超长、超宽大截面梁板混凝土一次性浇筑无缝施工技术

超长、超宽大截面梁板混凝土一次性浇筑无缝施工技术

毛成欢邢澄

中建八局第三建设有限公司

【摘要】本文主要介绍采用聚丙烯纤维混凝土完成超长、超宽大截面梁板混凝土一次性浇筑无缝施工工艺

【关键词】大截面；一次性浇筑；无缝施工；施工技术；聚丙烯纤维；

一、工程概况

新建铁路南京南站主站房工程承轨层南北向A～W轴长417.2m，东西向1～8轴宽156米，属于桥建合一工程，内有D、J、P三条正线和11条到发线，南北向1/F、1/L、1/R设计三条变形缝。三条正线及三条变形缝把承轨层分为七个单元体。承轨层空间高度10.75m～12.89m，跨度21m～24m不等，梁板断面尺寸大，梁宽1200mm，梁高2400mm～4490mm，楼板平均厚度300mm，混凝土设计强度值C40高性能混凝土，楼板配筋设计为上、下层双向通长，在1～8轴设计南北向两条后浇带，宽800mm，按设计要求，楼板混凝土在浇筑60天后才能浇筑后浇带混凝土。

二、取消后浇带的技术依据

根据近年来的科研成果、有关工程施工实践经验通过在混凝土内掺加适量聚丙烯纤维可大大提高其抗腐蚀性、抗裂性、抗渗性、抗冲击性，聚丙烯纤维是一种新型的混凝土纤维，被建筑工程界称为混凝土的“次要增强筋”，它是一种经特殊工艺进行纺丝、切断、亲水处理后生产的高强度束状单丝纤维，加入混凝土或砂浆中后，可起到有效控制混凝土因固塑性收缩、干缩、温度变化等引起的微裂缝，防止或抑止裂缝形成及发展，大大改善混凝土防裂、抗渗、抗冲击能力等作用，这就是本工程取消后浇带的依据。

三、施工技术方案

本工程采用聚丙烯纤维掺加在混凝土中，以对裂缝的阻裂作用为主要表征，实际上由于低弹模的纤维掺加在相对高弹模的混凝土中，作用的实质是最大可能地降低了混凝土的脆性，从而解决了由于混凝土先天带来的某些不足方面的问题---因脆性引起的容易开裂等，对改善混凝土内部结构起到了重要作用。这种作用不同于一般的加筋配筋，而是一种从根本上对混凝土自身缺陷的改善。

四、施工要点

4.1施工准备

1、技术准备

1）提前做好混凝土浇筑的技术交底工作，组织所有技术人员召开技术交底会议，对操作工人进行现场技术交底。

2）支架、模板、钢筋、预埋件验收合格，各种技术资料齐全，监理同意进行混凝土浇筑。

3）表面标高控制：在混凝土浇筑之前，混凝土的标高控制点纵横4米设置一点，采用Φ12的钢筋头与梁栓钉或支架焊接，抄出20cm标高控制线，大跨度梁的顶标高根据梁跨中顶标高按照起拱要求上抬，其他部位根据梁跨中与支座处的标高值按4米一点距离进行插入，根据各点插入值抄出20cm控制线混凝土刮平时交叉带线，确定标高，轨道梁实施结构找坡，在标高变换点绑扎通长标高钢筋，根据通长标高钢筋进行混凝土表面压光。

2、物资准备

1）机械设备

混凝土拌合站有2台90m3/h拌合设备，全天高峰时期能达到100m3/h，加上设备维修时间，平均每小时生产混凝土90m3，实际供应能力2160m3/d，力争在74个小时内将混凝土浇筑完毕。

2）原材料准备

（1）原材料的选择

①水泥：标号P.Ⅱ52.5的江南小野田硅酸盐水泥

②粗骨料：最大粒径不超过20mm的安徽和县碎石

③细骨料：细度模数3.0的江西赣江中砂

④矿物掺和料：南京聚力F类Ⅰ级粉煤灰，南京梅宝S95矿粉

⑤专用复合外加剂：江苏博特JM-PCA外加剂

⑥拌合及养护用水：自来水

⑦聚丙烯纤维

4.3施工工艺

本工程承轨层梁板混凝土浇筑共分为七个单元体，此处仅以2/N～1/L轴为例。

1、混凝土浇筑顺序

2/N-1/L轴东西长156m，南北宽47.85m。混凝土浇筑计划4台地泵从东向西连续浇筑，一次浇筑完成，四台地泵平行施工从东向西连续推进，避免施工冷缝形成。四台地泵沿东西向南北均分布置，同时将1-8轴分为128小块，每小块面积为5×12m，混凝土方量为51m3左右，按每台泵浇筑速度25m3/h，一小段浇筑时间为2.04小时，相邻两段混凝土浇筑时间最大相差时间4.08小时，新旧混凝土相接不会产生冷缝。浇筑顺序、浇筑路径如下图所示：

