大型停機坪及滑行道抗折、防裂道面混凝土施工技術

張 濤

中鐵建工集團有限公司 北京 100160

1 工程概況

舟山市波音737MAX飛機完工及交付中心定制廠房及配套設施建設項目工程的停機坪及滑行道場地在整個工程項目的東側（圖1），用地面積約120 000 m2，設厚200 mm水泥混凝土面層，機坪設計飛行區指標為C類飛機。

圖1 項目效果圖（停機坪區域）

1.1 道面結構

機坪道面結構從面層到土基依次為：厚200 mm水泥混凝土面層（28 d抗折強度不小于4.5 MPa、90 d抗折強度5.0 MPa）、土工織物、厚300 mm的C30鋼筋混凝土地坪板、土工格柵、厚100 mm的C15混凝土墊層、厚70 mm碎石找平層、填方塘渣、壓實土（圖2）。

圖2 停機坪結構BIM效果圖

1.2 道面分倉

停機坪道面分塊尺寸主要為4.5 m×4.5 m，位于邊、角及彎道處的非矩形板，其短邊長度不小于1 m，板角不宜呈銳角或大于180°的角。

1.3 道面紋理深度和平整度要求

新建道面表面的平均紋理深度不小于0.4 mm。平整度要求：用3 m直尺測量跑到道面時，直尺底面與道面表面間的最大空隙應不大于3 mm[1]。

1.4 道面接縫

道面接縫與地坪板結構縫對齊。道面接縫的橫縫采用假縫形式，縱縫采用企口縫。

每日施工結束或因臨時原因中斷施工時，須設置橫向施工縫，其位置應選在道面縮縫或脹縫處。在進行道面混凝土施工時，道面板的縱縫和橫向施工縫在拆模后應立即涂刷乳化瀝青，厚度不小于1 mm。

兩側縱縫相互垂直的脹縫采用自由端鋼筋補強。分縫遇到地井時自行斷開，沿地井周邊做邊緣鋼筋型脹縫。飛機停機坪道面厚度為20 cm，傳力桿直徑為25 mm，傳力桿長度為0.5 m，采用光圓鋼筋。

道面與房屋、排水結構、柔性道面等固定構造物相接處，應設置邊緣鋼筋式脹縫。道面每100 m距離設滑動傳力桿型脹縫。在道面接縫材料的選用上，脹縫板依據舟山當地情況，選用能適應道面板的膨脹和收縮、施工時不變形、耐久性良好的聚乙烯塑料泡沫板。

填縫料依據舟山當地情況，選用與混凝土表面黏結牢固、回彈性好、能適應混凝土板的脹縮、不溶于水、不透水、高溫時不溢出、低溫時不脆裂的預成形壓條[2]。預成形道面密封條具有減少混凝土接頭斷裂、使用壽命長、耐低溫、耐油、耐腐蝕的特點。

2 道面混凝土概況

停機坪及滑行道場地道面混凝土采用干硬性水泥混凝土，其28 d抗折強度不小于4.5 MPa、90 d抗折強度為5.0 MPa。混凝土的配合比，除按設計要求保證混凝土的設計強度外，還應保證混凝土的耐磨、耐久及和易性等相關要求。混凝土試配完成并在現場施工使用時，其配合比應按設計強度的1.10～1.15倍進行配制。經過施工前期多次試配，最終確定混凝土的水膠比為1∶2.50，水灰比為1∶2.25，砂率為32.0%[3]。

3 施工工藝

3.1 施工準備

面層鋪筑施工前，應對所有人員進行安全技術交底，材料、人員、設備、臨時用電等符合要求。同時對要施工區域進行徹底清理，并設置臨時隔離區，防止施工完成后對面層成品造成損壞。

3.2 測量放線

1）根據測量控制點進行引測，為確保高程測量的精確度，高程控制網控制點之間的距離控制在100 m以內，各控制點間要互相通視，以方便施工。

2）嚴格根據設計道面詳細標高圖進行施工區域標高測量和控制，道面混凝土面層標高用模板頂標高進行控制。

3.3 模板對比選擇與施工

模板的選擇主要考慮木模板和鋼模板。木模板本身剛度較差，若采用木模板，其背楞加固較密集，與混凝土基礎結構板的固定難以處理，澆筑完成后的接槎部位很難做到順直，無法滿足橫平豎直的美觀要求。最終決定采用鋼模板進行道面面層施工。

