超长、超宽配筋混凝土承重地坪施工技术

王 磊 李世昌 刘 伟 杜 钦 张始浩

北京建工集团有限责任公司 北京 100055

1 工程概况

北京大兴国际机场南航基地第一标段机务维修设施项目总建筑面积200 698 m2，其中1号机库及附楼工程建筑面积110 171.11 m2，机库大厅跨度405 m，进深100 m，采用配筋混凝土承重地坪。该地坪为承受最大客机A380设计，同时满足维修车辆、人员通过及机务维修的需要。

2 工程特点、难点

2.1 工程特点

1）工程重要性大。工程作为南航在北京大兴国际机场的五大功能区之一，是南航北京核心枢纽工程，具备航线维修、机体维修、航材保障、第三方维修、客舱整新、航空维修培训等重要功能，建成后将成为南航覆盖全国和全球的维修资源保障中心和航材支援中心。

2）地坪面积大。整体地坪长约400 m，宽约100 m，单仓面积约300 m2，地坪整体面积及单仓浇筑面积大。

3）承载力要求高。地坪采用钢筋混凝土平板，厚度450 mm，混凝土强度等级C30，配筋为三级钢，直径14 mm，间距200 mm，双层双向，为承受最大客机A380设计，承载力要求高。

4）面层使用要求高。地坪在满足整体强度、平整度符合规范、设计要求的同时，其面层还要满足抗油、耐磨、耐压、防滑、防裂、防静电、易清洁等使用要求。

2.2 工程难点

1）地坪平整度控制难度大。地坪整体面积大、分仓多，如何有效地控制单仓的平整度及相邻仓之间的平整度，以保证整体地坪平整度符合要求，是地坪施工控制的难点之一。

2）地坪裂缝控制难度大。地坪面积大、面层使用要求高，如何有效控制地坪本身结构裂缝及面层裂缝，是地坪施工控制的另一难点。

3）地坪完成后的整体色差控制难度大。地坪混凝土原浆收面，为固化剂面层。固化剂本身无色透明，地坪完成时的外观效果即为混凝土外观效果，北京大兴国际机场南航基地1号机库地坪面积约40 000 m2，且分仓多，如何保证完成的地坪整体颜色统一协调，达到美观效果，是地坪施工控制又一难点。

4）地坪施工组织难度大。工程较为特殊，且工期紧张，在地坪施工的同时，上部钢结构网架内部机电各专业及机库内部各专业设备安装需同时进行，交叉作业多，对施工组织提出了很大的挑战。

3 创新技术

3.1 混凝土面层振捣技术

本工程地坪混凝土在传统内部振捣的基础上，增加了面层振捣，即采用振动梁进行振捣，同时对混凝土面层进行整平。振动梁工作原理为：在振动内部延长向设置1根带有偏心锤的转轴，在发动机带动转轴转动的过程中，偏心锤的偏心作用使振动梁产生一定幅度的振动；当振动梁沿模板上口移动时，在这种振动的作用下，一方面会使混凝土表面趋于平整，另一方面会使表面粗骨料下沉、水泥砂浆轻微上浮，达到提浆作用，为后续金属耐磨骨料施工做准备。

3.2 混凝土地坪标高控制技术

本工程地坪标高通过分缝角钢控制。地坪模板采用螺栓与角钢可靠连接且标高略低于角钢上标高（图1），调节角钢标高及平整度使之满足要求。

图1 角钢与模板固定示意

在混凝土浇筑过程中，振捣梁放置在角钢上部，以角钢为轨道进行地坪面层振捣及整平，以此控制整体地坪的完成标高及表面平整度。

3.3 地坪钢筋排布深化技术

本工程地坪设计为双层双向配筋。为保证后期地面切缝顺直、美观及可操作性，在钢筋安装过程中，分缝位置处钢筋预先断开处理，具体为：

1）地坪下部横向钢筋（纵向）在分仓处断开，地坪下部纵向钢筋（横向）在大分格处断开。

2）地坪上部纵向、横向钢筋在分仓及分缝位置断开。

3.4 地坪面层处理技术

本工程地坪面层采用水溶性固化剂。在地坪混凝土终凝后即进行面层固化剂施工，采用水养护以加速固化剂与水泥的反应速度。整体施工过程绿色环保，节约了大量的工期及人力、物力投入。

4 地坪防裂缝施工技术

4.1 混凝土原材料选择

本工程地坪面层为固化剂，由特种水泥、耐磨骨料和添加剂金属组成，具有高致密性。为满足面层施工要求，控制地面裂缝，必须采用合适的混凝土配合比，并对原材料提出如下要求：混凝土搅拌使用的水泥均采用同一品牌、同一批次；混凝土搅拌使用的石子、砂子均为同一产地出产，规格应满足要求；混凝土使用的外加剂须使用同一品牌、同一型号产品，用量须严格按照配合比要求进行掺加。

4.2 混凝土配合比设计

经过实验室试配，并经现场实际施工样板试验，结合地坪混凝土施工经验，最终确定混凝土的配合比为：水∶水泥∶砂∶石∶外加剂=160∶330∶818∶1 042∶3.96。

4.3 混凝土浇筑振捣设备选择

机库地坪混凝土分为内部振捣和面层振捣：混凝土内部采用传统振捣棒进行振捣；面层采用振动梁进行振捣，同时对混凝土面层进行整平。

4.4 混凝土养护方式

1）地坪混凝土采用固化剂进行面层处理，固化剂施工时需要不断地用水进行冲洗，以保证固化剂与混凝土表面水泥进行化学反应。因此，地坪混凝土前期养护与固化剂施工相结合，前期养护时间为7 d，后期对混凝土表面洒水加覆盖土工织物保湿养护。

