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一、工程概况
深圳2011年世界大学生运动会中心主体育馆总建筑面积73761m2,主馆室内设固定座席数14941席,活动座席数3023席,共计可容纳17964人。体育馆地下一层,地上三层,局部四层,比赛大厅为单层,为钢筋混凝土框架加大跨度折面型空间网格钢屋盖结构。
本工程预制看台板均为清水混凝土(强度等级C35)构件。看台分为低、高区二部分。预制看台板摆放在椭圆形看台的径向混凝土斜梁台蹬上。预制看台板跨度最小为1.5m,最大不超过9.5m,看台板厚80mm。
预制清水混凝土看台板使用范围:低、高区预制看台板、栏板及踏步。预制清水混凝土看台板及栏板块数合计为1420块,踏步块数合计约为964块。
工程特点及难点
1工程特点
(1)清水预制看台典型板截面为“¬”型,(见图1典型板断面示意图),不同于常规的“∟”型。
(2)看台板梁上座椅靠背后通风管多,设计采用预埋133×3mm镀锌钢套管做为预留风洞口,;用于吊装和安装连接的预埋铁件、内丝套筒多。
(3)看台板薄,仅80mm厚,长度为8~10m,内配双层双向钢筋、非预应力。
(4)看台板型号规格多。平面有直线段、曲线段,除了有典型板断面外还有非典型看台板断面图。
(5)板的长度变化多,看台板高度逐级降低(低一级看台板比相邻高一级看台低1mm)。
2技术难点及重点
(1)国内尚无统一的外观质量验收标准,外观质量验收标准没有量化指标,如色泽、光洁度,仅凭验收者的审美标准和接受程度来定,随意性较大。
(2)反向浇筑时,如何保证板面清水板面颜色均匀。
(3)看台板为非预应力薄板结构,确保拆模不裂,并控制干缩裂缝满足质量要求,特别是对于长达9m多的预制看台板的质量要求。
(4)保证预留、预埋位置准确,预留孔及预埋件周围易漏浆影响清水效果。
(5)成品保护难,外观和结构质量要求高。
本工程制定的措施
为达到设计要求和既定的质量验收标准,针对以上特点及难点、重点,我监理部组织设计、施工、厂家各方进行专门技术开发,并制定以下解决措施:制定认可的质量检查验收标准;在构件深化设计时进行合理统型,减少预制板型号以降低模板配备数量;用折线板代替弧线板,解决因各层看台板曲率不同而造成各层模板不能通用;模板的设计制作时采用可移动单活梆,并配备不同角度的端侧模,提高模具周转次数;模具板面采用冷轧钢板冲压制作工艺,切割、焊接确保模具无加工痕迹,且光滑,进行模具高精度的组装保证预制板外观质量;采用圆台机制芯模代替钢套管预留风洞口,降低造价,成功的解决洞口周围渗漏水及水泥浆而引起的色差、起砂等问题;采用特有的光泽隔离剂,以减少混凝土中气泡与粘结力,易振捣排出;研制大坍落度低水灰比混凝土,采用高效蒸养型减水剂,解决混凝土的高密实度和混凝土表面的“气泡”;先浇筑底板静停至初凝封长侧模进行二次浇筑,解决板面色差;采用60℃的低压饱和蒸汽的低能耗养护;通过砂池内构件翻身工艺避免成品损坏;加强过程细节控制和恰当的外观缺陷修补技术,有效保证了清水看台板成品质量。预制看台板尺寸准确;棱角方正、线条顺直流畅;表面平整、光洁、色泽一致;表面无明显气泡;模板接缝与施工缝处无挂浆、无缺棱掉角。
本工程的施工技术亮点
1看台板构件优化设计
看台板构件优化设计与模板设计相结合。
(1)分块原则:为保证施工需要及节约成本,深化设计时将原看台预留通风孔进行优化,相同跨径的看台尽可能将看台板预留孔归为一类,同时将看台板预留孔的高度也做了相应调整,保证设计与施工的协调统一。
(2)编号规则:为了便于管理,对预制看台板进行编号,编号规则见表1 预制看台编号表:
(3)曲线段板改为折线段板:对于看台四角的圆孤板,由于各排的曲率都不同,制作看台板的模具不能通用,造价太高;各排看台板内钢筋均需弯成不同曲率的孤形,钢筋加工带来很大不便;圆孤梁板受力不好。因此,深化设计时将圆孤板改为两边一折板,这样更接近圆孤,前排的栏板做成圆孤板。
2反向浇筑工艺
(1)反向浇筑工艺:采用固定模位工艺进行生产,钢筋和混凝土加工好之后运至模位进行构件浇筑成型,成型好之后带模养护至规定强度出模。为了保证构件清水混凝土的效果,所有外露混凝土面在预制时尽量考虑在底面或者侧面,因此典型看台板实行反向浇筑工艺(见图 2反向浇筑示图),预制完成后正向码放,正向运输和吊装。
