大型主題樂園曲線形超平混凝土地坪施工技術(shù)*

羅 偉，翟 雷，邢義志，王 賀，王昂昂

(中國建筑第二工程局有限公司華東公司，上海 200135)

0 引言

隨著施工技術(shù)與設(shè)備的發(fā)展進(jìn)步，超平混凝土地坪的應(yīng)用日益廣泛，逐漸應(yīng)用于大型倉儲中心、大賣場、主題樂園等工程中。超平混凝土地坪采用激光整平機(jī)一次成型技術(shù)，可實現(xiàn)地坪任意方向3m范圍內(nèi)平整度及剖面中任意方向1m范圍內(nèi)水平度誤差均≤3mm。大面積超平混凝土地坪施工技術(shù)較成熟，如某主題樂園軌道區(qū)通過采用角鋼模板控制地坪平整度，上海迪士尼主題樂園彩色超平混凝土地坪采用具有特殊要求的混凝土進(jìn)行施工。但曲線形、高精度超平混凝土地坪施工技術(shù)仍不成熟，有待進(jìn)一步研究。

1 工程概況

某大型主題樂園游藝單體采用曲線形超平混凝土地坪，長約500m，寬約3.1m，分為左、右幅，每幅凈寬1.25m，中間設(shè)有0.6m寬設(shè)備夾軌。本工程地坪平整度要求高，沿超平地面縱向每行進(jìn)300mm，左、右幅混凝土完成面標(biāo)高差≤1mm；單幅混凝土完成面上沿任意測量線相距300mm的兩點標(biāo)高差≤0.8mm。由于現(xiàn)場施工存在多個專業(yè)并行情況，且作業(yè)面較狹窄，無法進(jìn)行大面積施工，常規(guī)激光整平機(jī)無法使用。為此，施工總承包單位自主設(shè)計了曲線形可調(diào)節(jié)模板系統(tǒng)，通過樣板段施工驗收后正式用于超平混凝土地坪施工，施工完成的地坪一次性通過各方驗收。

2 關(guān)鍵施工技術(shù)

為保證曲線形超平混凝土地坪耐磨性、施工質(zhì)量等滿足要求，采用具有特殊配合比的混凝土、曲線形可調(diào)節(jié)模板系統(tǒng)進(jìn)行施工，并利用電子水平尺、高精度水準(zhǔn)儀、Dipstick地坪剖面儀對模板標(biāo)高進(jìn)行測量與控制。

1)采用鋼板帶、快易收口網(wǎng)作為模板側(cè)面，配合多個可手動調(diào)節(jié)模板標(biāo)高、垂直度的支架組件，構(gòu)成曲線形可調(diào)節(jié)模板系統(tǒng)，滑動套筒、斜撐絲桿、螺母、墊片等可拆除重復(fù)利用。

2)利用電子水平尺、高精度水準(zhǔn)儀、Dipstick地坪剖面儀對模板標(biāo)高進(jìn)行測量與控制，從而精確控制混凝土完成面平整度。

3)配合混凝土攪拌站研制特殊配合比混凝土，同時合理劃分施工段，做好混凝土振搗、磨光收面及后期養(yǎng)護(hù)工作，避免混凝土收縮影響地坪平整度與耐磨性。

3 曲線形可調(diào)節(jié)模板系統(tǒng)設(shè)計

施工總承包單位自主設(shè)計的曲線形可調(diào)節(jié)模板系統(tǒng)主要包括鋼板帶、快易收口網(wǎng)、升降調(diào)節(jié)裝置和垂直度調(diào)節(jié)裝置(見圖1)。其中升降調(diào)節(jié)裝置由豎向鋼筋，內(nèi)螺紋套筒，短絲桿及配套螺母、墊片，滑動套筒，角碼組成；垂直度調(diào)節(jié)裝置由加固盤，短絲桿及配套螺母、墊片，U形鋼件，斜撐絲桿(一端焊有帶孔耳板)，滑動套筒及配套螺母、墊片組成。首先根據(jù)曲線形超平混凝土地坪弧度加工制作配套的鋼板帶、快易收口網(wǎng)，將其作為超平混凝土地坪側(cè)向模板；然后固定短絲桿和豎向鋼筋；最后通過升降調(diào)節(jié)裝置和垂直度調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行模板標(biāo)高控制，使其滿足施工要求，進(jìn)而保證超平混凝土地坪平整度。該系統(tǒng)各部件規(guī)格與用途如表1所示。

圖1 曲線形可調(diào)節(jié)模板系統(tǒng)

4 施工工藝流程

本工程超平混凝土地坪施工工藝流程為：施工準(zhǔn)備→樣板段設(shè)置→構(gòu)件加工→測量控制網(wǎng)建立→基層處理→曲線形可調(diào)節(jié)模板系統(tǒng)安裝→鋼筋綁扎→測量并調(diào)節(jié)模板標(biāo)高與垂直度→檢查驗收→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)→工程驗收及交付。

