，實現(xiàn)建筑工程施工的優(yōu)化設計。

3.1.1 現(xiàn)澆混凝土材料選擇及配合比試驗

1)材料選擇。

水：選用生活飲用水，pH值大于4.5。

水泥：選用普通硅酸鹽水泥。

骨料：選用連續(xù)級配骨料，粒徑控制在5～31.5 mm，含泥量控制在1%以內(nèi)。

外加劑：選用JM-PCA共聚羧酸類高效減水劑和CAL纖維復合型膨脹劑。

摻合料：選用Ⅰ級粉煤灰和SAS級粒化高爐礦渣粉。

2)配合比試驗。

經(jīng)反復試驗和計算，最終確定現(xiàn)澆混凝土理論配合比(如表1所示)，現(xiàn)澆混凝土坍落度控制在140 mm±30 mm內(nèi)，砂率為0.4。

表1 現(xiàn)澆混凝土配合比試驗及施工控制范圍

3.1.2 現(xiàn)澆混凝土入模溫度計算與控制

本工程采用預拌商品混凝土供應方式，要求混凝土攪拌站根據(jù)配合比設計方案進行攪拌。為合理控制混凝土澆筑溫度，應將混凝土入模溫度控制在20℃以內(nèi)，避免混凝土過熱而加劇水化熱反應，以此計算現(xiàn)澆混凝土最大絕熱溫升為48.67℃。

(1)

式中，Th為現(xiàn)澆混凝土最大溫升℃；K為摻和料折減系數(shù)，取0.25；Q為水泥28d水化熱，取370 kJ/kg；C為現(xiàn)澆混凝土比熱，取0.97 kJ/(kg·K)；F為現(xiàn)澆混凝土摻和料用量，取165 kg/m3；Ρ為現(xiàn)澆混凝土密度，取2 400 kg/m3；M為現(xiàn)澆混凝土中膠凝材料用量，取265 kg/m3。

此外，仍需注意的是，現(xiàn)澆混凝土澆筑之前，還應做好相應的檢查工作，主要包括建筑基礎模板、鋼筋支撐體系等，檢查無誤后，進行工程驗收工作，同時還要注意環(huán)境狀況，掌握天氣情況，降低外部環(huán)境對現(xiàn)澆混凝土澆筑的影響。施工部門應及時對施工機具進行維護和保養(yǎng)，確保施工機具及保障用水、用電等保持在良好以上狀態(tài)，進而保證現(xiàn)澆混凝土施工的順利進行。

3.2 異形曲面屋面現(xiàn)澆混凝土施工

3.2.1 模板拼縫處漏漿

模板拼接時抓好質(zhì)量，拼接應做到無縫、緊密、牢固，施工時拼接位置要做好止?jié){措施，用泡沫雙面膠墊入模板之間防止漏漿。

3.2.2 混凝土振搗

異形曲面屋面結(jié)構(gòu)在整個里面上曲面下寬上窄，水平截面為閉合變曲率曲線圖形，因此，在混凝土澆筑時需根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)特點，選擇合適的澆筑方法，一般采用泵送方式澆筑，以更好地適應屋面面板的弧度結(jié)構(gòu)。混凝土振搗宜采用Φ30 mm的振搗棒，振搗時隨時使用木錘敲擊側(cè)壁，檢查是否搗實。

3.2.3 施工縫處理

在本工程中，對于施工縫的處理，通常采用栽石法，混凝土澆筑完成后，在其初凝之前，將清洗干凈的現(xiàn)澆混凝土用碎石子栽到已經(jīng)澆筑好的混凝土面層中?；炷两K凝后，再用鋼絲刷刷去栽石縫之間混凝土表面的乳皮，露出砂粒。支模施工之前，先將表面清洗干凈，不留污垢，澆筑上層混凝土時，先鋪設一層2～3 cm厚的界面劑，確保新老混凝土粘結(jié)牢固，防止出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，以保證構(gòu)件的防水、防滲性。

3.2.4 現(xiàn)澆混凝土表面處理

由于泵送現(xiàn)澆混凝土砂率較大，表面現(xiàn)澆混凝土砂漿較厚，在現(xiàn)澆混凝土澆筑至設計標高后，應將多余的砂漿刮走，底板現(xiàn)澆混凝土應用水磨石機對地面不少于3次的地面抹平處理?；炷翝仓Y(jié)束后有時會出現(xiàn)表面龜裂現(xiàn)象，一定程度上影響建筑物質(zhì)量，這時應針對混凝土表面龜裂情況，對其進行適當?shù)哪テ教幚?，并在混凝土凝固后對其進行保溫保濕的養(yǎng)護工作。

3.2.5 現(xiàn)澆混凝土測溫

本工程中設有高度為1.2 m的基礎暗梁。為防止現(xiàn)澆混凝土溫度過高，應對現(xiàn)澆混凝土進行溫度監(jiān)控，避免出現(xiàn)混凝土溫度過高引起的溫度裂縫現(xiàn)象。在本次施工中，采用預埋測溫管方法進行測溫，將DN20焊管預埋至現(xiàn)澆混凝土內(nèi)，并將電子測溫儀設置于鋼管內(nèi)，在現(xiàn)澆混凝土澆筑完成后，及時封堵不銹鋼管，測溫點設置在底板上，測溫點距邊角距離不得小于1 000 mm，每200 m2設置1處測溫點。距底板、頂部50 mm的現(xiàn)澆混凝土內(nèi)部均布3根測溫管(如圖1所示)，測量現(xiàn)澆混凝土表面、中心和底部各點溫度?，F(xiàn)澆混凝土終凝后方可進行測溫工作，此過程應注意測溫的時間限制，一般來說現(xiàn)澆混凝土澆筑結(jié)束后72 h內(nèi)每2 h進行一次測溫，之后根據(jù)混凝土冷凝時間的加長，測溫時間也應合理變更。測溫過程中，注意觀察混凝土表面的情況，觀察混凝土表面有無裂縫出現(xiàn)或者有無缺水現(xiàn)象等，此外還應注意對大氣環(huán)境溫度進行監(jiān)測，并做好記錄，及時發(fā)現(xiàn)、反饋問題并制定技術(shù)措施。

圖1 現(xiàn)澆混凝土測溫點布設位置示意圖

就異形曲面屋面現(xiàn)澆混凝土施工來說，應嚴格按照上述施工準備環(huán)節(jié)論述進行混凝土制備，確?；炷临|(zhì)量，再按照如上所述的現(xiàn)澆混凝土澆筑工藝進行施工，保證現(xiàn)澆混凝土在異形曲面屋面結(jié)構(gòu)施工的順利進行。

4 結(jié) 語

本工程為異形曲面屋面結(jié)構(gòu)，多采用覆膜多層膠合板作面板，輔以弧形鋼筋圍楞控制模板的曲面形狀，內(nèi)部支撐解決傾斜模板的支塔，符合經(jīng)濟時代的建筑要求，又能夠很好地解決異性曲面結(jié)構(gòu)模板配置難題，既能保證混凝土外觀質(zhì)量，又能保證施工安全。

綜上所述，現(xiàn)澆混凝土施工是建筑工程中不可或缺的施工技術(shù)，現(xiàn)澆混凝土施工質(zhì)量的優(yōu)劣，關(guān)系著整個建筑工程的施工質(zhì)量的優(yōu)劣，因此，在建筑工程現(xiàn)澆混凝土施工過程中，施工單位應注意細節(jié)管理，嚴格把控施工環(huán)節(jié)，優(yōu)化混凝土配合比方案，優(yōu)化施工組織設計，切實保障現(xiàn)澆混凝土質(zhì)量。

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