大型精密廠房地板輻射采暖混凝土地面施工技術

□文/王明明 楊建國 李忠雨 趙 菁 王惠生

大型精密廠房地板輻射采暖混凝土地面施工技術

□文/王明明 楊建國 李忠雨 趙 菁 王惠生

空客A320系列飛機中國總裝線9號總裝廠房采用地板輻射采暖，對混凝土地面的平整度要求很高。文章介紹了混凝土地面的構造做法、施工工藝、細部節點各種縫的處理及地坪的防裂措施。

空客A320；地板輻射采暖；混凝土地面

工程概況

空客A320系列飛機總裝線9號總裝廠房采用地板輻射采暖，混凝土地面最大長度255 m，最大寬度75 m，總面積約19 400 m2，厚度157 mm，混凝土強度等級為C30、配筋雙層雙向φ14 mm@150 mm。輻射采暖管材采用交聯聚乙烯（PE-X）管，按“S”形布置在混凝土地面內。表面平整度要求達到2 mm精度，各種功能縫兩側高差控制在0.5 mm以內。

混凝土地面構造做法

地坪分塊

綜合考慮溫度應力、混凝土硬化收縮應力、施工因素及整個廠房的生產工藝布置要求，整個采暖混凝土地面被各種功能分縫劃分為17塊。按照分倉跳打的施工方式組織施工。見圖1和圖2。

地盤管的鋪設

交聯聚乙烯（PE-X）地盤管按“S”布置進行平面鋪設，與地坪板下部鋼筋用塑料綁扣帶綁扎。布置方式與地坪板的分塊相結合，每一分塊內的盤管獨立供回水。

地面豎向做法

地面的豎向做法見圖3。

施工工藝

地面基層

地面基層清理干凈，表面平整，對有可能造成額外約束的鋼筋頭、地面突起等必須從基層清理干凈。地坪基層清掃干凈后，鋪設滑動層塑料布。

鋼筋綁扎

地坪鋼筋綁扎平整，間距準確并確保上部鋼筋的混凝土保護層厚度。下網應先鋪短向、后鋪長向，上網則剛好相反。

縫模板

地坪按“分倉跳打”的方式組織施工，分倉縫位置選擇圖2b和圖2c所示永久縫及傳力桿施工縫位置，模板采用14#槽鋼，其上皮為地面上平，下部用絲杠調節標高，縫模板同時也做為平板振搗器的邊緣水平滑道。

混凝土地坪內預留預埋

地坪內所有預留預埋構件安裝到位，封堵嚴密，所有上口標高為±0.00，預留預埋其標高不得有任何誤差并矯正表面平整度。地采暖盤管與混凝土地坪下排鋼筋牢固綁扎，地采暖盤管在混凝土澆注前需打壓試水，混凝土澆注、養護過程中保持帶壓狀態。

混凝土配合比

混凝土的收縮率控制在0.04%。通過配合比試驗，優選出最佳的混凝土配比，混凝土的收縮率為0.047%，坍落度控制在（14±2）cm，有效地控制了施工階段混凝土的收縮應力。水泥固定生產廠家，固定品種，選用42.5#普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥。所用碎石最大粒徑≤30 mm，針片石含量≤15%，砂選用偏粗的中砂，砂的含泥量控制在2%以內，石子含泥量控制在1%以內。適量添加復合高效緩凝減水劑。摻用適量粉煤灰。不得摻加超細礦粉。

混凝土澆注及振搗

混凝土澆注的工作面溫度宜選定為地坪冬季供暖前的初始溫度，本工程選定在10℃。混凝土的澆注及振搗采用半機械化施工，混凝土振搗器的滑道采用激光掃平儀實時跟蹤，機械抹光找平。

