大型演播室浮筑地面施工技术
2000 m2演播室房中房结构浮筑地面施工技术
1.研究背景
1.1房中房结构浮筑地面的定义
该浮筑地面体系采用高度为100mm的橡胶弹性垫块（直径D=100）以点分布（横纵间距700mm）的形式支撑起上部高密度温石棉纤维水泥平板，并直接将水泥平板作为模板在其表面涂刷聚氨酯涂料、一次性浇筑钢筋混凝土楼板，进而将二次浇筑地面通过橡胶垫块与原有结构楼板隔开100mm高的空腔，浮筑地面总厚度为300mm高。
图1 浮筑地面各层做法剖面图
1.2国内发展现状
随着中国经济的不断腾飞与发展，以及各省市、自治区、直辖市其当地的电视工艺与其配套的演播室、录音棚的不断升级，以及一些高标准的音乐厅、剧院、电影院、KTV等需要特殊声学处理的场所，对隔声要求更高、装饰材料更新、装饰效果更好、对更先进的作法和施工工艺需求必将越来越多。原有传统意义上的结构楼面复合实心地面的作法已远不能满足现如今人们对追求高品质的要求。
房中房构造的地面体系有效的保证了撞击噪声传播对演播室影响，有极好的隔音效果。
该浮筑地面使用橡胶器块类弹性材料能够方便快捷的建造浮筑地坪，施工工艺简单，质量容易控制，安装速度快，不需要大量劳动力，选用常规建筑材料及机具设备，施工成本低。
浮筑地面结构完整，满足演播室地面应该完全没有障碍物，比如线槽盖板，否则，演播室的灵活性将会受到影响的特殊使用功能要求。
浮筑地面结构中水泥压力板可直接代替模板继续保留永久使用，而且表面可涂刷聚氨酯涂料作为防潮层，利用率高，综合成本低。
浮筑地面的混凝土表面整平、抹平压光采用整平机和压光机械设备替代人工进行抹压收光，对地面施工质量的控制有很好的保证作用，其工艺较简单，施工机械化程度较高。
目前在国内外的一些文献及网上可查询资料中显示，采用房中房结构浮筑地面的作法应用并不多见，2000m2大型室内演播室的浮筑地面一次性施工在国内外同类工程上尚属首次，随着该浮筑地面体系的成功应用，可以看出它的良好应用前景。
2.房中房结构浮筑地面课题的提出
建筑隔声包括空气声和撞击声两种。空气声是指建筑物中经过空气传播的噪声，撞击声是指在固体上撞击而引起的噪声。其中楼板是产生撞击噪声的主要建筑构件，例如门窗开关的碰撞、物体掉落地面、桌椅拖动以及人在楼板上走动时鞋跟的敲击等，都会产生撞击噪声。由于撞击噪声在建筑结构中传播的衰减很小，因此这种声音可以传得很远。对于隔声效果要求较高的房间，为了有效的保证房间之间的介质被声能激发时产生大气噪声及直接的机械激发的撞击噪声传播而影响隔音效果，地面一般采用浮筑形式。
新时代的电视工艺制作及导播、物美设计是一较为复杂的过程，CCTV主楼内的演播室及录音室建成后将成为国内乃至亚洲一流的传媒制作播出用房，投入使用后将有大型机械及设备进入演播厅，实现其声学设计隔声效果及浮筑地面的承重使用功能，对于目前对浮筑地面施工技术应用相对匮乏的我国，这是一个新的挑战，也是一个新的课题。
3.主要研究内容和思路
3.1需要解决的问题
房中房结构浮筑地面是一项新的研究课题，主要存在以下五个问题需要解决： （1）因原有结构楼板平整度差，如何安装浮筑地面减震器，使其在安装水泥压力板前减震器安装完成后达到标高一致，其减震器下部找平所采用的材料如何确定（找平材料需对减震器无任何化学反应，且需能够承受上部荷载）。这是需要解决的问题之一。
（2）解决使用荷载下空腔型浮筑地面减震器的承载力及耐久性问题是需要解决的问题之二。
（3）解决浮筑地面减震器上部现浇混凝土模板的选型，需保证混凝土与模板完美的结合，且模板与混凝土相关性能相近，寿命相近，这是需要解决的问题之三。