表1 部件規(guī)格與用途

4.1 樣板段設(shè)置

為保證曲線形可調(diào)節(jié)模板系統(tǒng)應(yīng)用可靠，施工總承包單位選擇最復(fù)雜段超平混凝土地坪進(jìn)行現(xiàn)場1∶1樣板段設(shè)置。樣板段施工質(zhì)量較好，地坪平整度、耐磨性等指標(biāo)均通過驗收。

4.2 構(gòu)件加工

正式施工前，按設(shè)計圖紙分別進(jìn)行鋼板帶、滑動套筒、內(nèi)螺紋套筒、角碼、斜撐絲桿、U形鋼件、耳板等構(gòu)件加工，所有構(gòu)件加工完成后按圖紙和規(guī)格要求進(jìn)行復(fù)核，誤差較大的構(gòu)件不得投入使用。因材料偏差對模板標(biāo)高誤差的影響較大，為此，鋼板帶須采用線切割，并保證邊緣平直度。

4.3 測量控制網(wǎng)建立

為控制測量精度，利用全站儀、高精度水準(zhǔn)儀建立坐標(biāo)和標(biāo)高控制網(wǎng)，測量控制點布設(shè)如圖2所示，所有測量控制點距最近超平混凝土地坪邊緣≤30m。

圖2 測量控制點布設(shè)示意

由于整個曲線形超平混凝土地坪長約500m，如果混凝土一次性澆筑完成，澆筑量過大，易出現(xiàn)收縮裂縫，從而影響地坪平整度和施工質(zhì)量。為此，綜合考慮混凝土澆筑量、運輸及澆筑時間等，根據(jù)測量控制網(wǎng)將超平混凝土地坪劃分為25個施工段，單次最大澆筑長度≤30m，如圖3所示。

圖3 地坪澆筑施工段劃分示意

4.4 基層處理

每段地坪混凝土澆筑前，須按施工規(guī)范要求對基層底板進(jìn)行鑿毛處理。

4.5 曲線形可調(diào)節(jié)模板系統(tǒng)安裝

曲線形可調(diào)節(jié)模板系統(tǒng)主要根據(jù)超平混凝土地坪弧度及形狀進(jìn)行支設(shè)，模板定位和固定極為重要。因此，模板支設(shè)前按設(shè)計圖紙要求，采用全站儀進(jìn)行地坪邊線放樣，并通過墨線標(biāo)記在下層結(jié)構(gòu)板上。根據(jù)設(shè)計圖紙要求，每隔400mm分別將升降調(diào)節(jié)裝置豎向鋼筋和垂直度調(diào)節(jié)裝置短絲桿植入下層結(jié)構(gòu)板中，植筋深度≥10d(d為豎向鋼筋或短絲桿直徑)，本工程取150mm。

表2 模板檢查驗收項目與要求

根據(jù)設(shè)計圖紙要求安裝升降調(diào)節(jié)裝置，安裝步驟為：①在豎向鋼筋頂部側(cè)面焊接內(nèi)螺紋套筒；②安裝短絲桿、下部螺母及墊片；③安裝滑動套筒及角碼(工廠加工時已將滑動套筒與角碼焊接)、上部螺母及墊片；④將鋼板帶焊接在角碼上；⑤將快易收口網(wǎng)通過扎絲固定在支架豎向鋼筋上。

根據(jù)設(shè)計圖紙要求安裝垂直度調(diào)節(jié)裝置，安裝步驟為：①在短絲桿上安裝加固盤，并通過螺母及墊片擰緊固定；②在短絲桿頂部焊接U形鋼件；③安裝斜撐絲桿(一端焊有帶孔耳板)，一端與豎向鋼筋上的耳板通過轉(zhuǎn)軸連接，另一端擱置在U形鋼件上；④安裝滑動套筒及兩端螺母、墊片；⑤滑動套筒通過轉(zhuǎn)軸與U形鋼件連接。

4.6 測量并調(diào)節(jié)模板標(biāo)高與垂直度

為保證超平混凝土地坪平整度滿足要求，通過以下步驟準(zhǔn)確測量并及時調(diào)整模板標(biāo)高與垂直度：①采用電子水平尺檢測模板垂直度，通過調(diào)整垂直度調(diào)節(jié)裝置斜撐絲桿上的螺母校正模板垂直度；②模板垂直度調(diào)整完成后，采用卷尺對左、右幅模板凈空進(jìn)行測量與調(diào)整；③利用高精度水準(zhǔn)儀和Dipstick地坪剖面儀進(jìn)行模板標(biāo)高測量與調(diào)整，具體流程如圖4所示。

圖4 模板標(biāo)高測量與調(diào)整流程

4.7 檢查驗收

整個施工段模板全部安裝完成后進(jìn)行檢查驗收，檢查驗收項目與要求如表2所示，主要對左、右幅混凝土完成面標(biāo)高差(模板頂面標(biāo)高差)進(jìn)行測量，確保地坪平整度滿足要求。

