游泳館大跨度鋼筋混凝土屋面澆筑施工技術(shù)簡介

張求實(shí)

唐山海港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)城市發(fā)展公司

1.概況

開發(fā)區(qū)遠(yuǎn)洋賓館休閑區(qū)的游泳館，單層框架結(jié)構(gòu)，東西長66m，柱距6.0m, 南北跨度30.0m，主體部分高13.8m，屋面周邊為坡屋面，坡度為28°，柱子在4.350標(biāo)高處周邊有一道連系梁。屋面為鋼筋混凝土有梁板，主框梁為折梁，凈跨28.5m，斷面尺寸為500×1800，梁兩端28°的部分長度約為5.7m，中間平直段長度約為18.5m。游泳館屋面柱梁板混凝土強(qiáng)度等級均使用C40，其中C-2～C-11軸柱（600×1300）和WKL-18（500×1800）、C-K～C-Q軸柱（600×1000）和WKL-2（450×1500）、WKL-18兩側(cè)次梁板和WKL-2兩側(cè)次梁板各500范圍內(nèi)采用C40自密實(shí)混凝土。

由于屋面梁柱節(jié)點(diǎn)及主框架梁配筋密集，主框架梁下部鋼筋原設(shè)計(jì)為21Φ32、按照7/7/7三層配置，梁斷面內(nèi)擺放不開，無法施工，故設(shè)計(jì)變更為6/6/6/3四層布置，但屋面梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)、主梁平直段與斜段交點(diǎn)處下部鋼筋相互交叉重疊，主梁平直段下部鋼筋四層布置，混凝土很難澆灌密實(shí)。為保證梁混凝土澆灌質(zhì)量，采用自密實(shí)混凝土及灌漿料澆筑方案。

2. 屋面模板及支撐系統(tǒng)

本工程模板屬于高大模板，其支撐系統(tǒng)必須嚴(yán)格按照先期編制審核合格后的《高大模板工程安全專項(xiàng)施工方案》搭設(shè)，包括立桿間距，尤其是主框架梁下面的立桿排數(shù)和間距，大小橫桿步距、數(shù)量，垂直及水平支撐的布置及與周邊已澆灌混凝土的柱梁的拉接，立桿下端不得懸空。模板安裝及加固必須嚴(yán)格按照《高大模板工程安全專項(xiàng)施工方案》組裝，模板拼縫和對拉螺栓周邊用發(fā)泡膠封閉嚴(yán)密。

3. 施工準(zhǔn)備

3.1 組織準(zhǔn)備

成立混凝土澆筑領(lǐng)導(dǎo)小組，項(xiàng)目經(jīng)理任組長，項(xiàng)目總工任副組長，成員包括工長、技術(shù)員、安全員、質(zhì)檢員、試驗(yàn)員。混凝土澆灌過程中執(zhí)行分組值班制度，值班人員實(shí)行旁站制度，及時(shí)協(xié)調(diào)處理施工中的問題，控制混凝土澆灌過程中的質(zhì)量控制，避免發(fā)生質(zhì)量及安全事故。

3.2 人員準(zhǔn)備

混凝土澆筑連續(xù)進(jìn)行，施工人員分成兩班，每班兩組，每組33人，每組的人員構(gòu)成：混凝土工4人，卸料4人，抹面工8人，壯工8人，看模木工4人，架子工4人,旁站管理人員1人。

3.3 機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備

56m汽車泵1臺，47m汽車泵1臺，30振搗棒2臺，50振搗棒4臺，混凝土攪拌運(yùn)輸車滿足混凝土連續(xù)澆筑。

3.4 通訊準(zhǔn)備

為保證混凝土澆筑安全，參加混凝土澆筑的人員配備對講機(jī)，每個(gè)澆筑點(diǎn)、混凝土泵車、每個(gè)部位看模板的木工均配置一部對講機(jī)，并事先調(diào)整好一致的頻率。

4. 施工方案

4.1 方案選擇

框架柱及框架主梁使用商品自密實(shí)混凝土澆筑，框架主梁水平段與斜段交叉處采用中細(xì)型（無粗骨料）CGM-3高強(qiáng)無收縮灌漿料澆筑，次梁及屋面板采用普通商品混凝土澆筑。

根據(jù)施工現(xiàn)場平面布置，選用兩臺汽車泵供應(yīng)混凝土，其中一臺48米泵車供應(yīng)普通混凝土澆筑次梁、板，一臺56米泵車供應(yīng)自密實(shí)混凝土澆筑柱及主框架梁。游泳館分兩次澆筑，先澆筑西側(cè)五跨,后澆筑東側(cè)五跨。在框架主梁水平段與斜段交叉處的梁側(cè)面開設(shè)澆筑觀察口，采用高位灌漿法，人工灌注CGM-3高強(qiáng)無收縮灌漿料。

因屋面為兩面有坡，中間平直，故采取從主梁兩端向中間對稱澆筑的方法已消除對承重架體的水平推力。

圖1 澆筑順序及澆筑點(diǎn)示意圖

4.2 施工流程：

柱自密實(shí)混凝土澆筑→主梁坡段分步安裝上層鋼絲網(wǎng)模→主梁坡段分步澆筑自密實(shí)混凝土（到梁底鋼筋的上表面）、坡段次梁及板普通混凝土澆筑與主梁坡段及時(shí)接茬→人工灌注灌漿料→平直段主梁自密實(shí)混凝土分層澆筑、次梁及板普通混凝土澆筑。