（4）解决如何在减震器上部安装模板，确定模板拼接方式，保证混凝土浇筑过程中没有水渗入浮筑地板与结构板之间的空气层，同时又能作到节约成本，减小模板使用量的损耗。这是需要解决的问题之四。
（5）演播厅浮筑地面面积最大达2000m2，且地面精装面层为3mm水泥自流平，要求混凝土基层平整度为±2mm，同时演播室的使用要求决定着地面要达到超平耐磨效果，混凝土面层的平整度要求及浇筑方式则是需要解决的问题之五。
3.2课题主要研究内容和思路
通过积极与知名专家设计沟通，以深化设计与实际相结合的手段，并在前期组织技术及实施策划，对本课题拟从以下几个方面对房中房结构浮筑地面进行研究： （1）浮筑地面减震器安装方式方法的研究。
主要通过材料性能分析及经验分析的方法，通过对找平材料施工中常用的水泥砂浆、混凝土及无收缩高强灌注料等的性能对比分析、地面高度差值，与减震器之间可能存在的化学反应，研究这些因素对浮筑地面的耐久性、使用年限影响，最终优选无收缩高强灌注料为基层找平材料并采用直接放置减震器的方式符合设计要求，用于施工实践。
（2）使用荷载下减震器的承载力及耐久性研究。
主要通过承载力计算、试验及深化设计的方法进行研究，通过设计院根据使用年限要求对减震器材料选型，选用了使用年限达50年的国外专业厂家提供的减震器，并根据减震器试验承载力值进行现场实地的深化设计排版，确定了减震器的安装布置图及减震器型号，为现场施工提供了可靠的依据。
（3）混凝土下部模板选型及拼接方式的研究。
主要通过现场试验与理论计算，研究混凝土下部模板的材料物理和化学性能，是否可作为永久材料保证浮筑地面的使用年限和地面承载力要求，研究其与混凝土的结合、拼接方式带来的成本影响等因素，最终优选高密度温石棉纤维水泥平板最为现场施工材料。
（4）大面积浮筑地面混凝土一次性浇注施工技术的研究
主要通过经验及现场组织策划，研究混凝土大面积浇注方式及达到预期平整度，实施一次性浇注过程中的标高控制、振捣、抹平、压光等施工过程质量控制。
4.关键技术创新点
本课题组通过试验、计算、组织策划结合深化设计的方法研究，解决了房中房结构浮筑地面各工序施工的一系列问题，主要创新点如下：
（1）弹性橡胶减震器及高密度温石棉纤维水泥平板在地面做法上的创新应用，有效的形成了“房中房”构造的地面体系，在保证房间受力、地面下沉变形的同时，达到了建筑隔声、减震的效果。形成了一整套成熟的点布式减震橡胶垫块复合水泥压力板空腔型浮筑地面施工技术。
（2）面积达2000m2的浮筑地面混凝土一次性浇注无缝施工技术。
经查新：有关面积达2000m2的点布式减震橡胶垫块复合水泥压力板空腔型浮筑地面应用于工程中的文献在国内外未见报道。
5.房中房结构浮筑地面施工技术
5.1找标高、弹面层水平线
根据墙面上已有的+50cm水平标高线，量测出地面面层的水平线，弹在四周墙面上，并要与房间以外的楼道、楼梯平台、踏步的标高相呼应，贯通一致。由于橡胶垫块布置间距定位要求精确，尤其四周边缘部位的定位及纤维水泥平板的边线控制较难，这对测量放线提出了极高的要求，测量工作必须由有丰富经验的测量工程师完成。
5.2基层找平及橡胶垫块摆放固定
在结构楼板上弹出纵横向水平线，按照橡胶垫块放置平面图进行放置、固定，确保位置准确。基层楼板存在高度差，采用高强灌浆料进行局部标高调整及找平，找平高度2cm-3cm，且找平面积为两倍垫块底部面积，减震器块直接居中放置于高强灌浆料表面固定。
5.3铺放纤维水泥平板
由于纤维水泥平板的标准尺寸为1200mm*2400mm，需根据橡胶器块布置进行水泥压力板的排版，定制符合尺寸的板材，角部及异形的房间的水泥压力板采用现场切割加工。
