_鸟巢_预制清水混凝土看台关键技术

清水效果和耐久性的所有过程逐一进行分析和归纳后，采用 准 GB 50204—2002《混凝土结构工程施工及验收规范》，现浇
“科学合理的生产组织管理 + 混凝土科学的配制 + 创新预制工 结构和预制构件的外观质量不应有严重缺陷、不宜有一般缺陷；
艺 + 严格工序质量控制相结合”进行解决和控制，具体的技术 对于清水混凝土构件规范中指出外形缺陷和外表缺陷均属严
（2）看台板为非预应力薄壁结构，如何确保其拆模不裂并 方案等系统的问题上，以采取流水作业为手段，以实现批量生
控制干缩裂缝满足质量要求，特别是对于长达 11 m 多的预制 产更利于保证质量和工期为目的。②在设计具体模具时以满足
看台板。
各项尺寸质量指标为前提，满足整体和细部清水要求为导向，
（3）成品表观要求极高，需达到清水饰面，要生产出一块这 方便操作、便于反复修改和增加周转次数为基础，实现在确保
料、新技术研制适用于看台板的防裂混凝土。
家体育场总承包技术部，制订了具有可操作性的《预制清水混凝
（3）分析预制构件常见的偏离清水表观的原因并制定预控 土看台质量验收标准》[4]，其中对看台板的几何尺寸、外形质量、
措施。
颜色、表面质量、表面气泡和允许出现的表面裂缝等表观质量和
（4）成立专门的技术公关、生产指挥协调和后勤保障小组 结构质量都做了明确表述和定量，见表 1。经国内知名专家审核且
进度的安排和实际安装需要，上层看台板的制作时间约为三个 渗等耐久性指标及结构承载要求的前提下，便于施工操作，且
月，上层看台板的设计型号有 397 个，至少需要配备模具的数 成本较低。⑥对于表观质量存在微小的可修复表观质量缺陷，
量约 30 套；改造一次模板至少需要 3 d 才能完成。这就要求生 采取技术措施进行修复并保证处理质量满足清水要求。
经过对看台板预制任务特点的分析研究后，将预制看台板
虽然“鸟巢”工程各方都对看台板的质量提出了极高的要
质量和工期目标的实现视为一个系统工程，对影响该系统工程 求，但无论是甲方、设计方还是总承包方对看台板的具体质量
的人、机、料、法和环 5 个方面特别是对影响和决定裂缝产生、 要求都没能提出细化的和可操作的质量条款。依据现行国家标
并明确职责。加强参施人员岗位培训并落实，各关键工序实行 在北京市建委备案后（备案号 JQB—080—2006）作为验收标准。 表 1 国家体育场清水混凝土看台板验收质量标准
类别
项目
质量标准
结构质量
承载性能
耐久性指标 可能的缺陷
设计给定的标准荷载为 350 kg/m2，要求试验载荷为总加载量的 1.44 倍时，无新的裂缝产生，已有裂缝无扩张；且挠 度允许值为 18.6 mm。
离清水效果的现象和原因，策划出了完整的解决方案，并对看台构件的生产实施预控。③在模板设计时，通过选用钢模板并采取反打成型为主
和单活梆设计辅以精细化处理，保证了成品尺寸精度、细部线条质量和成型面效果。④在混凝土配合比研究中，通过优选原材、正交试验和
样板检验，研制出适用于看台板的 19 mm 聚丙烯纤维 +I 级 FA+ 新型聚羧酸盐高效减水剂的防裂混凝土，满足了新拌混凝土施工性能好、
该标准使相关方对“鸟巢”工程的清水看台板预制质量和 安装后整体看台的清水效果达成共识，为看台板生产过程中各
3 清水混凝土看台板的质量预控
工序操作质量要求确定了基础。同时，本标准也清楚地体现了看台
清水混凝土技术是一项系统的集成技术。作者在参考国内
产质量和管理不允许出现任何意外。否则，就不能按期完成任
限于篇幅，下面仅对清水质量标准的确定、生产质量预控、
务从而就会影响到“鸟巢”整体工程进度。
模板的设计和混凝土配合比的研究等 4 方面关键技术进行论
（5）如何从各过程控制中确保看台板结构整体耐久性的高 述和总结。
要求。
1.3 关键技术解决方案
2 量化看台验收质量标准
样的看台板并不难，关键在于要使数千块看台板每块都要保持 质量的情况下，投入的成本最低。③选用优质脱模剂与生产工
如此高且相同的质量标准。
艺和模板体系相匹配，实现便于脱模和能提升模板成型面表观