為保證主梁平、斜交點(diǎn)處澆筑質(zhì)量，在主梁折點(diǎn)下部側(cè)面開一個(gè)300×800觀察口，兼作灌漿料澆灌口，并在梁兩側(cè)各預(yù)埋2根內(nèi)徑20mm的鋼管，鋼管伸入梁內(nèi)，作為輔助灌漿孔。

5. 施工過程及關(guān)鍵控制點(diǎn)

5.1 施工過程

柱的自密實(shí)混凝土澆筑到頂后，開始安裝主梁坡段第一步鋼絲網(wǎng)模，鋼絲網(wǎng)模每步600寬，澆筑第一步混凝土，混凝土澆筑到與第一步鋼絲網(wǎng)模上端基本持平后，安裝第二步上層鋼絲網(wǎng)模，繼續(xù)澆筑混凝土，依此類推，直至將主梁坡段澆筑完畢。

主梁坡段混凝土澆筑到與梁最下層底筋持平后，停止坡段混凝土澆筑，開始從觀察孔灌入CGM-3灌漿料，同時(shí)從③澆筑點(diǎn)緩慢灌入自密實(shí)混凝土，保持灌漿料與自密實(shí)混凝土的壓力平衡，但灌漿料的澆筑速度要大于自密實(shí)混凝土的澆筑速度，防止自密實(shí)混凝土流淌到拐點(diǎn)鋼筋密集處影響灌漿料的灌注，當(dāng)灌漿料從主梁最上層下部鋼筋上面泛出后即證明已灌注密實(shí)，然后封閉灌注口，澆筑自密實(shí)混凝土。

為保證澆筑質(zhì)量與安全，主梁平直段分層澆筑，第一層澆筑厚度為900mm，第二層澆筑厚度為450mm，第三次澆筑厚度為450mm到頂。上層混凝土在下層混凝土初凝前澆筑。

5.2 混凝土澆筑的關(guān)鍵控制節(jié)點(diǎn)

5.2.1 自密實(shí)混凝土： a.自密實(shí)混凝土澆筑。自密實(shí)混凝土的特點(diǎn)是具有高工作性、抗離析性、間隙通過性和填充性，在不振搗或少振搗的情況下可以自流平而充滿模型，并且能夠保持不離析、不沁水，成型后質(zhì)量均勻，不會(huì)產(chǎn)生普通混凝土由于振搗不到位而造成的蜂窩、麻面和內(nèi)部空洞等質(zhì)量缺陷。采用泵送工藝，澆筑時(shí)控制好澆筑速度，不能過快。防止過量空氣的卷入或混凝土供應(yīng)不足中斷澆筑。因隨著澆筑速度的增加，自密實(shí)混凝土比一般混凝土輸送阻力的增加明顯增大，且呈非線性增長，故澆筑時(shí)應(yīng)保持緩慢而連續(xù)的澆筑。澆筑時(shí)，不斷使用手錘敲擊柱梁側(cè)模，以便趕出氣泡，對梁柱節(jié)點(diǎn)處可用Ф30振搗棒適當(dāng)振搗。為使上下層混凝土一體化，應(yīng)在下一層混凝土初凝前將上一層混凝土澆筑完畢。b.自密實(shí)混凝土漿體量較大，表面水分蒸發(fā)速度較快，澆筑后必須注意早期保濕養(yǎng)護(hù)。宜邊澆筑邊覆蓋，并適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不宜少于14d， c.自密實(shí)砼從出廠到澆筑結(jié)束時(shí)間一般不超過120分鐘。

5.2.2 灌漿料：灌漿料是水泥基灌漿材料，是以高強(qiáng)度材料作為骨料，以水泥作為結(jié)合劑，輔以高流態(tài)、微膨脹、防離析等物質(zhì)配制而成。灌漿料拌和時(shí)，加水量應(yīng)按照隨貨提供的產(chǎn)品合格證上的用水量加入，攪拌均勻即可使用，在滿足施工流動(dòng)度的條件下盡量降低用水量。嚴(yán)禁使用明顯泌水的拌和料進(jìn)行灌漿。本工程采用手持式電動(dòng)拌和器攪拌。每次攪拌量應(yīng)視使用量多少而定，以保證40分鐘內(nèi)將拌和好的灌漿料用完。灌漿過程中嚴(yán)禁振搗，必要時(shí)可輕微插搗。灌漿開始后必須連續(xù)進(jìn)行，不能間斷，并盡量縮短灌漿時(shí)間。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天，應(yīng)保護(hù)其處于濕潤狀態(tài)。

6. 結(jié)束語

大跨度鋼筋混凝土屋面施工復(fù)雜，技術(shù)難度大。本工程采用了自密實(shí)混凝土及灌漿料施工工藝。可操作性強(qiáng)；不需要振搗，避免了漏振、過振等施工中的人為因素，有利于保證結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜等不容易澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量；保證了鋼筋、埋件等不因振搗而位移，從而全面提高了混凝土的澆筑質(zhì)量，由于工序簡單，提高了施工速度，縮短了工期；同時(shí)減少了機(jī)械費(fèi)用及人工費(fèi)用，從而提高了經(jīng)濟(jì)效益，較好的達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。