專業(yè)足球場預(yù)制清水看臺施工質(zhì)量控制研究

王海陽（上海建科工程咨詢有限公司， 上海 200030）

0 引 言

城市的發(fā)展對大型體育場館提出了更高的要求，主要體現(xiàn)在尺寸偏差、看臺外觀質(zhì)量等方面，即既需要較高的外觀質(zhì)量、又需要顏色均勻一致，不能有較大的尺寸偏差。在以往大型體育場館看臺施工中一般采用現(xiàn)澆看臺的方式，與現(xiàn)澆看臺相比，預(yù)制看臺具有易形成繁瑣造型、外觀質(zhì)量好、易與鋼結(jié)構(gòu)結(jié)合、施工周期短等方面的優(yōu)勢。清水混凝土相比于普通混凝土具有一次成型、立體感強(qiáng)、平整度好及抗污染性強(qiáng)的特點。目前預(yù)制或清水混凝土看臺板已開始在一些大型綜合體育場館得到運(yùn)用，而將兩者結(jié)合在一起的實施案例比較稀少。本文結(jié)合某體育場館預(yù)制清水看臺板質(zhì)量控制的實例，從看臺板構(gòu)件設(shè)計、制作加工、安裝等幾方面闡述涉及的技術(shù)要點及對應(yīng)的質(zhì)量關(guān)鍵控制措施，希望能夠為類似的工程質(zhì)量管理提供參考。

1 工程概況

某專業(yè)足球場占地10萬m2，總建筑面積約為14萬m2，并設(shè)有3.5萬個座位。其中，地下1層、局部4層，地上3層，屋面最高處高度約為37.9 m。這一足球場的地上部分采用的是鋼框架＋BRB屈曲約束支撐，地下部分采用的是框架剪力墻，其屋蓋選擇了輪輻式張拉機(jī)制。

看臺采用鋼結(jié)構(gòu)＋預(yù)制清水混凝土看臺板體系，為國內(nèi)首創(chuàng)，其中看臺板采用預(yù)制清水混凝土看臺板，為2層看臺，可容納35 000座觀眾規(guī)模。個別貴賓席下端的部分看臺以及下層的四個轉(zhuǎn)角部分為現(xiàn)澆混凝土，其余的都是預(yù)制清水混凝土。混凝土采用C40。包含的預(yù)制構(gòu)件有：某些一字型預(yù)制清水混凝土板，T型以及L型預(yù)制清水混凝土看臺板。

看臺板采用履帶吊在中部場芯區(qū)域吊裝，按照分區(qū)（如圖1所示）逐步完成看臺板安裝工作。看臺板結(jié)構(gòu)分別以軸網(wǎng)10、17、24、31，3/OA、F、S、2/X為邊界，分為5個工作區(qū)域?？磁_板施工時按照分區(qū)1—8的順序進(jìn)行吊裝，在每個分區(qū)看臺鋼結(jié)構(gòu)吊裝完成后進(jìn)行看臺板的施工，每個分區(qū)均先施工上層看臺板，待屋蓋胎架卸載完成后再進(jìn)行下層看臺板施工（下層的看臺部位為屋蓋支撐胎架）。

圖1 看臺板吊裝分區(qū)

2 看臺板技術(shù)特點

2.1 看臺板深化設(shè)計

2.1.1 整體外觀效果設(shè)計

深化設(shè)計后，模具最終決定采用反向澆注的設(shè)計方案，即看臺面與底模面板接觸成型，另外，以不銹鋼復(fù)合鋼板作為其中的底模面板，對看臺面來說，在很大程度上優(yōu)化了其外觀質(zhì)量。

2.1.2 深化構(gòu)件尺寸精度

各零件之間均采用定位連接。同時模具上設(shè)置水平撐桿及斜撐桿，控制澆注構(gòu)件時的模具尺寸位置及變形，最終達(dá)到保障各構(gòu)件尺寸精度的目的，同時減少返工，避免材料浪費。

2.1.3 各構(gòu)件空間位置碰撞關(guān)系深化

（1）看臺板與鋼結(jié)構(gòu)?？磁_板部分采用預(yù)制清水體系，且看臺板樣式不一、底標(biāo)高隨著不同區(qū)域相應(yīng)標(biāo)高高低不同。經(jīng)深化后，成功避免了在安裝看臺板過程當(dāng)中碰撞鋼結(jié)構(gòu)造成預(yù)制清水構(gòu)件的損壞或者鋼結(jié)構(gòu)的返工。