1）模板采用定制企口型鋼模板，為相鄰板塊出現錯臺的問題提供雙重保險；在彎道部位，異形板部位采用木模板進行散拼。

2）鋼模板具有足夠的強度和剛度，不易變形，鋼板厚度為4 mm，同時在模板外側設有支撐桿件，方便對模板進行調整和加固（圖3）。

3）為防止在澆筑混凝土過程中出現跑漿的現象，在模板交接處以及模板與基層交界處采用粘貼油毛氈處理。

4）結構地坪板上固定模板的支撐桿孔，必須先根據模板的排布用沖擊鉆或風鉆鉆孔，安裝好的模板除平面位置及高程準確外，還必須穩定牢固。

3.4 混凝土攪拌和運輸

1）受舟山市當地運輸條件、攪拌站情況等的限制，道面混凝土采用攪拌站進行拌制。

2）混凝土采用專用車輛運輸，車輛的配備要合理，確保施工過程中不壓車、不等車，以提高道面混凝土施工質量。

3）混凝土運輸車輛進入模板內或相鄰填倉區域后，要緩慢行駛，同時，必須有專人指揮倒車，嚴禁車輛碰撞模板或兩側已施工完成的混凝土板面。

3.5 混凝土攤鋪

1）采用“人工鋪筑+挖掘機配合”的方式鋪筑混凝土。由于停機坪道面混凝土為干硬性混凝土，鋪筑整平困難，所以需要同時配備一臺小型挖掘機進行初步平整，配備一臺裝有插入式高頻振搗器機組的排式振搗機（圖4）。

圖3 可調節式鋼模板支設

圖4 干硬性混凝土攤鋪

2）鋪筑時卸料應與攤鋪速度相適應，縱縫、縮縫處應在施工中及時安插拉桿。混凝土拌和物的攤鋪厚度應預留振搗振實的沉落度量，沉落度值經現場試驗確定，一般宜按混凝土板厚度的10%～15%預留。

3）混凝土拌和物的攤鋪應與振搗配合進行。攤鋪過程中，若因機械故障、突然斷電等原因造成臨時停工，應及時封倉，并設置橫向施工縫。

4）攤鋪混凝土拌和物時所用工具和操作方法應防止混凝土產生離析現象。

3.6 傳力桿與鋼筋加強的布置

1）在攤鋪混凝土拌和物的過程中，一定要按設計要求埋設好拉桿及傳力桿、補強鋼筋網。

2）傳力桿長度為500 mm，傳力桿一端涂刷防銹瀝青，涂刷長度30 cm。

3）傳力桿采用φ25 mm光圓鋼筋，加工時需將傳力桿端部毛刺打磨光圓；拉桿采用φ14 mm螺紋鋼筋，安置前應做除銹處理，且中間長10 cm應涂刷防銹涂料。

4）傳力桿應采用光圓鋼筋，并設置在道面板厚中央，間距30 cm。

5）補強鋼筋的規格、間距、加工的形狀、尺寸等應符合設計要求。鋼筋的焊接、綁扎均應符合國家現行標準的相關規定。

3.7 混凝土振搗

道面混凝土抗折性能要求高，混凝土的振搗密實度是核心工作。前期考慮采用多臺振搗棒形式同時進行操作，通過試驗段的操作情況來看，無法達到振搗密實的效果。

經過多家機坪施工隊伍和機械設備市場考察，通過與傳統振搗棒對比分析，最終選擇自行走式高頻排振機，在混凝土振搗施工作業時，以排振機為主，局部邊角部位配合人工振搗棒進行振搗作業。

1）振搗機開機振動前，振搗器每一位置的振搗時間，應以拌和物停止下沉、不再冒氣泡并表面呈現浮漿為準。根據振搗器的功率、頻率及混凝土拌和物的和易性確定每一位置的振搗時間，低頻插入式振搗器宜為20～30 s，不宜過振。

2）當整平出4～5 m的工作面后，可開動振搗機，振搗器作業時應觀察振搗效果和氣泡溢出情況，并監視各條振搗棒在運行中有無不正常聲音或停振、漏振現象。

3）振搗機行進振搗時，遇有鋼筋或拉桿時，應采取提起、插入的方式振搗。遇有水泥混凝土邊角、板端頭、封倉及不規則板時，應采用手提式插入振搗棒輔助振搗。澆筑獨立倉格時，行走輪直接落在兩側模板上行進；澆筑填倉時，注意保護成品，防止振搗機行走時刮碰損傷板面或邊角。

4）采用低頻插入式振搗棒進行輔助振搗時，應快插慢拔，每棒移動距離應不大于1.5倍的作用半徑，其與模板距離應不小于0.5倍的作用半徑，并應避免碰壞模板、傳力桿、拉桿、鋼筋網等。

3.8 整平

在用平板振搗器或聯合振搗器振搗混凝土后，用滾筒提漿，提漿滾筒需由二人操作來回搓揉提漿。2道滾筒應間隔一定時間，一般以第1道滾筒完成，待混凝土漿沉降穩定后，再進行第2道滾筒作業。在作業時，操作者對混凝土面的平整度要有特殊的敏感性。滾筒感覺過輕，可能就是混凝土面低了，需要補料；滾筒感覺過重，可能就是混凝土面過高，需要鏟出去一部分料。滾筒工作結束以混凝土表面出現明顯水波花紋為準。最后用鋼釬或木楔將滾筒卡死，使滾筒在混凝土面上滑動而不是滾動，將混凝土面板滑平。一般提出的漿應為3～5 mm，過厚則影響混凝土板面成形質量，過薄則難以做面和拉毛。