铺设前需对橡胶减震垫块的布点进行逐一检查，检查合格后在橡胶垫块上放置纤维水泥平板，放置压力板时应保持水平轻放，防止碰撞。放置时要随放置随清理、严格检查，压力
板下部严禁有任何杂物，严禁挪动已经按照定位图固定好的橡胶垫块。纤维水泥平板表面要平整、边缘整齐，不得有裂纹、分层或脱皮，纤维水泥平板应交错铺设。
5.4防潮层施工
（1）基层处理：首先确保纤维水泥平板平整、干净、板缝封堵严密无渗漏。
（2）涂料施工：施工时，必须注意以下事项：
①选择适合的工具（滚子、刮板、刷子等）。
②涂料（尤其是打底料）如有沉淀应随时搅拌均匀。
③每层涂覆必须按规定的用量取料。
④涂膜要均匀，不能有局部沉积，并要求多滚刷几次使涂料与基层之间不留气泡，粘结严实。
⑤各层之间的时间间隔以前一层涂膜干固不粘为准（一般需2-6h，现场温度低、湿度大、通风差，干固时间长；反之则短）。
⑥滚刷最后一层涂膜时，边刷边撒金刚砂，金刚砂应均匀，不宜过厚。
（3）验收：防潮层不得出现堆积、裂纹、翘边、鼓泡或分层现象等；涂层厚度不得低于设计厚度，测点中的70%应大于或等于设计厚度，允许有30%的测点厚度不低于设计厚度的80%。施工面积每100m2抽查1处。
5.5布置预制钢筋网片浇筑混凝土地面
（1）抹灰饼、冲筋：为保证房间地面平整度，根据已弹出的面层水平标高线，横竖拉线，用与普通混凝土相同配合比的拌合料抹灰饼，横竖间距2.0m，灰饼上标高就是面层标高，作为浇筑普通混凝土面层厚度的标准。
（2）面层浮筑地面混凝土铺设：为使内隔墙在浮筑地面之上，达到墙体及地面完全浮在主体楼板上的声学设计效果，避免过多施工缝产生空气声音传播，浮筑地面与四周350 mm宽的上翻梁一起整体浇筑，上翻梁300 mm高，翻梁顶部的钢柱埋件采用预置形式。铺设混凝土前先支四周的浮筑楼板上翻梁部分竖向模板，内外侧模均采用15mm双面覆膜层板，模板高度略高于上翻梁高度，50×100mm木方作横向背楞（间距净250mm），竖向背楞为2×φ48钢管（间距净1200mm），一道φ16对拉
螺栓在上部连接，内部用两道顶模棍支撑。外侧模采用φ48钢管和短木方每1200mm 作中部及底部支撑、内侧模采用Ф12钢筋做斜撑，分别支撑于外围地面反梁和浮筑地面钢筋网片之间马凳上，如下所示。
图2 浮筑地面四周上翻梁模板搭设示意图
根据钢筋网片深化设计图放置已预制好的双层双向CRB550级冷轧带肋钢筋焊接网片。钢筋网片采用平搭法布置，其搭接长度不小于1.3La（La 为锚固长度），且不小于300mm。板下铁垫20mm 厚（50长*50宽）混凝土垫块以控制钢筋保护层，间距1500mm 梅花型布置。板双层钢筋网片之间加钢筋马凳选用?18钢筋加工，采用工字型马凳，马凳支撑高度应为110mm（即混凝土总厚度-垫块厚-下层钢筋网厚-上层筋保护层厚-上层钢筋网厚）, 间距1500mm 梅花型布置，马凳大样图及布置形式如图3
所示。
图3
浮筑地面马凳大样图及布置图
钢筋放置完经检查符合设计要求，铺跳板，供浇筑时操作工人使用。避免浇筑混凝土
时工人踩踏钢筋。将普通混凝土直接铺抹到地面基层上（水泥浆结合层要随刷随铺），紧接着用2m长刮杠顺着标筋刮平，然后用平板震捣器震捣密实，如有凹处用同配合比混凝土填平，直到面层出现泌水现象，撒一层干拌水泥砂（1∶1=水泥∶砂）拌合料，要撒匀（砂要过3mm筛），再用2m长刮杠刮平（操作时均要从房间内往外退着走）。
（3）整平、振捣及压光：一次浇筑混凝土地面最大宽度约15m，对混凝土整平提出更高要求，要设6人以上铺摊混凝土，用铝刮杆将混凝土刮平，将坑凹处及砂眼填平，凸起地方铲平。整平后用平板震捣器将混凝土充分振捣。