（2）看臺板與土建斜梁。場芯一周土建斜梁呈鋸齒形現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，深化設(shè)計后，避免施工吊裝看臺板過程當(dāng)中碰撞斜梁或者因高度不夠造成的斜梁鋸齒部分二次返工。

（3）看臺板與場芯結(jié)構(gòu)墻。場芯一周結(jié)構(gòu)墻提前現(xiàn)澆，墻高需頂看臺板板底。深化設(shè)計后，成功避免在安裝看臺板過程當(dāng)中碰撞結(jié)構(gòu)墻或因高度不夠造成的結(jié)構(gòu)墻二次返工。

（4）深化灌漿孔位置。最初設(shè)置在看臺結(jié)構(gòu)下方位置，經(jīng)看臺板樣板搭設(shè)及預(yù)灌漿后，調(diào)整灌漿孔設(shè)置于看臺板側(cè)板上方位置，避免灌漿漏漿及漿液溢出。

2.2 采用全通用設(shè)計方案預(yù)計構(gòu)件

看臺板的構(gòu)件特點如下：清水構(gòu)件，外觀質(zhì)量要求較高、拼裝精度要求較高、外形尺寸變化較多。

模具采用了全通用設(shè)計方案，即每套模具既可生產(chǎn)L形板，也可生產(chǎn)T形板，同時在模具方案中加入了長度及高度變化功能，使得不同外形尺寸的構(gòu)件可以在同一套模具上進(jìn)行生產(chǎn)，適應(yīng)構(gòu)件不同外形的尺寸變化。同時減少模具投入，大幅減少模具配置數(shù)量（見圖2）。

圖2 全通用設(shè)計鋼模板

2.3 新型防水打膠技術(shù)

看臺板的主要變形來自于鋼框架結(jié)構(gòu)自身的溫度伸縮變形、層間位移、不均勻沉降變形以及看臺板的干縮、震動以及自重荷載、溫度伸縮等導(dǎo)致的撓度波動。預(yù)制看臺板為簡支結(jié)構(gòu)，對于支座處的橫向豎縫（踢面）及橫向水平縫（踏面）的變形以拉伸、壓縮為主，剪切為輔，而縱向水平縫以壓縮變形為主，尤其是跨中的撓度變形為大。

針對不同的分縫位置及變形特點，并按照工程的防水構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)，選擇兩道密封施工技術(shù)，首先應(yīng)通過雙組份改性硅酮低模量防水用密封材料，使看臺板能夠承受熱伸縮而引起的接縫移動、具有高追隨性、高耐久性，而后在其上采用雙組份改性硅酮（超高模量）密封材料，使看臺板具有耐磨抗踩踏的特點。

3 看臺質(zhì)量控制措施

3.1 預(yù)制看臺板制作質(zhì)量控制

3.1.1 模板體系質(zhì)量控制

如果是常規(guī)構(gòu)件，只需要達(dá)到周轉(zhuǎn)需求、幾何尺寸、成本支出等方面的要求即可，然而，在生產(chǎn)加工以及模板設(shè)計過程中，頻繁出現(xiàn)預(yù)埋件周邊漏漿、線條不順暢、棱角部位開裂、接縫、露筋等混凝土構(gòu)件問題。清水混凝土構(gòu)件模板必須解決以上問題，對模板設(shè)計提出了很高的要求。其中的模板，不但應(yīng)具有相應(yīng)的強(qiáng)度以及剛度，也應(yīng)該具備很好的整體穩(wěn)定性；另外，還應(yīng)該保證模板面的充分平整。

通過充分的研究探索，并根據(jù)看臺板的現(xiàn)實狀況，這一工程項目需要選擇以下的看臺板模板：基本大部分是平躺結(jié)構(gòu)，并涉及到外側(cè)模、底模、內(nèi)側(cè)等。底板和內(nèi)側(cè)用8 mm的不銹鋼，筋板用10 mm鋼板?；谶@一方案，模板以及看臺板的側(cè)面以及正面均緊密的粘貼成型，如此一來，看臺板的外露面就變得平整光滑，在一定程度上提高了項目的外觀質(zhì)量。