3.9 做面

混凝土表面抹面的遍數宜不少于2遍，將小石、砂粒壓入板面，消除砂眼及板面殘留的各種不平整的痕跡。做面時禁止在混凝土表面灑水或灑干水泥。

3.10 拉毛

1）拉毛應在混凝土板面具有一定強度后進行。過早易使板面起砂，過晚又難以消除抹子印。拉毛結束后，應隨時注意覆蓋。同時應注意，覆蓋材料不得緊貼剛拉毛完成的混凝土板面，防止破壞板面施工質量。

2）拉毛時，在垂直于縱縫方向放一根鋁合金杠尺，毛刷一邊緊貼杠尺向一個方向勻速拉動，用力要一致，使混凝土表面紋理深淺一致、均勻、順直；為避免出現褶痕，拉毛時中途不得停止或顫動，每次拉毛完成應立即清洗毛刷上粘附的混凝土水泥漿。

3.11 拆模

1）拆模時間應視混凝土強度情況而定，以強度達到拆模時不會對混凝土造成缺棱掉角情況為準。

2）拆模前應做好技術交底工作，拆除過程中注意保護混凝土道面板的邊角和企口。

3）拆模后道面板側面應及時均勻涂刷瀝青，并及時進行覆蓋。

3.12 養護

1）水泥混凝土道面面層應選擇合理的養護方式，保證強度增長及其他性能，防止混凝土產生微裂紋與裂縫。采用無紡土工織物時，應及時灑水保持混凝土表面濕潤，防止混凝土表面露白。

2）養護時間應根據混凝土強度的增長情況確定，宜不小于水泥混凝土達到90%設計強度的時間，養護期滿后，方可去除覆蓋物。

3）由于工程建設地位于海島，沿海海風較大，紫外線強烈，為防止混凝土表面失水過快，研發制作了混凝土施工遮陽棚（圖5），可為養護混凝土遮陽，防止暴曬。

3.13 切縫

1）切縫工作應根據氣溫掌握好時間、切縫的寬度、深度，防止斷板，寧早勿晚、寧深勿淺，切縫時機的把握以不出現啃邊為原則。

2）切縫應順直，橫縫以整個道面寬度為基準拉通線來保持順直，縮小偏差；縱縫應用經緯儀打通線來指導切縫工作（圖6）。

圖5 道面混凝土養護遮陽棚

圖6 自行走式切縫機切縫

3.14 嵌縫

1）嵌縫應在切縫完成、混凝土養護期結束及道面干燥后盡快進行。道面開放交通前必須完成所有嵌縫工作。

2）嵌縫前應將縫內的填塞物、泥土、浮漿及其他雜物清理干凈。清縫可采用鋼絲輪刷、高壓水沖洗等方法。

3.15 脹縫

脹縫板采用聚乙烯塑料泡沫板。道面橫縫采用假縫，在道面自由端的3條假縫和緊鄰脹縫的3條假縫及加筋混凝土板的假縫處，在板厚中央加設傳力桿，傳力桿采用φ25 mm光圓鋼筋，傳力桿長度0.5 m。新建道面脹縫采用滑動傳力桿型，與現有道面相接處采用邊緣鋼筋型。

4 道面混凝土裂紋產生原因及分析

在道面面層施工完成約10%之后的養護期間，發現已施工完成區域的混凝土面層局部出現了裂紋，通過對已施工完成區域進行逐塊排查，最終找出道面板裂紋產生區域的規律：裂紋多出現在道面縱縫位置，即分倉施工的倉邊位置；出現裂紋的區域多位于分倉施工的倉端頭。

為此，我們針對整個該區域道面混凝土施工的不同批次混凝土材料、施工工藝、養護措施等進行了排查和分析，得出道面混凝土產生裂紋的要因有：由于停機坪及滑行道場地結構采用剛性地坪設計，且結構層施工較早，道面混凝土開始施工時，對應區域的結構地坪板已施工完成約2個月，結構混凝土收縮趨于穩定、收縮量較小；停機坪結構板與道面混凝土之間設置的一層用于隔離的土工織物，在道面混凝土澆筑完成之后，隔離效果不明顯，使得道面混凝土與結構地坪板混凝土的收縮相差過大，因此道面混凝土施工倉的倉邊與倉端頭位置屬于混凝土收縮應力集中區，較易產生混凝土收縮裂縫。

對于此種情況，經過與相關單位的洽商，決定將結構板與面層混凝土之間的隔離用土工織物變更為瀝青油氈，最大限度地將結構板與面層混凝土隔離開來，降低結構板與道面混凝土收縮不一致帶來的影響。修復完成開裂道面混凝土板后，截至施工完成，尚未發現有道面混凝土裂紋產生。

5 結語

120 000 m2停機坪及滑行道場地占地面積大，且采用國內先進的架空地坪設計，對于停機坪面層混凝土的抗折、防裂、表面紋理等質量控制要求極高。

通過采用分倉法施工，可以有效地提高整體面層的施工質量，保證面層平整度、排水坡度，減少混凝土收縮裂縫的產生；預成形壓條的使用，相比于傳統的采用硅酮膠嵌縫，成形質量和效果更好。抗折、防裂面層混凝土施工技術在停機坪的應用，對提高停機坪及滑行道場地、工業廠房大面積地坪等的施工質量、生產效率，保證施工一次成活率具有重要意義。