在面层砂浆初凝后，人踩上去，有脚印但不下陷时，用提光机进行抹光，将全部抹纹压平、压实、压光（必须在终凝前完成）。
（4）分割缝设置：为保持混凝土表面的缝平直、美观，所有分割缝可在混凝土养护期结束弹线后用切割机切出。按4m×4m设置分割缝，分缝原则由两侧导墙内边缘开始向中间做分割；机械切割一条缝为8mm宽，固设置8mm（宽）×15mm（深）的分割缝，切缝后将混凝土渣清除。
5.6养护
混凝土面层抹压完24h后覆盖塑料布进行浇水养护，洒水次数应以确保混凝土和塑料布湿润为宜，养护时间一般至少不少于7d。养护期间房间应封闭禁止进入。
5.7制作混凝土试块
按国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定制作混凝土试块，每一层建筑地面工程不应少一组，当每层地面工程建筑面积超过1000m2时，每增加1000m2各增做一组试块。
6.实施效果
6.1房中房结构浮筑地面在中央电视台新台址建设工程的应用
中央电视台新台址建设工程位于朝阳路和东三环路交界处的CBD中央商务区内。主楼由两座塔楼、裙房及基座组成，设三层地下室，两座塔楼呈倾斜状，分别为51层、44层，顶部通过14层高的悬臂结构连为一体，最大高度234m。裙房为9层，与塔楼连为一体。总建筑面积59万m2。
CCTV主楼内最重要的功能区域——演播厅及其配套用房、录音制作用房，其中演播厅及其配套用房共27套(包括1个国内最大的2000演播室，2个800演播室，4个400演播室，10个250演播室，2个150演播室，6个80演播室，2个开放式演播室) ，另外还包括国内声学要求最高的录音制作用房共12套，为保证房间良好的隔音效果，演播室及录音制作用房均采用了“房中房”的构造措施，房中房的地面采用浮筑地面结构，地面总厚度为300mm高。为保证演播室地面的平整、连续，采用一次性整体浇筑方式浇筑，一次性浇筑最大面积达2000m2，本工程主楼内52个房间采用了浮筑地面结构，施工总面积约为10000m2。
图4中央电视台新台址建设工程浮筑地面使用部位
CCTV主楼内的演播室及录音室建成后将主要作为春晚，电视直播、同期录音之用，声学指标高，其中 2000m2演播室的室内允许本底噪声为NR-20噪声评价曲线，解说译配机房和音控室为高标准的录音制作用房，室内允许本底噪声为NR-15噪声评价曲线，也为目前国内室内允许本底噪声指标最严格的声学用房。结构楼板和浮筑楼板的总体隔声性能指标为计权隔声量Rw≥60dB。2011年9月5日课题组委托建设部科技信息研究所进行了科技查新，查新结论显示：在国内外检索范围中未见面积达2000m2的点布式减震橡胶垫块复合水泥压力板空腔型浮筑地面工程的文献报道。
中央电视台新台址建设工程房中房项目《浮筑地面施工方案》于2007年12月份开始编制，结合现场浮筑地面样板实施情况，经过四次的优化调改最终监理单位审批，现场实施主要在2008年初至年底，从前期的策划，与过程实施效果及最终的声学检测来看，完全符合设计要求，在方案编制及现场实施过程中通过对课题的开发，项目部对关键技术要点深化把控、施工部署与实施、工期、工程质量及安全管理各个方面都得到了很大的提升。
1、关键技术要点深化设计
浮筑地面结构有效的保证了撞击噪声对特殊声学要求的场所的影响，隔音效果好。施工之前重点做好深化设计工作，有效的保证了该新颖的结构最终减震隔声效果、满足承载力需求，又同时降本增效，保证了工期进度。