(2)反向浇筑工艺一次浇筑存在的问题:当浇筑200厚粱的混凝土时,80mm厚底板的混凝土穿过底模和压浆板之间的空间时,混凝土集料搓动,产生严重的色差带和水纹。
(3)解决办法:采用二次浇筑,静停,二次支模,二次振捣工艺,解决板面色差带和水纹缺陷。
3预留风孔洞芯模的开发和使用
采用芯模预留洞口安拆见(图 3芯模安拆示意图)使用效果极佳:1)预留孔洞定位准确:由于采取螺栓孔定位,位置误差可控在±2mm以内,大大优于传统的钢管或木盒型芯。2)预留孔洞周围混凝土外观质量极佳:由于型芯端头钢板与模板间用螺栓紧固,浇筑混凝土时无漏浆、漏水现象,表面致密光洁,满足清水混凝土外观质量要求。3)安装简单,拆卸方便:由于无须固定型芯的固定架,安装及拆卸时仅需旋动螺栓即可。4)对混凝土成品保护极为有利:由于型芯为锥形结构,且接触面增加的圆弧倒角边延,同时型芯表面抛光,拧螺栓时产生的拉拔力能控制得較为均匀,避免了传统型芯拆除时采用铁器敲凿而造成的混凝土构件缺棱的缺陷。5)成本节省:混凝土构件上的孔结构较多,实现了重复周转使用。
五、结语
通过各方的努力和制定以上的施工技术,最后攻克了预制清水混凝土看台板误差小于2mm、看台板表面色泽不均匀、细部线条不流畅和缺棱掉角等常规构件所有通病难题。
另外,通过对本工程的成功监管后,笔者认为对预制清水混凝土看台板的监管应抓住以下的重点:
(1)做好预埋构件的隐蔽验收,确保预埋构件的位置符合设计的要求和预埋构件都有做防腐处理。
(2)把好预制清水混凝土看台板进场的验收关。对于预制清水混凝土看台板的尺寸是否准确、棱角否方正、线条是否顺直流畅、表面是否平整、光洁、色泽一致、表面是否无明显气泡、预留风洞口位置是否正确等问题进行严格验收后才能投入使用。
(3)预制清水混凝土看台板按照完成后,要对其安装牢固度和平整度、表面的色泽进行检查和验收。
(4)做好预制清水混凝土看台板的成品保护。因为后续还有很多施工工序,因此要做好预制预制清水混凝土看台板的成品保护,以免造成污染。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
深圳2011年世界大学生运动会中心主体育馆总建筑面积73761m2,主馆室内设固定座席数14941席,活动座席数3023席,共计可容纳17964人。体育馆地下一层,地上三层,局部四层,比赛大厅为单层,为钢筋混凝土框架加大跨度折面型空间网格钢屋盖结构。
本工程预制看台板均为清水混凝土(强度等级C35)构件。看台分为低、高区二部分。预制看台板摆放在椭圆形看台的径向混凝土斜梁台蹬上。预制看台板跨度最小为1.5m,最大不超过9.5m,看台板厚80mm。
预制清水混凝土看台板使用范围:低、高区预制看台板、栏板及踏步。预制清水混凝土看台板及栏板块数合计为1420块,踏步块数合计约为964块。
工程特点及难点
1工程特点
(1)清水预制看台典型板截面为“¬”型,(见图1典型板断面示意图),不同于常规的“∟”型。
(2)看台板梁上座椅靠背后通风管多,设计采用预埋133×3mm镀锌钢套管做为预留风洞口,;用于吊装和安装连接的预埋铁件、内丝套筒多。
(3)看台板薄,仅80mm厚,长度为8~10m,内配双层双向钢筋、非预应力。
(4)看台板型号规格多。平面有直线段、曲线段,除了有典型板断面外还有非典型看台板断面图。
(5)板的长度变化多,看台板高度逐级降低(低一级看台板比相邻高一级看台低1mm)。
2技术难点及重点
(1)国内尚无统一的外观质量验收标准,外观质量验收标准没有量化指标,如色泽、光洁度,仅凭验收者的审美标准和接受程度来定,随意性较大。
(2)反向浇筑时,如何保证板面清水板面颜色均匀。
(3)看台板为非预应力薄板结构,确保拆模不裂,并控制干缩裂缝满足质量要求,特别是对于长达9m多的预制看台板的质量要求。
(4)保证预留、预埋位置准确,预留孔及预埋件周围易漏浆影响清水效果。
(5)成品保护难,外观和结构质量要求高。
本工程制定的措施