地坪養護

地坪收光完成后5～6 h鋪一層塑料布，兩層防火草簾，對其進行保溫保濕養護，保障混凝土強度的穩定增長并防止污染。在濕潤條件下養護7 d。

細部節點各種縫的留置及地坪的防裂措施

施工縫的留置

施工縫起到地面施工時分倉縫的作用。傳力桿一端固定，一端加塑料套管，保證自由滑動，在有效抵消水平應力的同時可抵抗沿地面豎向因溫度變化或使用荷載產生的剪切應力，防止在施工縫的位置產生地坪翹曲。施工縫的位置一般也是誘導縫的位置。

永久縫的留置

永久縫設置于與墻體、結構柱等固定構件的相交部位，中間位置的間距根據設計要求或根據混凝土結構的各種參數及溫度應力計算而定。縫寬四邊20 mm，中間15 mm。本工程永久縫的最大間距為135 m。

誘導縫的留置

地坪施工前表面必須清理干凈，無多余約束并鋪設滑動層塑料布。但實際工程中地坪不可能做到是無約束的自由體，另外在冬季供暖后，還會產生溫度應力；為抵消該部分應力對地坪可能造成開裂的不利影響，采用后切誘導縫的方法將可能產生的裂縫限制在誘導縫的位置。誘導縫一般沿軸線設置，間距6～9 m。其切割一般在地坪混凝土澆注完成后3 d，此時混凝土的強度足以保證誘導縫的順利切割且收縮應力尚未達到混凝土的抗拉承載力，不至于產生收縮裂縫。誘導縫的切割深度掌握在1/3地坪厚度，縫寬4 mm，見圖4。

在地坪板的轉角、預留預埋的四角45°方向，切割長度為500 mm的誘導縫，以消除集中應力在轉角部位可能造成的有害裂縫。

永久縫及誘導縫封閉處理

永久縫及誘導縫待地坪施工完成后用單組分聚氨酯彈性密封膠封閉。其肖氏硬度大約為80。總裝廠房很多大型設備的移動采用氣墊移動，為了確保空氣最低限度地流失，密封膠表面做成拱形，見圖5。此時不能出現凹入表面，否則會導致氣墊脫離表面，造成大量空氣流失。

地面永久縫的間距及供暖變形驗算

地面永久縫的間距問題

按一般推薦地坪施工溫度為10℃，供暖溫度50℃水溫，地面永久縫的最大間距按公式（1）考慮。

式中：E——混凝土的彈性模量，MPa；

H——混凝土結構的厚度，m；

Cx——地基水平阻力系數；

α——線膨脹系數；

T——綜合溫差，℃；

εp——混凝土的極限拉伸應變。

9號總裝廠房若按此公式考慮，其永久縫最大間距應為[Lmax]=16.34 m。如果永久縫的間距能夠掌握在Lmax以內，完全可以取消誘導縫。

但實際上，考慮滿足使用功能及建筑物的整體性，9號總裝廠房地坪只按照建筑物混凝土結構的伸縮縫位置預留了永久縫，間距達133 m。若留置誘導縫，在施工階段地坪就將開裂。

地面熱伸長問題

地面的熱伸長問題按公式（2）考慮。

式中：△T——混凝土溫差；初始溫度考慮為10℃，供暖后的穩定水溫最高為50℃。

L——計算長度，mm；

α——線膨脹系數。

9號總裝廠房若按此公式考慮，最大的伸長量為53 mm，其永久縫縫寬每邊應≮25 mm。但實際考慮結構間約束的影響并考慮對使用功能的影響，縫寬設置在15～20 mm是合理的。

結語

通過對理論的深入理解并施以精細嚴謹的施工組織措施，有效地解決了總裝廠房高精度、超長、無縫、大面積混凝土輻射采暖地坪的施工問題，地坪歷經了一個冬季采暖期，使用狀況良好，無任何預料之外的質量問題發生。

［1］王鐵夢.工程結構裂縫控制［M］.北京：中國建筑工業出版社，1997.

□楊建國、李忠雨、趙 菁、王惠生/天津市建工工程總承包有限公司。

TU745.7

C

1008-3197（2010）06-07-03

2010-05-21

王明明/男，1956年出生，高級工程師，天津市建工工程總承包有限公司總工程師，從事工程技術管理工作。