大型结构屋面板无缝施工技术探讨
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摘要：某商业楼工程结构屋面板长116.6m，宽84.2m，板厚为10cm，属于超长混凝土结构，且施工周期非常短。为了确保工程质量，加快施工进度，针对该工程具体情况提出了屋面板结构施工时不留后浇带，采用结构无缝施工技术。从设计、施工两个方面分析了超长混凝土结构屋面板无缝施工的关键技术要求，提出了关于超长混凝土结构屋面板无缝施工时的配筋率、混凝土匀质性、外加剂材料等方面的抗裂设计和构造做法，取得了良好的技术经济效果，并为类似工程施工提供了技术参考。
关键词: 超长混凝土结构；后浇带；抗裂设计；施工
1.工程概况
某商业楼工程，长116.6m，宽84.2m，地下2 层，地上5 层，单体建筑面积67445.88m2，其中，地下建筑面积20018.22 m2，地上建筑面积47427.66m2 ，是集办公、购物于一体的大型商业建筑。
该工程采用钢筋混凝土独立柱基础，并设防水混凝土底板，地上部分为框架结构，混凝土强度等级为C30。柱距8.4m×8.4m，基础埋深10.75 m, 局部11.5m，属于典型的超长、超宽混凝土结构工程。原设计要求：地下室底板、侧壁、顶板及后浇带混凝土中均掺加高效膨胀剂及聚丙烯纤维( PP 纤维)，PP 纤维用量0.9kg/m3 ，膨胀剂掺加量由试验确定，后浇带多加2%，并应符合膨胀混凝土规程。屋面板按设计要求在轴，⑥-⑦轴和⑩-⑪轴设后浇带，后浇带宽度为1000mm, 设计要求混凝土结构施工完成60d后，方可用高一强度等级的膨胀混凝土浇筑后浇带。结构施工时按照后浇带划分施工段，将屋面板分成6块进行施工(见图1)。
图1施工段划分平面布置
2.屋面板超长混凝土结构设计与无缝施工
超长混凝土结构无缝施工通常是结合工程特征，采用一次连续浇筑完成，或者叠加膨胀加强带连续浇筑完成。考虑到实际施工流水作业或其他因素，采用留分割缝不留后浇带的施工作业方法也属此类范畴。本工程采用膨胀加强带代替后浇带的做法进行屋面板结构施工，膨胀加强带的位置同原设计后浇带位置，带宽改为2000mm，施工时仍然分为6段施工。
2.1 超长混凝土结构无缝施工原理
根据《混凝土外加剂应用技术规范》（GB 50119―2003) 第8.4.5条要求，楼板宜配置细而密的构造配筋网, 现浇补偿收缩钢筋混凝土防水屋面应配双层钢筋网, 构造配筋间距宜小于150mm, 配筋率宜大于0.5%，楼面和屋面后浇缝最大间距不宜超过50m。
做出上述的技术规定主要是因为结构施工时屋面和楼面受大气的温差影响较大。掺加膨胀剂制备的补偿收缩混凝土主要解决早期混凝土硬化过程中产生的干缩拉应力和中期水化热引起的温差收缩，而后期的温差收缩变形只有通过配筋和构造措施来解决。根据笔者的经验，在施工过程中采用一系列的有效控制和措施，可满足超长混凝土结构无缝施工要求的基础条件，实现无缝施工作业。这些措施包括混凝土配合比设计，混凝土匀质性控制，施工过程控制以及保温、保湿控制。
混凝土在硬化过程中要收缩，当收缩受到限制才会产生开裂，补偿收缩混凝土掺加了膨胀组分，在限制条件下能产生预压应力，这种预压应力可以抵消混凝土的收缩变形。通过获得限制条件下产生的膨胀自应力达到0.2-0.7MPa来满足超长混凝土结构裂缝控制，膨胀带两侧混凝土膨胀率应达到(2-3)10-4,膨胀带内混凝土膨胀率应≥4×10-4。
混凝土在限制条件下产生的预应力δc , 主要与结构的配筋率、钢筋的弹性模量及限制膨胀率有关 ,则
δc= µ•Es •ε2
式中: δc为混凝土在限制条件下产生的预应力；µ为配筋率；Es为钢筋的弹性模量，取2×105Mpa；ε2为限制膨胀率。
处理。二次抹面结束后马上覆盖塑料薄膜 , 以控制表面湿度梯度, 抹压宽度同塑料薄膜宽度大体相同。覆盖塑料薄膜的屋面板混凝土初凝前不得上人。
6) 保湿保温养护：超长混凝土结构无缝施工, 最重要的是早期湿养护，混凝土初凝后应立即覆盖湿毛毡养护，第2天还应覆盖宽幅塑布，并在塑料的上面覆盖毛毡或草袋进行保温保湿养护( 工程施工时正值炎热的夏季，气温高达40℃)。以上做法应由专人负责, 并由专人检查。为确保养护质量，养护期在主体验收之前或屋面保温防水之前一直维持，养护期间喷雾状水，水温与大气温度接近，保温保湿养护时间不得少于14d。
7) 试件的留置与养护：试件数量按有关规定留置，掺加膨胀剂的混凝土试件成型后应置于背阴处( 或室内) 覆盖塑料薄膜，带模养护3d，脱模后再进行标准养护，对于同条件试件应用塑料布包裹置于楼板或屋面板养护层下放置。
3.工程应用效果评价
本工程屋面结构板施工时正值炎热的夏季，并已进入雨季，屋面板模板拆除后,经过连续14d的仔细观察，未发现屋面板有裂缝及渗漏水现象；同条件养护试块和标准养护试块强度报告均超过实际强度值的5%。事实证明超长混凝土结构屋面板采用无缝施工技术替代后浇带施工，在质量方面具有可靠的保证，是完全可行的。
在工期方面，采用无缝施工技术进行屋面板施工减少了对后浇带处理这一繁琐的环节，屋面板混凝土浇筑完成后，直接浇筑膨胀带，而无需等待60d后再浇筑后浇带，使安装工程和精装修工程提前75d进入，大大缩短了工程总工期，使工程提前62d竣工，创造了良好的经济效益和社会效益。
4. 结束语
现代建筑工程越来越多地采用了超长结构，如按传统技术施工，则每个工程需留置少则几条多则数十条后浇带，延长了工期，给施工带来麻烦。 实践证明，采用超长结构无缝施工技术可以减少后浇带繁多带来的施工麻烦，并能确保工程质量，大大加快施工进度，具有良好的技术经济效益和社会效益，并为类似工程施工提供了技术借鉴。
参考文献：
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