防辐射超厚混凝土箱体结构混凝土浇捣施工技术

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【施测鉴工】住宅与房地产2019年5月
防辐射超厚混凝土箱体结构混凝土浇捣施工技术
龚巍巍
（上海建工七建集团有限公司,上海 200050）
摘 要：随着科技的发展，超厚混凝土箱体结构在土建施工中越来越常见，由于该类建筑防辐射工艺要求对裂缝控制越来越严格，因此对混凝土浇捣施工技术要求也越来越高。

本文以实际工程为例，针对X 射线自由电子激光试验装置中加速器隧道与上海软X 射线自由电子激光用户装置工程中波荡器隧道，分别采用墙板顶板同时浇捣一次成型与先浇墙板后浇筑顶板分两次成型。

通过对比研究，得出一种适合防辐射超厚混凝土箱体结构工程混凝土浇捣施工的技术。

关键词：防辐射；箱体结构；混凝土浇捣中图分类号：TU755 文献标志码：A 文章编号：1006-6012（2019）05-0190-02
1 工程概况
X 射线自由电子激光试验装置与上海软X 射线自由电子激光用户装置位于上海市浦东新区张衡路239号，即中国科学院上海应用物理研究所园区内，位于园区的北面。

X 射线自由电子激光试验装置中加速器隧道为直线型，全长约293m，底板厚1m，墙板厚2m，顶板厚1.5m，隧道结构净高3.7m（见图1）。

上海软X 射线自由电子激光用户装置中波荡器隧道为直线形，长约176.7m，宽22.7m，基础底板厚1m，隧道墙板厚1.8m，顶板厚1.5m，隧道结构净高4.7m（见图2）。

图1 加速器隧道剖面示意图
图2 波荡器隧道剖面示意图
图3 加速器隧道分区平面示意图
图4 波荡器隧道分区平面示意图
2 工程难点
两个工程中隧道均为超长超厚超静定全现浇混凝土箱体结构，这种超长超厚超静定全现浇混凝土箱体结构，自身极易产生裂缝，且均具有防辐射工艺要求，工艺要求不得出现垂直于墙面≥0.15mm 的贯穿裂缝，对设计及施工均提出了较高的要求。

3 工程总体策划
3.1 加速器隧道策划
加速器隧道属于超长超厚全现浇混凝土箱体结构且裂缝控制极为严格，为避免因混凝土内部收缩而产生裂缝，本工程底板留设9条施工缝，墙顶板留设
5伸缩缝、3条施工缝，采用跳仓法施工（见图3）。

考虑到加速器隧道结构宽度仅为10m，每一分区混凝土方量较小，如墙顶板混凝土同时浇捣可以保证混凝土浇捣不出现冷缝。

根据本工程防辐射要求应尽可能减少施工缝留设，故将墙顶板同时浇捣，一次成型。

3.2 波荡器隧道策划
同样根据波荡器隧道结构特点，底板留设施工缝，墙顶板留设4伸缩缝、1条施工缝，采用跳仓法施工（见图4）。

另外考虑到波荡器隧道结构宽度为22.7m，且在夏季施工，混凝土初凝时间大大缩短。

每一分区顶板混凝土方量较大，如墙顶板混凝土同时浇捣，墙板完成后顶板采用水平分层浇捣，每层厚度500mm，每一层方量超过400m 3，且现场场地狭小只能安排两台汽车泵同时浇筑，故考虑将墙顶板分开浇筑，先完成墙板浇捣后完成顶板浇捣。

4 加速器隧道混凝土浇捣施工技术
4.1 底板混凝土浇捣
混凝土底板采用一台48m 汽车泵悬臂布料，自西向东，采用斜面分段分层踏步式浇捣。

分层厚度不大于500mm，分层浇捣使新混凝土沿斜坡流下一次到顶，混凝土振捣后产生的泌水，沿浇灌面顺斜坡排走；浇筑作业点前后布置三道振捣器，第一道布置在混凝土的卸料点，第二道布置在混凝土流淌纵向中间位置，第三道布置在混凝土流淌纵向底
图5 加速器隧道底板混凝土浇筑示意图
部位置，混凝土振捣时振动器应快插慢拔，平面呈梅花状，移动均匀，插点间距不大于450mm，振捣时间不可太长，一般以混凝土不冒气泡为宜。

混凝土交接处应特别注意，不得漏振，三道振捣器随浇筑推进（见图5）。

混凝土初凝前，表面用铁滚筒滚压，增加表面密实性。

滚压后再用木蟹做两遍压实抹平。

随后立即在混凝土的表面覆盖养护层，尽早采取养护措施。

4.2 墙、顶板混凝土浇捣
加速器隧道墙顶板采用水平分层浇捣，一次成型。

墙板采用水平分层浇捣，分层厚度为500mm，混凝土浇捣采用2台汽车泵同时同步同向对称悬臂布料，钢筋绑扎时，墙板长度方向预留300mm×300mm 浇捣孔，间距4m，方便浇捣时深入模内浇捣。

