陈定邦
(上海公路桥梁(集团)有限公司,上海市 200331)
近年来,随着人们对建筑结构的功能性和安全性的要求不断提高,使得建筑物的结构尺寸也呈现增大的趋势,同时,为了确保地下结构的外观及防水要求,使得在结构混凝土浇筑时往往选择多个部位连续浇筑(如侧墙和顶板等)以减少施工缝的产生,因此,对大体积混凝土的施工提出了更高的要求。
郑州新郑机场东西贯穿道路工程指廊段DX24为T2航站楼东指廊下部穿越段,起始桩号K1+773,终点桩号K1+824,总长度51 m,高度9.55 m,宽度28.5 m,横断面见图1。顶板上转换梁分两种规格共13根,其中1 200×2 500有10根,1 800×3 000有3根,顶板纵剖面见图2。根据主体结构施工方案规划,底板浇筑养护完成后,对中隔墙单独浇筑,箱涵侧墙与顶板采取一次浇筑,具体尺寸为:箱体净高6.75 mm,结构总高度9.02 m,顶板加腋均采用0.5 m×1.0 m,侧墙混凝土方量为820 m3,顶板混凝方量为2 034.9 m3,转换梁混凝土方量为551.7 m3,累计总方量为3 406.6 m3。浇筑体积尺寸满足大体积混凝土条件,同时,考虑到该结构的重要性,不容许出现大量冷缝及收缩裂缝的产生,因此,在施工时采取了多项措施确保大体积混凝土施工质量。
为了防止温度裂缝的产生,减少底板对混凝土的约束,满足混凝土入仓强度要求,合理划分混凝土浇筑块是很有必要的。
(1)侧墙混凝土(至顶板加腋处):混凝土浇筑块厚为50 cm,浇筑块体积30 m3左右。
(2)顶板混凝土(含顶板加腋):整个节段沿东西方向划分为4个节段,每节长度控制在1 5 m左右,横向以中隔墙为界,两边各分3块,分层浇筑,混凝土浇筑块厚度控制在50 cm,分4层浇筑,浇筑块体积30 m3左右。
(3)转换梁混凝土:本节段转换梁为反梁,在顶板下部落低区域的转换梁先于顶板混凝土浇筑,待浇筑高度达到顶板底标高时随顶板一同推进,混凝土浇筑块厚度控制在50 cm,分5~6次浇筑。
(1)混凝土供料:该工程采用商品混凝土,选择机场附近某家混凝土公司作为主供料点,要求现场混凝土罐车做到“打一备一”,考虑到20 min车程,要求供料方配备30辆混凝土罐车(20 m3/车),确保混凝土浇筑的连续性,同时选择另一家稍远的混凝土公司作为备用供料点。
(2)混凝土运输车辆行驶路线:由机场北侧混凝土便道统一进入施工现场,同时,考虑施工区域内多家单位交叉施工对场内施工便道造成的拥堵,部分施工便道路况较差,且路幅无法满足槽罐车的交汇,因此制定了3条施工区域内进出场行车路线,并与相邻施工单位协商确定了一条应急运输通道,确保在不同情况下运输线路的通畅。
图1 DX24节段换梁横断面示意图(单位:mm)
图2 DX24节段转换梁纵剖面示意图(单位:mm)
(3)混凝土泵车数量及摆放位置:泵车每小时泵送量按50 m3计算,侧墙浇筑时安排2台泵车,南侧停放一辆49 m泵车(3号泵)位于节段中部负责南侧侧墙及顶板,北侧西端停放一辆53 m泵车(1号泵)负责西北角侧墙及顶板,顶板浇筑时在东端增放一辆56 m泵车(2号泵)负责中部及东北角侧墙及顶板,如图3所示。
图3 泵车站位及浇筑范围示意
(4)施工材料及设备:插入式振捣器12个,备用振捣棒3根;电焊机4台,移动式电力箱8只;照明大灯4只;防雨薄膜6卷;土工布若干,同时配备12.5 kW发电机一台作为应急电源。
(5)现场施工人员配备:安排2个作业班组进行轮班。3台泵车3个班组共计6 0个人,每个班组每台泵车配备人数如下:指挥1名,扶管2名,混凝土工3名;普工4名。
(1)侧墙混凝土浇筑:浇筑顺序为“一次铺满、分层浇筑、循序推进、对称浇筑”。第一层混凝土由西向东(北侧侧墙由起始点分别设置在西端和中部)浇筑,将整个侧墙浇筑一层50 cm混凝土,之后再沿原路线往回进行第二层50 cm混凝土浇筑,以此类推,每小时完成1~2次循环浇筑作业,确保侧墙混凝土同步上升。浇筑墙体混凝土前,首先在底板与墙体接茬处浇筑一层砂浆,砂浆厚度为7 cm,然后开始浇筑墙体混凝土。侧墙混凝土单侧方量为327 m3,时间约为40 min,侧墙混凝土浇筑至转换梁梁底标高(高度约5.5 m),浇筑大约11层完成,共计约8 h完成。
(2)八字及顶板混凝土浇筑:八字角混凝土数量为202 m3,顶板混凝土数量为 2 034 m3。在水平面上以中隔墙为界分为南北两跨,为确保底模稳定,首先浇筑每跨跨中1/3范围内的混凝土,随后分别浇筑左右两侧范围内的混凝土(包含八字角),浇筑时要求左右侧对称浇筑。顶板浇筑顺序由顶板西端出发,沿东西向呈Z字形向东端推进,浇筑时形成约5~6 m长的混凝土流动面(施工时严格控制流动面的长度,不允许大于此坡度),共计15 h浇筑完成。
(3)转换梁混凝土浇筑:转换梁混凝土方量551.7 m3,浇筑方向由西向东推进,每根梁从中部开始向两侧浇筑,混凝土每层的浇筑厚度控制在50 cm,分5~6层浇筑,总计4 h完成。
图4为顶板混凝土浇筑顺序图。
图4 顶板混凝土浇筑顺序
本次混凝土在郑州5月份进行浇筑,气温在10℃~20℃之间,有微风。为防止混凝土表面散热过快和表面脱水,避免内、外温差过大和干缩而产生裂缝,在混凝土终凝后,立即采取了保温保湿养护。对于侧墙混凝土采用带模养护,即推迟模板拆除时间,利用封闭在混凝土内部原有温度和水分进行养护,减少了混凝土表面在无覆盖情况下暴露的时间。对于顶板混凝土,在混凝土表面抹压完毕后及时覆盖一层塑料薄膜,减缓表面热的扩散,控制混凝土内外温差,防止初期裂缝的产生。
整个工程中所实施的16万方混凝土施工质量均达到合格要求。大体积混凝土浇筑施工中通过原材料供应厂家、运输线路的选择确保了混凝土的连续,通过安排合理的现场布置和浇筑顺序避免了冷缝的产生,使得整个构件按方案要求在30 h内高效快速完成浇筑。同时,后期养护工作及时有效,使得整个节段混凝土结构未出现明显冷缝和温度裂缝,结构性能和防水效果良好。
目前,该工程已顺利通过工程竣工验收,各分项工程质量均合格,单位工程安全和功能性检验及观感质量符合要求,单位工程质量综合评定为合格,并获得了河南省文明工地称号。该工程所采取的各项技术措施对类似工程具有较好的参考价值。