（1）因地面减震器为甲方指定专业厂家，施工时业主要求必须严格按照厂家提供的点位进行减震器的布置，现场施工放线时，根据图纸布置形式将所有减震器点位在楼板上标示出来后再摆放减震器，为了控制水泥压力板损耗、降低成本，过程中通过与业主设计积极沟通，经过承载力计算，控制减震器总量，最终实现了部分减震器平面布置的调改，最终施工完毕后减震器用量与图纸完全一致，首层2000平米演播厅物美层钢结构吊装进入30T大型吊车证实地面承载力已达到结构设计预期目标。
（2）使水泥平板的投入量得到有效控制，项目技术部在水泥压力板施工前通过水泥平板的深化设计排版，预先确定了普通板材及异型板材数量，并在施工之前与业主确认了采购价格，实现了施工零损耗，取得较好的经济效益，现场施工时严格按照排版图安装压力板，避免了现场的二次切割，大大提高了劳动效率。
（3）为保证各演播厅浮筑地面承重使用功能要求，结合减震器布置，根据设计使用荷载，确定混凝土的型号及钢筋网片直径和排布间距，再进行钢筋网深化布置图的深化设计，有效的控制了钢筋使用量，现场施工方便快捷。
2、施工部署与实施
（1）防止混凝土施工缝间隙产生的空气声音传播，保证房中房浮筑地面的整体性，使隔声效果达到最佳，现场必须为混凝土地面无缝施工，根据浮筑地面作法特点，结合“房中房”的内房构成形式，使得地面与内隔墙支撑反梁连为一体，混凝土面层采用一次性浇筑，演播厅浮筑地面面积最大2000m2， 给浇筑过程中的标高及平整度控制带来了极大的挑战，实施阶段通过配置充足的机具及劳动力资源，合理
安排，施工有序，包括2000平米演播室在内的52个房间均采用一次性整体浇注。地面施工完成后表面水平如镜、无裂缝、起砂或起灰等缺陷，分割缝平直、美观，可直接进行水泥自流平面层的施工。
3、工期管理
该分项工程施工工序多达10项之多，还涉及机电各专业地面内配管穿线，专业分包多，使得各分工序穿插作业、交叉作业现象繁多。若各工序间能够合理安排则可相互促进，反之则相互制约，项目部紧抓关键线路不变，细部节点不断根据现场实际情况进行调整，并且通过深化设计化解各重点分工序的施工难点，采取措施节省工期，使工程进度最终达到业主要求。
4、质量管理
中央电视台新台址建设工程为北京市重点工程，施工过程中始终以“鲁班奖”为最终目标，通过提前进行质量创优策划、严格执行各项质量管理制度，合理组织，精心管理，并将质量管理目标责任进行分解，把质量管理职能分配到相关部门和相关人员，对工程质量实施过程控制和监管预控，使每一道工序都达到一次成优，质量效果明显。
项目部积极开展QC活动，“提高浮筑地面混凝土平整度合格率QC小组”先后获得中建三局及中质协全国QC成果奖一等奖，为工程施工质量提供技术支持，为工程创优提供了技术保障。
5、安全管理
鉴于该工程的重大影响，项目部进场后以高起点、高要求、高标准组织安全生产工作，必须配合总包创建“北京市绿色安全文明样板工地”。并以施工方案为指导，规范安全操作规程，制定了项目部安全文明施工管理目标、指标，精心策划，精心组织，安全责任层层分解、层层落实，为项目安全文明施工目标的实现提供组织保障。
借着课题组研究房中房结构浮筑地面施工技术的契机，以中央电视台新台址建设工程为依托，该地面体系在中央电视台新台址工程成功地得以实施，不仅极大得提高了我单位的管理水平，而且在施工过程中不断丰富着我们的施工经验，尤其在建筑声学方面及演播室电视工艺施工方面使我们学习到了很多的国际先进水平，取得了显著的社会效益和经济效益，得到了业主、监理以及业内专家的高度评价，为后续同类工程提供了有益的借鉴经验。
通过上海现代都市声学研究所及北京设计院声学所声学专家联合测试的撞击声隔音检测，普通楼板增加浮筑地面后明显在下一楼层感觉不到上一层的撞击音固体传声，从浮筑地面撞击声特性曲线图可以看出，隔离结构传声效果极为明显。