2）在混凝土固化剂施工时及完成后，对混凝土表面进行洒水养护，必要时铺设棉毡进行保湿，确保养护工作到位，后续洒水养护7 d。

3）养护工作结束前，要做好安全隔离，混凝土养护区域内严禁所有人进出。养护施工结束后7 d，可以允许人员通行；28 d后可以允许重型载货车辆通行以及后续其他专业施工。

5 地坪标高控制技术

1）结合工程特点，选用角钢加定制钢模板作为振动梁导轨的方法来控制单仓平整度，通过各仓之间的双角钢调节来控制相邻仓平整度。同时，配合红外线及机库内控制网，保证整体地坪平整度符合要求。

2）施工前在大厅内设置标高控制点，形成控制网。

3）模板支设时，采用红外线对模板标高进行复核，确保模板顶标高误差在2 mm以内。

4）严格控制模板及角钢的平整度，2 m范围内的误差不大于2 mm。

5）混凝土浇筑过程中采用振动梁进行找平，标高由模板及安装在模板上的角钢进行控制。

6 地坪分缝及面层处理技术

6.1 地坪分缝方案确定

在地坪施工前，考虑混凝土振捣设备的规格以及轴线网的布局，确定地坪分缝方案，分缝分为三级：

1）第一级：将整体地坪进行分格，分格采用企口缝，表面采用不锈钢角钢作为边界处理。相邻分格之间间距25 mm，作为分格板块之间的伸缩变形预留量。

2）第二级：在每一分格内，沿x轴方向，以6 m为基准，作为分仓宽度，跳仓施工[1]，跳仓混凝土施工间隔大于10 h，分仓之间采用企口连接。

3）第三级：在每一分仓内，沿y轴方向，以6 m为基准，作为分缝宽度，即每一分缝尺寸为6 m 6 m。分缝之间为诱导缝，在每一仓浇筑3 d后切割，切割深度为板块厚度的1/3。

6.2 地坪施工模板设计

1）分仓模板采用定制钢模板＋局部木模板的方案。模板采用定制三角架进行固定。地坪分格护角角钢采用开孔后以高强螺栓进行固定的方式（图2）。

图2 地坪模板安装示意

2）机库大厅地面原设计有集水坑、排水沟及地井，周边均需做找坡。考虑地坪面层工艺，集水坑、地井在大面积地坪施工前，采用木模板先进行混凝土及面层施工。排水沟混凝土分2次浇筑：第1次浇筑至地坪底标高；第2次与地坪混凝土一起浇筑，以保证混凝土整体面层质量。

3）考虑到后期使用及耐久性要求，地坪周边与门洞口顺接处增加角钢护角[2]，既达到了美观效果，又可以对分缝处混凝土进行有效保护。

6.3 面层处理

6.3.1 金属耐磨骨料施工工艺

1）使用单脚磨平器（附着合金材质铁盘）进行混凝土第1次提浆作业，并根据地面初凝情况按2/3用量均匀地撒布粉末耐磨材料[3]。

2）提浆、撒布粉末耐磨材料施工过程中需要确认标高，且同步进行补正工作。

3）当混凝土表面凝固到一定硬度时，采用驾驶型抹光机进行混凝土表面第2次提浆作业。同时，根据地面平整度和泌水情况进行剩余1/3用量的金属耐磨骨料布撒，确保地面规整度和表面泌水均匀。

4）使用收光机进行混凝土完成面收光施工，调节速度和强度，将地面抛出一定光泽度。

6.3.2 固化剂施工

金属耐磨骨料收光完毕且混凝土终凝后，面层可上人时即可进行固化剂施工。固化剂施工过程中严禁非固化剂施工人员在地面上行走。固化剂施工完成后，继续进行水养护，以加速固化剂与水泥的反应。

6.3.3 诱导缝切割

1）垂直于条仓方向的诱导缝在每仓浇筑后2～3 d进行切割。采用专用切割工具，深度为板块厚度的1/3。

2）平行于条仓方向的诱导缝切割分为2步。第一步，在首仓拆模后，沿混凝土外边界向内10 mm弹线，用专用切割工具切割，切割深度为企口的上半部分，同时在企口部位安装SBS卷材作为隔离层。第二步，在填仓混凝土浇筑后，观察两仓之间的混凝土，在两仓混凝土之间出现细微裂缝后即可切割诱导缝。

6.3.4 诱导缝填缝

1）在切缝完成30 d后，将缝内杂尘彻底清理干净；用泡沫条将缝隙填堵到混凝土表面以下2～4 mm处，作为胶体凝固的支撑物。

2）打胶时一次填充到位，使填充的胶体微高于地面1～2 mm，然后用铲刀铲平。

3）聚氨酯填缝胶需要有6～10 h的凝固时间，因此施工期间严禁交叉作业。

7 结语

北京大兴国际机场南航基地机务维修设施项目质量要求高、工期紧。通过对超长、超宽配筋混凝土承重地坪施工技术的研究，成功解决了超长、超宽配筋混凝土承重地坪裂缝控制、标高控制、面层控制等问题，满足了设计和建设单位的要求。施工完成后的地坪整体质量及外观效果均达到了预期要求，为大面积、面层使用要求高的整体配筋混凝土地坪施工提供了方法及经验。

受限于混凝土面层振捣设备（振动梁）规格尺寸，本工程地坪整体分仓较多。在以后的地坪施工时，如能在面层振捣设备（振动梁）上有所突破，再通过合理的配筋设计，并在混凝土原材料和配合比等方面进一步探索，以有效地抑制裂缝产生，则可以加大分仓尺寸，减少分仓数量，从而提升地坪整体外观效果。这是超长、超宽配筋混凝土地坪施工技术后续的研究方向。