模板組裝方面，應(yīng)根據(jù)專項施工方案要求，組裝正確，并安裝牢固、嚴(yán)密、不漏漿；應(yīng)徹底清理模板，避免留存混凝土薄片或者水泥漿，同時，應(yīng)保證模板隔離劑不存在流淌及漏涂等問題。若存在流淌現(xiàn)象并最終導(dǎo)致場地積油，應(yīng)第一時間處理干凈，避免鋼筋存油。另外，混凝土成型后，還會引起看臺板表面的大幅色差。因此，必須根據(jù)相關(guān)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置鋼制模板安裝質(zhì)量，如表1所示。

表1 模板組裝偏差要求

3.1.2 清水混凝土質(zhì)量控制

（1）原材料。若要使清水混凝土工程的質(zhì)量滿足要求，必須提高原材料的質(zhì)量。為滿足各方面的性能以及外觀的設(shè)計需求，應(yīng)該根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)選擇混凝土原材料。

①水泥。水泥必須滿足以下要求，即各個批次具有相同的均勻的外觀顏色，質(zhì)量穩(wěn)定，顆粒大小適度、顆粒充分分布，另外，堿的含量應(yīng)相對較小，不能存在早強(qiáng)現(xiàn)象，具有較低的C3A含量，與外加劑具有較好的適應(yīng)性等特點。

②骨料。在混凝土中，如果砂的含量偏高或者不合理級配，均會使其硬化后的外觀顏色不均勻或出現(xiàn)泌水等現(xiàn)象，應(yīng)用最多的是中砂，其中的泥土、泥塊含量均應(yīng)在1.5%以下。另外，應(yīng)保證合理的級配，并選擇低堿活性集料。在石子的選擇上，也必須結(jié)合混凝土的含泥量以及相關(guān)級配情況，以大小為5.0 mm～25.0 mm的公稱粒徑最佳，其中，應(yīng)選用泥塊含量在0.5%以下、含泥量在1.0%以下的粗骨料顆粒，并應(yīng)用低堿活性集料。

③摻合料。摻合料方面，第一，應(yīng)充分考慮摻合料活性；第二，在混凝土內(nèi)，摻合料必須能充分填充水泥顆粒，并能夠與外加劑很好地相容適應(yīng)。對混凝土而言，可以在一定程度上提高其后期強(qiáng)度，充分地優(yōu)化其和易性，并有助于增強(qiáng)其耐久性。

④外加劑。清水混凝土必須格外關(guān)注外加劑的質(zhì)量，若水泥、外加劑、摻合料之間適應(yīng)性較差，混凝土極易產(chǎn)生坍落度過大、泌水等問題。目前，在混凝土配合比設(shè)計當(dāng)中，通常在減水劑內(nèi)添加引氣劑以便有效地提升其和易性。混凝土的實際外觀質(zhì)量，在很大程度上取決于外加劑中引氣劑的含量與品質(zhì)，如果選擇的是高品質(zhì)的引氣劑，那么，會形成較小的均勻分布的氣泡。同時，應(yīng)避免將增稠組分應(yīng)用于混凝土的外加劑內(nèi)，這將在一定程度上抑制氣泡的排放。同時，應(yīng)根據(jù)工程泵送情況選擇合適的減水率，若減水率偏大，混凝土?xí)霈F(xiàn)用水敏感的問題，不易調(diào)整混凝土的坍落度。

⑤配合比設(shè)計。在混凝土配合比方面，既應(yīng)該結(jié)合坍落度、強(qiáng)度等級等方面的需求，又應(yīng)該考慮和易性及流動性等問題。配合比應(yīng)進(jìn)行專項設(shè)計并進(jìn)行試驗確認(rèn)，構(gòu)架制作應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行配合比各項參數(shù)要求，不得隨意更改。

（2）清水混凝土澆筑。澆筑混凝土前，必須逐一檢查所安裝的埋件以及鋼筋、支架以及模板的情況，達(dá)到要求后才能繼續(xù)澆筑混凝土。應(yīng)避免鋼筋上黏附油污，若出現(xiàn)這種情況，應(yīng)該及時清理干凈。澆筑過程中，通過插入式振動器進(jìn)行充分的振搗，以插入30 cm為最佳；一直到混凝土外觀平坦均勻，不再下沉，形成薄層水泥漿、沒有明顯的氣泡上升為止。澆搗期間，振搗設(shè)備應(yīng)盡量避免長時間接觸鋼筋、模板、預(yù)埋件等。另外，應(yīng)嚴(yán)格禁止在澆筑過程中隨意加水的行為。

