超大截面大跨度劲性梁的混凝土浇筑施工技术

1?工程概况

佛莞城际因莲花站邻近莲花山风景区，多条城际铁路及地铁线路在此交汇，车站周边规划有两横一纵路网骨架（莲花大道和规划四路为两横，规划二路为一纵），远期车站周边交通便捷，地理位置优越。故在综合维修工区和琶洲支线左线DK17+171.4~ DK17+610.5、佛莞正线DK22+486~DK22+927.5和琶洲支线右线YDK17+345.5~YDK17+779段上方增设架空盖板，盖板下方为轨道交通用地，盖板上方可供再开发利用，促进土地复合利用。工程效果如图1所示。

   

图1?工程效果

莲花工区盖板顺轨方向长450?m，垂轨方向长54.2~113.5?m，建筑面积约3.4万m ² ，建筑最大高度为19.7?m，结构采用型钢混凝土框架结构，屋面采用型钢混凝土屋面。佛莞城际莲花工区盖板工程因跨度大、上部荷载大，设计采用劲性混凝土结构（图2、图3），劲性梁最大截面尺寸达1?800?mm×3?300?mm（型钢尺寸为900?mm×2?600?mm）、最大跨度达36.6?m，为超大截面大跨度劲性梁。

   

         图2?劲性梁结构示意       

   

图3?劲性梁结构示意

2?关键因素分析

因劲性梁最大截面尺寸为1?800?mm×3?300?mm，型钢尺寸为900?mm×2?600?mm，梁底空间仅剩350?mm，同时梁底满布57根40?mm钢筋，共4排，钢筋十分密集，同时，盖板设计为清水混凝土，无任何装饰设计作法，这对混凝土的成型观感要求更高，若采用传统的混凝土浇筑技术，对混凝土的成型质量及观感要求均无法保证。

结合此工程实际情况，混凝土浇筑过程中应重点关注混凝土配合比的优化选用、施工缝的处理、过程混凝土的运输、劲性梁混凝土浇筑方式、大体积混凝土浇筑的质量把控点等几个关键因素。

3?工艺原理及流程

3.1?工艺原理

（1）该工程设计采用超大截面大跨度劲性梁，针对梁底空间有限且属大体积混凝土的特点，应合理优化混凝土配合比。

（2）针对劲性梁大截面、大跨度的特点，混凝土浇筑时应合理分段、合理设置竖向施工缝，确保施工缝的混凝土成型质量。

（3）针对劲性梁高度较高的特点，浇筑时辅以漏斗+导管配合浇筑，避免混凝土离析影响质量；同时，采取分层浇筑形式，遵循 “分区定点，一个坡度、分层浇筑、循序推进、逐步到顶”的原则。

3.2?工艺流程

钢筋（包括预留预埋）已经完成隐蔽检查验收→模板安装加固完成并已完成预检验收→混凝土浇筑申请上报监理批准→泵机试运转→搅拌站供货→核实混凝土配合比、开盘鉴定，混凝土运输单→检查混凝土质量、坍落度→输送混凝土→分层浇筑→振捣→ 抹面→扫出浮浆、排除泌水→养护→测温→成品保护。

4?关键工艺

4.1?混凝土配合比优化

4.1.1?梁底混凝土选用

因劲性梁结构底部空间有限，最小仅350mm高，同时钢筋十分密集，若采用一般传统的普通混凝土，梁底混凝土浇筑质量难以保证，容易存在浇筑不密实的质量隐患，为解决该隐患，梁底应选用高流动性、高坍落度的混凝土，坍落度范围应控制在180~220mm，确保梁底混凝土浇筑密实、质量可控。

4.1.2?大体积混凝土配合比优化

矿渣粉水化反应较粉煤灰块，提高混凝土早期弹性模量，并且产生较大胶凝量，对开裂较敏感，增大混凝土收缩开裂趋势，细度较大的超细矿粉表现更甚。掺矿渣粉对混凝土较掺粉煤灰对混凝土抗裂性能低。掺普通矿渣粉还易产生泌水，措施不当易产生表面裂缝。故本工程使用混凝土取消矿渣粉掺入，只掺入粉煤灰进行计算。