为达到设计要求和既定的质量验收标准,针对以上特点及难点、重点,我监理部组织设计、施工、厂家各方进行专门技术开发,并制定以下解决措施:制定认可的质量检查验收标准;在构件深化设计时进行合理统型,减少预制板型号以降低模板配备数量;用折线板代替弧线板,解决因各层看台板曲率不同而造成各层模板不能通用;模板的设计制作时采用可移动单活梆,并配备不同角度的端侧模,提高模具周转次数;模具板面采用冷轧钢板冲压制作工艺,切割、焊接确保模具无加工痕迹,且光滑,进行模具高精度的组装保证预制板外观质量;采用圆台机制芯模代替钢套管预留风洞口,降低造价,成功的解决洞口周围渗漏水及水泥浆而引起的色差、起砂等问题;采用特有的光泽隔离剂,以减少混凝土中气泡与粘结力,易振捣排出;研制大坍落度低水灰比混凝土,采用高效蒸养型减水剂,解决混凝土的高密实度和混凝土表面的“气泡”;先浇筑底板静停至初凝封长侧模进行二次浇筑,解决板面色差;采用60℃的低压饱和蒸汽的低能耗养护;通过砂池内构件翻身工艺避免成品损坏;加强过程细节控制和恰当的外观缺陷修补技术,有效保证了清水看台板成品质量。预制看台板尺寸准确;棱角方正、线条顺直流畅;表面平整、光洁、色泽一致;表面无明显气泡;模板接缝与施工缝处无挂浆、无缺棱掉角。
本工程的施工技术亮点
1看台板构件优化设计
看台板构件优化设计与模板设计相结合。
(1)分块原则:为保证施工需要及节约成本,深化设计时将原看台预留通风孔进行优化,相同跨径的看台尽可能将看台板预留孔归为一类,同时将看台板预留孔的高度也做了相应调整,保证设计与施工的协调统一。
(2)编号规则:为了便于管理,对预制看台板进行编号,编号规则见表1 预制看台编号表:
(3)曲线段板改为折线段板:对于看台四角的圆孤板,由于各排的曲率都不同,制作看台板的模具不能通用,造价太高;各排看台板内钢筋均需弯成不同曲率的孤形,钢筋加工带来很大不便;圆孤梁板受力不好。因此,深化设计时将圆孤板改为两边一折板,这样更接近圆孤,前排的栏板做成圆孤板。
2反向浇筑工艺
(1)反向浇筑工艺:采用固定模位工艺进行生产,钢筋和混凝土加工好之后运至模位进行构件浇筑成型,成型好之后带模养护至规定强度出模。为了保证构件清水混凝土的效果,所有外露混凝土面在预制时尽量考虑在底面或者侧面,因此典型看台板实行反向浇筑工艺(见图 2反向浇筑示图),预制完成后正向码放,正向运输和吊装。
(2)反向浇筑工艺一次浇筑存在的问题:当浇筑200厚粱的混凝土时,80mm厚底板的混凝土穿过底模和压浆板之间的空间时,混凝土集料搓动,产生严重的色差带和水纹。
(3)解决办法:采用二次浇筑,静停,二次支模,二次振捣工艺,解决板面色差带和水纹缺陷。
3预留风孔洞芯模的开发和使用
采用芯模预留洞口安拆见(图 3芯模安拆示意图)使用效果极佳:1)预留孔洞定位准确:由于采取螺栓孔定位,位置误差可控在±2mm以内,大大优于传统的钢管或木盒型芯。2)预留孔洞周围混凝土外观质量极佳:由于型芯端头钢板与模板间用螺栓紧固,浇筑混凝土时无漏浆、漏水现象,表面致密光洁,满足清水混凝土外观质量要求。3)安装简单,拆卸方便:由于无须固定型芯的固定架,安装及拆卸时仅需旋动螺栓即可。4)对混凝土成品保护极为有利:由于型芯为锥形结构,且接触面增加的圆弧倒角边延,同时型芯表面抛光,拧螺栓时产生的拉拔力能控制得較为均匀,避免了传统型芯拆除时采用铁器敲凿而造成的混凝土构件缺棱的缺陷。5)成本节省:混凝土构件上的孔结构较多,实现了重复周转使用。
五、结语
通过各方的努力和制定以上的施工技术,最后攻克了预制清水混凝土看台板误差小于2mm、看台板表面色泽不均匀、细部线条不流畅和缺棱掉角等常规构件所有通病难题。
另外,通过对本工程的成功监管后,笔者认为对预制清水混凝土看台板的监管应抓住以下的重点:
(1)做好预埋构件的隐蔽验收,确保预埋构件的位置符合设计的要求和预埋构件都有做防腐处理。
(2)把好预制清水混凝土看台板进场的验收关。对于预制清水混凝土看台板的尺寸是否准确、棱角否方正、线条是否顺直流畅、表面是否平整、光洁、色泽一致、表面是否无明显气泡、预留风洞口位置是否正确等问题进行严格验收后才能投入使用。
(3)预制清水混凝土看台板按照完成后,要对其安装牢固度和平整度、表面的色泽进行检查和验收。
(4)做好预制清水混凝土看台板的成品保护。因为后续还有很多施工工序,因此要做好预制预制清水混凝土看台板的成品保护,以免造成污染。
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