在混凝土的澆筑過程中，應(yīng)確保連續(xù)一次澆筑成型。在混凝土澆筑期間，必須定期查看預(yù)埋件、模板、鋼筋骨架的情況，若不正常，必須立即中斷澆筑，待處理完畢后再澆筑。

構(gòu)件制作中每班須留置28 d強(qiáng)度試塊一組，7 d強(qiáng)度試塊一組，自然養(yǎng)護(hù)。脫模起吊強(qiáng)度試塊一組，其養(yǎng)護(hù)條件應(yīng)該與生產(chǎn)一致。

（3）清水混凝土養(yǎng)護(hù)?？磁_板構(gòu)件常用低溫蒸汽養(yǎng)護(hù)或自然養(yǎng)護(hù)方式。下面就蒸汽養(yǎng)護(hù)控制措施做簡要說明。

蒸養(yǎng)可在構(gòu)件表面加設(shè)一層油布，并以此作為蒸養(yǎng)罩，其中通入蒸汽。這是一種非常便捷的方式。在加設(shè)油布過程中，必須設(shè)置相應(yīng)的油布支架，混凝土以及油布之間應(yīng)該保持300 mm的距離，以創(chuàng)造良好的蒸汽循環(huán)環(huán)境。在不同的油布之間，必須進(jìn)行緊密的搭接，避免漏氣，同時，其大小應(yīng)在500 mm以上，其邊緣必須到達(dá)地表，再通過重物將其牢牢地壓住，以形成較密封的蒸養(yǎng)罩。

經(jīng)由專門的管道，工廠中的中心鍋爐房會將蒸汽傳輸?shù)缴a(chǎn)區(qū)，再由分汽缸傳輸?shù)讲煌纳a(chǎn)模位，接下來，不同模位的花管會充分噴灑所接收的蒸汽，以此方式完成養(yǎng)護(hù)。這一方式必須保證升溫和降溫的速度合理（15 ℃/h以內(nèi)），同時，溫度應(yīng)在60 ℃以內(nèi)。如果蒸養(yǎng)溫度，低于10 ℃時，應(yīng)該在一定程度上增加升溫時間，具體升溫時間應(yīng)通過試驗驗證并進(jìn)行修正。

防污處理一般采用混凝土憎水劑，均勻噴涂看臺板的清水面。

3.2 預(yù)制看臺板安裝質(zhì)量控制措施

3.2.1 構(gòu)件堆放要求

在預(yù)制看臺板進(jìn)場后，必須根據(jù)品種、吊裝次序、規(guī)格分別依次堆放，同時堆放范圍應(yīng)設(shè)置在吊裝設(shè)備工作范圍之中。型號一致的平板可集中堆垛碼放，同時保證各垛在5塊以內(nèi)，同時，針對T型看臺板應(yīng)設(shè)置專門的堆放區(qū)域。

對預(yù)制看臺板來說，應(yīng)存放在沒有水坑的、干燥的、平整堅實的、排水良好的區(qū)域，另外，還應(yīng)設(shè)置好車輛出入的回路。必須根據(jù)種類、出廠時間、型號等的差異制定看臺板堆放場地，另外，在看臺板中，應(yīng)該設(shè)置穩(wěn)定性較好、剛度強(qiáng)大的底層墊塊。

3.2.2 構(gòu)件吊裝

看臺板平面位置，在很大程度上取決于其定位放線情況。在實際測量時，應(yīng)該滿足精度的需求，充分了解設(shè)計意圖。安裝之前，應(yīng)該通過水準(zhǔn)儀統(tǒng)一復(fù)測初次放線，借助橡膠墊片，對同層看臺板的底座標(biāo)高進(jìn)行修改，如復(fù)測后發(fā)現(xiàn)偏差過大，應(yīng)及時處理，為保證最后安裝精度做好準(zhǔn)備工作。在安裝期間，若預(yù)制看臺板出現(xiàn)了變形、自身翹曲等問題，應(yīng)該結(jié)合局部補(bǔ)齊法、板端對齊法等進(jìn)行解決，以滿足安裝后的細(xì)部質(zhì)量以及精度。