4.2?施工缝处理

施工缝应设置在结构受力较小处，一般在梁、板跨度内的1/3处，结构弯矩和剪力均较小。严格按照施工缝留置要求，使用钢丝网收口（图4），于止水钢板（图5）上、下焊钢筋骨架，铺设钢丝网，梁施工缝止水钢板上翘开口向上，防止开口向下混凝土浇筑时气泡积聚，不易排出。

   

图4?钢丝网收口示意

   

图5?施工缝钢丝网与止水钢板构造示意

4.3?混凝土浇筑

4.3.1?浇筑方法

（1）梁底层。超大截面大跨度劲性梁采用分层浇筑方式进行浇筑，结合梁底空间有限、钢筋密集情况，因选用高流度性、高坍落度的混凝土，梁底采用单层独立浇筑，先从一边浇筑混凝土，直到另一边冒出，不许两边同时浇筑混凝土。

（2）梁底以上各层。超大截面大跨度劲性梁采用斜面分层法进行浇筑，采用斜面分层法 ，即“分区定点，一个坡度、分层浇筑、循序推进、逐步到顶”的方法。施工时，先对梁柱节点进行浇筑，然后进行梁混凝土浇筑，斜面分层厚度为500?mm，可在现场设置“皮数杆”进行分层厚度控制。浇捣时，浇筑与振捣必须紧密配合，第一层下料慢些，梁底充分振实后再下第二层料，用“赶浆法”保持水泥浆沿梁底包裹石子向前推进，以此类推；每层均应 振实后再下料，梁底与梁侧部位要注意振实，振捣时不得触动钢筋及预埋件。

4.3.2?浇筑工具

因劲性梁设计高度达3.3?m，高度较高超2?m，为确保混凝土浇筑质量，避免混凝土离析影响质量，浇筑时采用漏斗+导管（100?mm）工具辅助浇筑，导管应插入梁底，确保浇筑混凝土过程中，导管时刻埋于混凝土中。

4.4?混凝土保温保湿养护

保温养护是大体积混凝土施工的关键环节。在混凝土表面温度较高时（如水化热峰值间），浇淋用水应与混凝土表面实测温度一致。浇水间隔应以混凝土表面保持湿润为主。

在养护过程中，如发现遮盖不全或局部浇水不足导致表面泛白或出现细小干缩裂缝时，应立即采取仔细遮盖、充分浇水、加强养护，并延长浇水时间等措施来补救。

4.5?混凝土测温

采用JDC–2型手持式电子测温仪进行混凝土测温，测定混凝土温度，同时测定大气温度。

监测点的布置范围应以所选混凝土浇筑体的平面对称轴的半条轴线为测试区，在测试区内监测点按平面分层布置。

在测试区内，监测点的位置与数量可根据混凝土浇筑体内温度场的分布情况及温控的要求确定；根据结构的几何尺寸布置监测点的位置和数量，最少不少于4个。

测设点的布置按照混凝土浇筑体平面对称轴线的半条轴线为测设区，在测设区内按平面分层布置；同一测温柱设置3个测温点，分别测设盖板表面、中部、底面的温度。其中，表面测温点的高度为盖板上表面下5?cm处的温度，中部温度为承台厚度的1/2处的温度，底部温度为底面标高上5?cm处温度。

混凝土浇筑后，每昼夜测温不得少于4次，入模温度测量每台班不少于2次，混凝土初期升温较快，混凝土内部的温升主要集中在浇筑后的3~5?d，一般在3?d之内温升可达到或接近最高峰值。从浇筑到养护均需对其进行测温，直至内外温差控制在25℃以内，且测温平稳下降为止。

5?结束语

通过重点关注混凝土配合比的优化选用、施工缝的处理、劲性梁混凝土浇筑方式、大体积混凝土浇筑的质量把控点，成功解决了超大截面大跨度劲性梁混凝土浇筑困难的难题，混凝土成型质量可控，外观观感效果好，可广泛推广应用于超高层、大跨度建筑物和桥梁结构的劲性梁混凝土浇筑。