超長超寬大開孔率華夫板混凝土結構施工技術

成克錦

上海建工四建集團有限公司 上海 201103

為滿足防微振、空氣循環和防治塵埃粒子附著的需要，有著特殊潔凈度要求的電子芯片廠房一般采用華夫樓板。華夫樓板是由華夫模板和鋼筋混凝土組成的鋼混結構。華夫模板（FRP，環氧玻璃鋼）是一種新型的復合材料，混凝土澆筑后與剛度大的密肋交叉梁系和鋼筋混凝土剪力墻一起組成樓層結構防微振系統，底模一般不拆除，作為永久性模板，同時取代了頂棚環氧涂料（圖1），以滿足電子廠房的潔凈度要求[1]。

本文結合上海華力12英寸（30.48 cm）芯片先進生產線廠房項目華夫板施工的實例，介紹其施工工藝和質量控制要點。

圖1 華夫樓板

1 工程概況

上海華力12英寸先進生產線項目位于浦東新區康橋工業南區，場地東至規劃中的良虹路，南至古博路?？傆玫孛娣e426 367 m2，建筑面積450 700 m2，主要建筑為F1生產廠房及支持區、C1動力廠房、E1工程調度樓、P1研發樓、P3倒班宿舍、變電站以及廢水處理等單位工程。本工程±0.00 m標高相當于絕對高程＋5.00 m（吳淞高程系），場地平均標高為4.0～4.3 m。

F1生產廠房及支持區占地面積40 881.42 m2，建筑面積13 983.4 m2，平面尺寸為268.8 m×147.6 m，地下1層，地上3～4層，建筑高度32.9 m，層高為5.8～6.4 m。結構類型為鋼筋混凝土框架-剪力墻結構（勁性柱），屋面為鋼屋架。混凝土強度等級為C40，局部樓梯剪力墻為C50。生產區抗震等級為三級，支持區二級，樓板厚度130、200、250 mm等，其中3層12.00 m標高處為華夫板結構。

華夫板（密肋梁板）區域平面尺寸為230.4 m×43.2 m、230.4 m×86.4 m，面積為29 859.84 m2。樓板厚度250 mm，框架梁尺寸為1 450 mm×1 150 mm，主筋為φ32 mm、φ25 mm，箍筋為φ12 mm等?？v橫次梁斷面尺寸為290 mm×1 150 mm，間距為1 200 mm，配筋主筋φ25 mm，分布筋φ12 mm，箍筋φ12 mm等。華夫板為玻璃鋼環氧復合材料，規格為1 200 mm×1 200 mm×1 150 mm，主要有2種類型（圖2、圖3）：四孔梯形筒（標準型）和四孔直筒（主要應用在框架梁的邊梁部位）。

圖2 華夫板平面

圖3 華夫板模型

2 施工難點分析

1）結構平面尺寸較大，為具有大體積混凝土性質的混凝土結構，受工期影響無法留設后澆帶，故采用跳倉法澆搗混凝土，如何控制混凝土早期收縮裂縫，需要制訂相應的措施。

2）華夫板選用1 200 mm×1 200 mm×1 150 mm，縱橫密肋梁斷面尺寸僅為290 mm×1 150 mm，操作空間非常有限，要理清其與鋼筋施工的合理順序，保證質量受控。

3）近30 000 m2的結構樓面隨澆隨搗，平整度要達到3 m×3 m不超過3 mm的標準，需保證在排架搭設、平臺樓板、華夫板安裝及混凝土澆搗等各工序上進行有效控制。

3 關鍵施工技術和質量控制

F1生產廠房結構流程：首先完成鋼結構（包括屋頂鋼屋蓋），再進行混凝土結構施工。具體施工流程如下：確定跳倉法施工分塊劃分尺寸→＋5.8 m樓層面彈線引測標高→排架搭設及梁底標高控制→平臺模板鋪設→華夫板定位→邊梁和加腋處柱帽鋼筋綁扎→梯形華夫板鋪設、固定和打膠，設置管蓋→框架雙邊梁鋼筋綁扎→框架雙邊梁直筒華夫板鋪設、固定和打膠，設置管蓋→井字梁x、y方向鋼筋綁扎，并留施工縫網片→板鋼筋綁扎，施工縫設置→按跳倉法劃分澆搗混凝土，表面收頭→混凝土養護，表面覆蓋塑料薄膜和厚9 mm夾板保護→混凝土達到設計強度，拆除排架和底?！A夫板板底清理，修飾膠縫[2-5]。

3.1 跳倉法的劃分

本工程水平結構混凝土設計強度C40，樓板折算厚度不大于800 mm，屬超長超寬平面結構。根據華夫板平面布置和斷面等特性，本工程對溫度應力可能造成的裂縫可忽略，而以控制早期混凝土抗拉強度和混凝土防裂性能為主要考慮因素。按跳倉法原理每塊長度不超過40 m，板塊劃分面積為1 500～2 000 m2（圖4），相鄰板塊澆搗時間間隔至少7 d。經復核后，滿足上述要求。同時對混凝土的水泥品種、用水量、粗細骨料和坍落度等進行優化。