在對看臺板進(jìn)行吊裝期間，應(yīng)選擇專門的吊具（見圖3），確保看臺板底面水平。通過調(diào)整使看臺板連接孔與鋼筋接駁器對應(yīng)，可用線垂或直角尺量測，允許誤差≤2 mm。

圖3 特質(zhì)吊具

看臺板垂直度采用經(jīng)緯儀同時復(fù)測看臺板長軸端垂直面。通過定位孔、接駁器（定位筋）、橡膠墊片等，將其緊密地貼到底板上；然后將底板部位的螺帽固定住，將方墊塊調(diào)整到合適的位置；最后，用電焊焊接這一方墊塊?？磁_板連接構(gòu)造，如圖 4 所示。

圖4 看臺板連接構(gòu)造示意

3.3 預(yù)制看臺板預(yù)留孔灌漿質(zhì)量控制措施

在灌漿期間，應(yīng)于項目現(xiàn)場配置灌漿料，根據(jù)產(chǎn)品實際需求測算水以及灌漿料的配置，自注水至結(jié)束充分?jǐn)嚢?，攪拌時長應(yīng)在5 min以上，再將其靜置2 min～3 min；灌漿料配置完成后，必須在30 min內(nèi)全部用完，每個構(gòu)件灌漿的時間不得超過30 min。

采取機(jī)械壓力注漿法進(jìn)行灌漿，應(yīng)該由下口開始緩慢地、不間斷地、均勻地灌漿，一直到漿液由排氣孔排出，此時，應(yīng)及時地封住其中的排氣孔，并封閉灌漿孔，同時保證30 s以上的持壓，然后將下口封堵。如此一來，灌漿料就可以最大程度上填充密實。

待灌漿完成后，必須立即清理構(gòu)件表面以及灌漿口部位的漿液。嚴(yán)禁重復(fù)使用散落的灌漿料，針對殘存的拌合物，應(yīng)避免重新?lián)饺胨约肮酀{料等重復(fù)使用。

3.4 預(yù)制看臺板構(gòu)件密封質(zhì)量控制措施

密封施工前首先需要確認(rèn)密封膠填充處的接縫的形狀，尺寸以及臟污等情況，被粘接面上影響密封膠粘接的因素包括油分、灰塵、浮漿等需要去除。背襯材料的準(zhǔn)備需要考慮接縫尺寸的公差，背襯材料的裝填位置應(yīng)該在既定的裝填和施工誤差所定位置的基礎(chǔ)上加2 mm，注意不能使接縫的深度變淺，同時裝填背襯材料時，不得邊拉扯邊裝填。

涂底涂時，使用符合接縫尺寸的毛刷，涂布時盡量均勻。另外，涂刷時不得超出接縫部分。通常來說，底涂需要30 min～60 min的干燥時間。底涂面遇到降雨降雪淋濕或有異物附著的情況下，應(yīng)等被粘接面干燥后進(jìn)行清掃，重新進(jìn)行底涂。

必須選擇與主劑匹配的固化劑作為雙組分密封膠，按照技術(shù)參數(shù)要求的比率配置。密封膠混合時應(yīng)使用自動反轉(zhuǎn)式或自動混合機(jī)進(jìn)行混合，根據(jù)氣溫情況，使用時間不超過2 h。經(jīng)過底涂后，從接縫的底部開始填充密封膠。橫豎縫交叉處打膠時，根據(jù)橫豎縫關(guān)系，一般采取先豎縫后橫縫的順序施工，同時，在接頭處應(yīng)留設(shè)45°斜角，方便后續(xù)施工，且接頭位置應(yīng)避免在交叉或轉(zhuǎn)角處設(shè)置。

4 結(jié) 語

影響清水預(yù)制看臺板施工質(zhì)量的因素還有很多，除了上述構(gòu)件加工、安裝、密封以外，還包括與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)的接縫及連接處理、管線預(yù)留預(yù)埋等?？傊?，作為項目管理人員，監(jiān)理在施工前應(yīng)通過充分的工藝試驗、樣板確認(rèn)，優(yōu)化設(shè)計與施工，做到質(zhì)量預(yù)控。為保證本項目預(yù)制清水看臺板達(dá)到一流的使用與觀感效果，監(jiān)理從構(gòu)件制作、運(yùn)輸、安裝和接縫處理等各方面都進(jìn)行了嚴(yán)格的質(zhì)量控制，取得了良好的效果。