为减小模板侧向压力，墙板浇筑
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图 6 墙顶板混凝土浇筑水平分层示意图
图
7 墙板混凝土浇筑水平分层示意图
图
8 加速器隧道及波荡器隧道结构完成照片
速度严格控制在30m 3/h，每层最大方量34m 3，浇筑时间约为1.2h。

顶板分层厚度为500mm，配置2台汽车泵同时浇捣，顶板浇筑速度控制在60m 3/h，根据每层最大方量170m 3，得出浇筑时间约为1.5h，上一层混凝土浇捣能确保在下一层混凝土初凝前全部覆盖。

每个浇筑作业点前后布置三道振捣器，第一道布置在混凝土的卸料点，第二道布置在混凝土流淌纵向中间位置，第三道布置在混凝土流淌纵向底部位置，三道振捣器随浇筑推进。

振捣时由于墙板墙板浇筑振捣棒插入深度难以直接判断，用红油漆作为标识，确保插入深度准确（见图6）。

5 波荡器隧道混凝土浇捣施工技术
5.1 底板混凝土浇捣
波荡器隧道底板混凝土浇捣同加速器隧道底板。

5.2 墙、顶板混凝土浇捣
波荡器隧道墙顶板混凝土浇捣分两次成型，先浇墙板，待墙板浇捣完成后浇筑顶板。

墙板采用水平分层浇捣，分层厚度为500mm，混凝土浇捣采用2台汽车泵同时同步同向对称悬臂布料，浇捣时深入模内浇捣。

为减小模板侧向压力，墙板浇筑速度严格控制在30m 3/h，每层最大方量32m 3，浇筑时间约为1.1h。

波荡器隧道墙板混凝土振捣同加速器隧道墙板。

顶板浇捣待墙板全部浇捣完成后采用斜面分段分层踏步式浇捣，分层厚度不大于500mm，采用2台汽车泵同时悬臂布料，分层浇捣使新混凝土沿斜坡流下一次到顶，混凝土振捣后产生的泌水，沿浇灌面顺斜坡排走，顶板最长分区方量1208m 3,大约需要浇筑10h。

波荡器隧道顶板混凝土振捣同加速器隧道底板。

由于本工程具有防辐射要求，墙顶板分开浇筑时存在直通施工缝，为满足防辐射工艺要求，墙板浇筑时高出顶板底面20mm，使施工缝形成台阶形裂缝。

一方面既满足了防辐射工艺要求，另一
6 实施效果
两条隧道结构最终完成后，均未出现裂缝，满足隧道结构的防辐射工艺要求。

其中波荡器隧道墙顶板表面平整光滑，加速器隧道墙板上有轻微起砂现象，但不影响结构使用功能。

分析原因主要是由于墙顶板同时浇筑一次成型，经过振捣后混凝土内部仍有少量小气泡，在顶板浇捣完成后这些气泡就难以排出，造成了局部存在了轻微的起砂现象（见图8）。

7 两种方案的优缺点比较
上述两种浇筑方案均针对超长超厚超静定全现浇混凝土箱体结构，工程实体研究对象极为相似，均由同一家施工单位施工、同一家材料供应商生产混凝土且在同一个园区内施工。

两种方案实施效果的比较对方案的准确性非常高。

方案一：加速器隧道混凝土浇捣施工技术采用墙顶板同时浇捣一次成型。

具有施工速度快、墙板不留设施工缝、整体性好的优点，但容易造成轻微起砂现象。

方案二：波荡器隧道混凝土浇捣施工技术采用墙顶板分开浇捣，先浇捣墙板后浇捣顶板。

分开浇捣可以提高混凝土的表观质量，但存在施工工期长，费用高的缺点。

8 结束语
本文以实际工程为例，在其他条件基本相同的情况下，对具有防辐射要求的超厚混凝土箱体结构混凝土浇捣进行了研究。

采用了两种不同的混凝土浇捣方案，并分析这两种方案的优缺点，明确了隧道墙顶板同时浇捣容易产生起砂现象，对今后类似的科研建筑中具有一定的借鉴意义。

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方面也将施工缝留设在顶板内，从隧道内侧看不出施工缝，提高了隧道结构的美观性。

施工时采用20mm 木条与顶板底模用钉子固定住，形成定制模板。

墙板浇筑时隧道内排架及顶板模板先支好，保证现场工人浇筑墙板混凝土时有足够操作面（见图7）。