2、混凝土浇筑

1）混凝土运输到现场时，坍落度控制在180mm～220mm，扩展度500-550mm。并目测混凝土是否离析，当符合要求后方能进行混凝土的入模浇筑。

2）梁混凝土浇筑时，浇筑H型钢梁下翼缘板以下混凝土时，从钢梁一侧下料，用振捣器在H型钢梁一侧振捣，将混凝土从钢梁底挤向另一侧，待混凝土高度超过钢梁下翼缘板100mm以上时，改为两侧两人同时对称下料，对称振捣，混凝土从梁的一端向另一段斜向分层振捣，将翼缘板下的全部气泡从钢梁梁端及梁柱节点位置穿钢筋的孔中排出为止，分层厚度500mm左右，在进行斜向分层时，浇筑速度和浇筑时间必须得专人负责，以免在施工中出现斜槎，在梁柱接头处，梁底翼缘以下部位，梁柱接头处一端下料，先一侧振捣，从一端挤向另外三端，确保气泡从梁底排除，当混凝土高度超过翼缘下口100mm以上时，再分开下料振捣，确保振捣到位。

3）混凝土最大骨料粒径宜小于型钢外侧混凝土保护层厚度的1/3，且不宜大于25mm。

4）梁板混凝土浇筑时，浇筑区域和方量都较大，利用地泵浇筑时，速度较慢，易出现冷缝，为加快混凝土浇筑时间，采用布料机进行布料，减少冷缝形成。

5）梁混凝土浇筑时，因梁截面较大，应斜向分层浇筑，分层厚度不大于500mm。

6）混凝土表面抹光后，严禁施工人员在上面踩踏，灰浆等杂物也不能散落到上面。

3、混凝土振捣

1）梁体混凝土的振动延续时间以混凝土获得良好的密实度、表面泛浆、混凝土不再下沉、无气泡溢出为度。振捣时间一般控制在60s左右，防止漏浆、欠振或过振等现象。

2）振捣器宜垂直插入混凝土中，在钢筋密集部位可倾斜振捣，但棒与水平面夹角不能大于45°，避免振动棒碰撞钢筋、模板及预埋件，以免造成变形、移位或松动，如若发现有上述情况必须及时修整。

3）振动棒与模板的距离不应大于作用半径的0.5倍。

4）振动棒操作时，应“快插、慢拔”，在此过程中应上下抽动，振幅在5—10cm范围内，以密实振捣棒抽出时的空洞。

5）振捣棒插点应排列均匀，可采用“行列式”或“交错式”，按顺序移动，不可混乱，以避免发生过振或漏振，移动的距离不应大于振动半径的1.5倍。

6）混凝土浇筑完成后，应在初凝前进行二次振捣并及时进行二次抹面，终凝前进行第三次抹面，以防裂缝。

4、混凝土收面、养护

1）采用三次收面的方式预防混凝土表面产生裂缝，混凝土振捣完后立刻用木抹子在表面反复压抹进行第一次收面，直到达到表面光洁的程度，当混凝土初凝前（混凝土可塑，不再流淌）进行第二次收面，终凝前（指甲划后无明显划痕）进行第三次收面，第一次收面就必须调整出桥面混凝土排水坡度，最后一次收面时，要确保混凝土表面平整、光洁。

2）控制混凝土的各种温度主要是为了防止温差过大引起混凝土产生裂缝。保证混凝土表面温度与内部温度和所接触的大气温度之间不出现过大的差异，在15℃之内。采取保温和散热的综合措施，可以防止温降和温差过大。

3）混凝土初凝后，在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜，养护由专人专班及时进行。

5、试块留置、拆模

1）每200m3留置1组标养试块，每500m3留置1组同条件养护试块。

2）因拆模需要，分别留置1组7天、14天、21天同条件试块。

五、结语

本工程主体结构完工已两个多月的时间，经过有关单位检查，各层楼面未出现裂缝，说明本工程采用的聚丙烯纤维混凝土对超长、超宽大截面梁板混凝土一次性浇筑无缝施工的应用是成功的，混凝土中掺加聚丙烯纤维，通过合理的配合比和施工工艺，可有效地提高混凝土的抗裂能力，同时也确保了混凝土浇筑的连续性、保证了现浇混凝土板的整体性，简化了设计和施工，加快了施工速度。

参考文献：

[1]《工程结构裂缝控制》.中国建筑工业出版社，1997.

[2]GB50496-2009.《大体积混凝土施工规范》.中国计划出版社.2009

[3]GB50119-2003.混凝土外加剂应用技术规范.中国建筑工业出版社.2003

[4]JGJ/T221-2010《纤维混凝土应用技术规程》.中国建筑工业出版社.2010