图5浮筑地面撞击声特性曲线图
实践证明，对房中房结构浮筑地面施工技术所进行的上述研究为最终完成各项指标提供了重要保证。
6.2实施效果
（1）社会效益
本课题在中央电视台新台址建设工程的顺利实施，取得良好的社会效益，同时达到了设计要求的声学指标，得到了业主监理的一致好评；依托科技进步，通过大力创新、推广，目前该浮筑地面分项工程已形成施工工法1篇、论文3篇、专利1项、QC成果1项、浮筑地面科技成果1项。并先后获得中建三局局级工法1项，湖北省省部级工法1项，中建总公司施工工法1项、QC成果分别获得中建三局QC一等奖及全国QC一等奖、中建三局局级优秀施工方案1项，并已申报中建总公司级优秀施工方案，中建三局科技进步二等奖1项、国家级实用新型专利1项。“央视房中房结构大型演播室综合施工技术”课题的研究计划于2012年3月邀请国内顶尖专家鉴定，具有良好的社会效益。充分彰显了企业施工管理和自主创新的能力，科技含量高，环境效益、社会效益与经济效益显著，是一项集成的自主创新成果，在施工过程中不断丰富着我们的施工经验，尤其在建筑声学方面及演播室电视工艺施工方面
使我们学习到了很多的国际先进水平，对以后承接演播室、剧院及电影院工程提供了很好的借鉴。
（2）经济效益
通过本课题在中央电视台新台址建设工程的成功应用，在取得良好的社会效益的同时，也取得了可观的经济效益，在施工过程中，通过严格施工工艺和创新的施工方法及先进的整平施工机械，一次性整体浇筑方式浇筑浮筑地面，节省了人工、材料、机械的投入，缩短了工期，降低了成本，地面施工完成后表面平整美观、无裂缝、起砂或起灰等缺陷，可直接进行演播室、录音棚水泥自流平面层的施工，避免了因地面平整度不合格、开裂等质量问题发生的面层施工修补费用，为公司创造了1200661元的经济效益。
（4）实施效果
中央电视台新台址工程演播室房中房结构浮筑地面施工技术的实施有着巨大的社会意义和经济利益。浮筑地面通过合理布橡胶垫块、选择高强度的水泥压力板，在上面浇筑钢筋混凝土楼板，有效解决了楼板承载力的问题。该地面既起到了隔绝撞击声的传递，又具有一定的隔声性能，使得房间内的声学性能等到了很好的提升。该浮筑地面体系施工方便简单、施工方法创新、整体隔音效果好，该体系应用于国内外演播室地面隔音设计还属首次尝试，尤其是面积达2000m2超大型房中房结构室内演播室经过连续19个小时的浇筑施工，各项技术参数控制到位，施工质量达到国家规范的要求。
目前包括2000 m2演播室在内的25套演播室及录音棚共52个房间均采用了房中房形式的浮筑地面结构体系，施工总面积约为10000m2已施工完毕。经声学所专家现场检测，楼板撞击声指标已经达到设计要求。我项目经理部在本工程房中房结构地面施工中积累的丰富施工经验取得了极好的社会效益，通过多种渠道的传播，目前已有多家施工单位、监理及业主针对类似工程的施工进行了咨询交流，获得了各方的一致好评，也将为局和公司在今后演播厅施工领域打下坚实的技术基础。
图5 2000演播厅浮筑地面施工完工图
7.推广应用前景
随着中国经济的不断腾飞与发展，电视媒体产业的不断升级，以及一些高标准的声学场所对隔声要求越来越多，原有传统意义上的结构楼面复合实心地面的作法已远不能满足现如今人们对追求高品质的要求。房中房结构浮筑地面独特的经济与
技术优势必将引起本领域管理、设计、科研与施工等方面相关人员的热切关注，显示了良好的应用前景，具有很大的推广应用价值。本课题在中央电视台新台址建设工程的成功应用，开创了具有划时代意义的新技术应用先例，为我国开展同类工程的建设提供了宝贵经验，也为其他采用此种浮筑地面结构的建设工程提供有益借鉴。