（4）高质量精准的构件必须要有高质量精准的模具，加工 质量等综合功能。④采取科学方法确保钢筋骨架加工满足精度
一套如此精度和要求高的模具至少需要一周的时间；根据施工 和耐久性能。⑤混凝土配合比设计在满足设计要求的强度、抗
CAI Ya-ning （Beijing Urban Construction Group Building Materials Industry Co.，Ltd.，Beijing 100049，China）
Ab s tra ct: The as-castfinish concrete bleachers platforms of the“nest”are large number and specifications，with thin thickness and tight schedule and high qualitative quality，and non-prestress.So，standard for acceptance of construction quality of as-castfinish concrete precast tier is laid down firstly.Assembly line method is realized by selecting appropriate and improving technological design.Concrete bleachers platforms with high quality and as-castfinish surface are made with high precision form design，and pre-control of production，combined with scientific crack-proof concrete mix design.All the concrete bleachers platforms for the“nest”are installed now，and all the visitors and experts highly appraise of them. Ke y w o rd s : th“e nest”；as-castfinish concrete；bleachers platforms；precast；technology
摘 要： 针对“鸟巢”清水混凝土看台预制工程数量和型号变化多、非预应力和薄臂及预埋件位置精确、表观和结构质量要求高且工期紧等
特点，分析了预制工程难点，归纳了要重点解决的关键技术，并从人、机、料、法和环 5 个方面提出了系统的解决方案。其中的关键技术为：①量
化和细化了看台板结构和表观的各项质量指标，制定了完整的质量验收标准，并作为工程最终质量验收依据。②通过分析常规预制构件偏
1 “鸟巢”清水混凝土看台预制工程特点和关 键技术
1.1 预制工程特点
数量多；型号规格多；变化多，板的长度、高度和角度都在 变化；薄臂；非预应力；用于上下看台板间及看台板与现浇基础 上的两类预埋件位置要求精确；清水表观和结构质量要求高且 工期紧。
1.2 预制工程关键技术
关键技术在于如何确保看台板的内在结构满足设计性能
混凝土中氯离子含量和碱含量、钢筋保护层等指标符合设计与有关规范规定。 不得出现露筋、孔洞、蜂窝以及结构性裂缝。
表观质量
外形质量 几何尺寸
颜色 表面质量 表面气泡 表面裂缝
不应有端头不直、倾斜、缺楞掉角和飞边，阴阳角准确，圆滑。 表面平整度为 2 mm，外形尺寸（长宽高）偏差为±2 mm，扭翘小于 1/1 000，对角线为 5 mm，定位尺寸偏差为±5 mm。 表现混凝土的自然色，表面颜色均匀、一致，距看台板 2 m 处，肉眼看不到明显色差。 不得出现麻面、起皮、流砂带、泌水纹，无漏浆、油迹及锈斑。 气泡分散，最大直径不大于 5 mm，深度不大于 3 mm，每平米气泡面积累计不大于 3 cm2。 表面裂缝宽度不大于 0.10 mm，且深度不大于 2 mm、长度不大于 50 mm。
0 引言