4.8 混凝土澆筑

1)混凝土配合比要求

考慮超平混凝土地坪耐磨性要求，并減小混凝土收縮的影響，采用特殊配合比混凝土，強(qiáng)度等級為C35，水灰比<0.50，粗骨料粒徑5～25mm，選擇天然黃砂或卵石機(jī)制砂(不得使用碎石機(jī)制砂)，嚴(yán)禁添加粉煤灰，含氣量≤3.0%，坍落度為(125±5)mm。

2)混凝土現(xiàn)場檢測

混凝土進(jìn)場后均需進(jìn)行坍落度、含氣量、溫度檢測，檢測不合格的混凝土不得投入使用。估算混凝土澆筑時間，以便協(xié)調(diào)混凝土運輸，杜絕因混凝土供應(yīng)不足出現(xiàn)冷縫。

3)混凝土振搗與整平

混凝土澆筑過程中須使用插入式振搗器進(jìn)行徹底均勻振搗，并采用水平振動梁進(jìn)行初步整平。對于混凝土初凝后因人員行走產(chǎn)生的3～5mm深腳印，使用帶柄重型刮尺推刮周圍混凝土，去除表面泌水和浮漿。需使用高精度水準(zhǔn)儀按測點間距300mm檢測模板標(biāo)高，通過調(diào)整螺母使模板頂面標(biāo)高達(dá)到設(shè)計要求，同時采用Dipstick地坪剖面儀進(jìn)行不間斷測量，及時使用帶柄重型刮尺沿橫縱向推刮混凝土，局部邊角處由專人進(jìn)行鏝刀整平，直至收光階段。

4)混凝土提漿與收光

當(dāng)混凝土初凝后表面發(fā)白，且腳踩產(chǎn)生2～3mm深輕微腳印時，立即進(jìn)入提漿工序，使用手動圓盤磨光機(jī)沿橫縱向各進(jìn)行1遍提漿，并根據(jù)混凝土初凝程度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，防止磨光機(jī)轉(zhuǎn)速過快導(dǎo)致混凝土漿被甩開而堆積。當(dāng)手指用力劃抹平后的混凝土表面而不留污跡，且手掌按壓混凝土表面有明顯發(fā)熱情況時，進(jìn)入收光工序，使用磨光機(jī)、木抹、鐵抹等工具進(jìn)行人工收光。

4.9 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土收光完成1h內(nèi)須覆蓋土工布并灑水，然后覆蓋0.005mm厚乙烯基薄膜，保證土工布處于濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)時間≥14d，養(yǎng)護(hù)期間做好記錄。

5 施工控制措施

5.1 施工質(zhì)量控制

在混凝土澆筑過程中，對曲線形可調(diào)節(jié)模板系統(tǒng)頂面標(biāo)高進(jìn)行不間斷測量及調(diào)整，防止因混凝土振搗導(dǎo)致螺母松落及施工人員踩踏導(dǎo)致模板頂面標(biāo)高發(fā)生變化。混凝土澆筑完成28d后，采用Chaplin磨損測試儀進(jìn)行測試，結(jié)果表明經(jīng)處理的混凝土表面磨損深度≤0.2mm。

5.2 施工安全控制

所有進(jìn)場機(jī)械設(shè)備須進(jìn)行嚴(yán)格檢查，保證機(jī)械設(shè)備完好。使用機(jī)械設(shè)備時遵守安全操作規(guī)程，保證安全使用距離。施工人員進(jìn)行焊接、打磨時需穿戴防護(hù)用品，并配備滅火器。調(diào)整完成的模板系統(tǒng)及澆筑完成的地坪應(yīng)拉設(shè)警示線，以免發(fā)生磕碰而返工。

通過采取施工質(zhì)量與安全控制措施，達(dá)到良好施工效果，施工完成的超平混凝土地坪如圖5所示。

圖5 施工完成的地坪

6 結(jié)語

1)本工程采用的曲線形可調(diào)節(jié)模板系統(tǒng)可應(yīng)用于狹窄作業(yè)面超平混凝土地坪施工，可滿足地坪平整度要求，具有良好施工效果。

2)曲線形超平混凝土地坪平整度控制為施工

重難點，采用高精度水準(zhǔn)儀、Dipstick地坪剖面儀調(diào)整模板系統(tǒng)標(biāo)高與垂直度，進(jìn)而保證地坪平整度滿足要求。

3)為滿足施工要求，采用特殊配合比混凝土，有效減小了混凝土收縮造成的影響，提高了地坪平整度與耐磨性。

4)曲線形可調(diào)節(jié)模板系統(tǒng)各部件具有快拆、施工方便且可重復(fù)使用的優(yōu)勢，提高了施工效率，節(jié)約了成本，具有一定經(jīng)濟(jì)效益。