圖4 華夫板澆搗分塊

3.2 測量和標高

將鋼結構已有的軸線引測到＋5.8標高處，每塊形成36 m×36 m的軸線控制網，利用標準華夫板的留洞孔進行復測?？紤]本工程平面尺寸較大，以鋼結構柱軸線為參考，每隔7 200 mm作為標高控制點，以控制整個平面的標高。

3.3 排架搭設和平臺板鋪設

通過對密肋梁板荷載計算，排架搭設間距為600 mm×600 mm，步距1.8 m，間距6 m設置1道垂直剪刀撐，并設置水平剪刀撐。立管上口牽桿高度作為主要控制并復核。格柵間距300 mm，將市場購買的50 mm×100 mm材料壓刨成50 mm×90 mm標準，作為控制平臺模板平整度的重點。平臺模板選用涂塑九夾板鋪設，其與格柵每根要3點固定，表面平整度以3 m×3 m不超過2 mm作為質量驗收標準，并關注板縫間的平整度。

3.4 華夫板的鋪設與鋼筋綁扎順序

在平臺板上彈出縱橫向軸線基準線，事先在CAD軟件上繪出各華夫板的位置，以柱間7.2 m×7.2 m為單元，從邊線向中間逐步彈出1 200 m×1 200 m格字線，若有誤差，則每個單元自行調整，切忌累積。按照框架柱帽和井字梁鋼筋綁扎之間的先后順序，華夫板分次鋪設：框架梁及柱帽的平板→綁扎柱帽鋼筋，邊梁鋼筋，再鋪設梯形華夫板→框架雙邊梁鋼筋完成后，鋪設直筒華夫板→其余部位的華夫板鋪設。

華夫板初步鋪設后，需進行驗收，重點檢查和復核拼縫是否在一條直線上，寬窄是否一致。符合要求后，用自攻螺栓對法蘭邊口進行固定，每邊不少于2點，固定時要腳踩法蘭邊，防止松動和偏位。單元固定后，在拼縫處打密封膠并固化1 h后，方可進行鋼筋綁扎施工。

3.5 鋼筋綁扎質量控制

柱帽梁鋼筋綁扎與勁性鋼柱采用接駁器連接，要復核接駁器的位置，其對整個樓面的標高控制很重要?？紤]面鋼筋的相互疊加，柱帽環箍的加工尺寸在高度方向要略收縮20 mm，在框架梁鋼筋綁扎完成后，梯形華夫板安裝完畢。井字梁290 mm×1 150 mm綁扎的操作空間非常有限，現場采用搭設高度為1 200 mm的縱橫向簡易架子來架空梁鋼筋，同時對縱向腰筋采用定制長1.2 m光圓鋼制成的專用工具進行輔助綁扎，來保證腰筋下二排筋的位置固定。2個方向的井字梁鋼筋完成后，同時下落至華夫板內。該工序現場需特別注意：鋼筋綁扎2個方向的搭接順序必須與框架梁縱橫方向一致以較好地控制表面標高。最后完成華夫板面筋和孔筒筋的綁扎[6-7]。

3.6 施工縫的留設

跳倉法施工縫的留設以框架跨中位置雙層鋼板網進行隔離，并在樓板面用∠50 m×5 m鍍鋅角鐵進行分倉。鍍鋅角鐵預先留φ15 mm@1 500 mm孔，連接件一端與樓面筋焊接，另一端通過螺栓固定。待每一塊混凝土澆搗完成后，可拆除進行周轉使用[8]。

3.7 混凝土澆搗和養護

1）要及時掌握天氣預報情況，杜絕雨天施工。

2）保證混凝土供應量和設備完好性并做好預案。

3）勞動力資源等工作必須安排充分。

4）混凝土澆搗之前，對華夫板上口再次進行復核，無誤后，將管帽蓋緊，管帽平整度控制在0.5～1.0 mm之間，華夫板上口作為樓層混凝土澆搗標高收頭依據，非華夫板區域用長3 m的鋁合金刮尺控制平整度。

5）澆搗時表面平整度和壓光采用傳統工藝，控制混凝土初凝時間在4～6 h，對框架柱、華夫板帽口四周和施工縫位置的平整度作重點控制。

6）待表面壓光收頭并硬化后及時覆蓋一層塑料薄膜并加鋪厚9 mm夾板作為保護，養護時間不少于7 d，強度達到5 MPa后方可進行上層排架搭設。

3.8 華夫板清理

待混凝土達到設計強度后，拆除排架及底模，清理現場。采用移動架清除華夫板內支撐，敲出管蓋，使用專用工具清理筒內殘留的水泥漿等雜物，撕下華夫板表面的保護膜并對拼縫處進行清理，補打膠縫（圖5）。

圖5 華夫板施工現場

4 結語

本工程經過對近30 000 m2的華夫板結構施工，以7 200 mm× 7 200 mm為單位，進行平整度的驗收，全數達到3 m×3 m不超過3 mm的質量標準且整個全長230 m內的高差控制在9 mm，符合后續潔凈承包商的要求；整個結構樓層采用跳倉法施工，經半年以來觀察，未有裂縫現象發生。華夫板下口拼縫順直，膠縫均勻美觀，符合潔凈要求。本文通過上述工程實例的介紹，為類似工程提供了參考與借鑒。