俗称“鸟巢”的国家体育场是举世瞩目、全国最大的体育 场，也是 2008 年第二十九届北京奥林匹克运动会主体育场。其 内部碗状看台是预制清水混凝土构件通过构造节点连接固定 到现浇主体混凝土结构上形成，分为上、中、下 3 层。由此可见， 看台的质量特别是表观清水质量主要取决于清水混凝土构件 的质量。设计要求看台采用新型非预应力 C50 P10 清水混凝土 预制构件，并兼具结构和装饰双重功能。以往体育场看台结构， 多采用钢结构或现浇混凝土结构，也有个别采用了预制形式但 为预应力结构，像国家体育场这样大面积、长跨度的非预应力 预制看台设计在世界范围内尚属首例。“外观优美的钢构、内赏 清水的看台”体现了体育场整体设计效果之精华。工程对看台 表观质量虽无量化的验收标准但要求为清水混凝土饰面，比现 浇结构要有更高的尺寸精度、更均匀和美观的外观质量、更利 于保证看台结构整体的耐久性和更有利于“鸟巢”整体工程进 度协调。尽管预制看台任务要在 6 个月内全部完成，工期极为 紧张，但国家体育场工程以获得“长城杯”和“鲁班奖”为最终质 量目标。 收稿日期：2010-06-09
2010 年 第 11 期（ 总 第 253 期） Number 11 in 2010（Total No.253）
doi：10.3969/j.issn.1002-3550.2010.11.037
混
凝
土
Concrete
混凝土制品 CONCRETE PRODUCTS
“鸟巢”预制清水混凝土看台关键技术
蔡亚宁 （北京城建建材工业有限公司，北京 100049）
要求和看台板的外观清水质量及工期满足工程进度的要求，具 专人负责制度，组织好生产，避免出现由于管理或操作失误导
体体现在：
致的质量问题，确保每个程序的操作质量，以免影响工期。
（1）设计对看台板表观质量高要求主要是定性要求，缺乏
（5）不断改进和创新传统构件预制工艺，以科学适用的技
量化的具体指标。
术保证产品质量，具体包括：①在确定工艺设计和布置及配模
措施是：
重缺陷，但没有明确的指标对其允许存在的一般缺陷比如气泡
（1）细化和量化看台板高质量要求，形成一致认可的成品验 大小和颜色的不均匀等指标进行量化。因此，为了量化预制清
收质量标准，为明确每个工序的操作质量要求和标准奠定基础。 水混凝土看台的质量标准，笔者根据多年来从事清水混凝土预
（2）采用聚丙烯纤维、I 级 FA、聚羧酸系高效减水剂等新材 制盾构管片、地铁短轨枕和桥梁梁板工程施工经验[1-3]，联合国
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“鸟巢”预制看台共需清水混凝土构件总数量为 15 142 块， 其中看台板 10 200 块、踏步 4 864 块和楼梯 78 块。仅看台板的 结构形式就有 L 型、两种 U 型、T 型、Z 型、L＋U 型和一字型等 7 大种、1 264 种规格。其单体最大宽度为 1.25 m、最大长度为 11.3 m、最大高度为 0.74 m 和单件最大质量约为 18.1 t，厚度为 150~250 mm，属薄壁构件，加之每种规格的看台板其长度、宽度、 高度和角度等外形尺寸都在变化，因此，看台板的预制难度显 著大于楼梯和踏步，本研究针对看台板开展，楼梯和踏步同样 适用。
文章编号： 1002-3550（2010）11-0122-06
Ke y te ch n o lo g y o f p re fa b rica tio n a s - ca s tfin is h co n cre te b le a ch e rs p la tfo rm s fo r th e“Ne s t ”
硬化混凝土早后期强度高及看台板成品色泽亮白、气泡少、碱含量低和体积稳定性高等各项性能要求。以上措施的实施，确保看台工程达到了
既定的清水质量标准。“鸟巢”看台板的高质量被国内外专家和领导誉为“世界预制构件精品的精品”。
关键词：“鸟巢”；预制；清水混凝土；看台；看台板
中图分类号： TU528.01
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文献标志码： A