滑模工程结构硷的强度_

〔提要〕本文结合实际工程对硅结构采用滑模成型和传统支模成型的硅强度有没有差异的问题进行了研究，从而提出了提高滑模工程质量的建议。传统支模方法来浇灌成型硷结构，要待硅具有足够的强度之后，才拆去模板，此时的硅强度已足以承受结构的自重。
滑模施工是结构硅的一种动态成型工艺，其模板仅有lm多高，硷在模板中的停留时间只有几个小时，脱模后的硷就要开始承受自身及陆续出模的上部硷结构自重的压力，现行规范(GBJll3一87)规定的硷出模时的强度为0.2~0.4MPa。另外，模板沿硷表面的摩擦，有可能使硷表面质量受到影响，产生微裂缝。如果在结构截面较小、硅出模强度过高、、摩阻力较大的情况下，甚至会使硷产生较大的裂缝，或将硷带起，对结构质量产生严重影响。在硷滑模施工中，如能按规范要求保证出模后的硅有好的养护条件，其强度能正常增长，那么，与传统支模方法成型的结构硅相比，影响滑模结构硅强度的因素就只有两个，即表面的摩擦损伤和早期受荷。由于滑模成型的结构硷可能受上述不利因素的影响，以及施工中措施不当，以往也确实有一些用滑模工艺成型的硷结构质量不好的实例，致使人们产生“滑模成型的结构硅质一量不好”的看法，进而对推广这一工艺持保留态度。滑模成型与支模成型的硷在强度方面究竟有没有差异，如果有差异，究竟有多大?这方面的专门研究资料在国内尚未找到，在国外也罕见。为此，有必要进行专门的试验研究工作，并结合实际工程—北京市住宅一公司承建的太阳宫小区一栋用滑模施工的高层住宅楼进行。试验所用的硷试件均取自该工程。
一、试验方案
1.试验目的
(1)通过在滑模工程上与支模成型的试件上钻取芯样，进行强度对比试验，寻求两种不同工艺施工的硷强度之间的差异。
(2)通过探测滑模施工的硷试件由表向里的声速变化来研究滑模对硷表面质量的影响深度。
2.硷强度测定方法
测定硷强度用钻取芯样法，试件采用必10omm只10omm圆柱体，试件分两组，一组取自滑模施工的外墙的窗下部位墙体上，一组取自用支模施工技术1992.No.7方法施工同样的硷试验块体上。在预定的时间内，试验块体与滑模墙体同时浇筑，同条件养护。在龄期达14d时，钻取硷芯样，经试验室加工，在同龄期试压进行强度对比。
两组试件各取三批，每批试件的数量为15块，每组试件总数为45块。三批试件分别取自同一栋楼不同的三个楼层上。试验块体的尺寸为1200mm只zZoomm又Zoomm，竖向成型，配筋情况见图l。

图1试验墙体尺寸及配筋
两组试件采集完毕后，在试验室按冶金部标准YBJ29o一86加工成曰loommX100mm的标准试件，在龄期大于28d后同时进行抗压试验，对数据进
行统计分析。
3.滑模硷内部质量变化的测试方法
根据硅中超声波传播速度与硷质量(强度、密实性)有关原理，采用超声法判断硷试件的质量变化。试件采用从滑模工程墙体上钻取的硷芯样，利用CTS一25非金属超声探测仪进行测试。为使普通超声波探测器的测头适用于圆柱体试件的圆弧表面，我们专门设计了一个呈倒喇叭状的探测聚焦头，安装在超声波探测仪测头前端，以便与试件表面接触，并进行声速的测定。
将圆柱体试件沿高度方向分为11个区段，用超声波探测仪作径向探测，即得n个测点的超声传播时间，如果硷的密实程度基本一致，则这11点的声速也应基本一致，反之，即可从声速值的变化判断硷由表面到纵深的质量变化情况。
二、试验结果与分析
试验工程滑模的滑升速度为250mm/h左右，23硷出模时间约3h。原计划该楼的施工进度为3~4d一层，但由于材料供应、设备故障等因素影响，施工进度很不正常。第一批、第二批试件在42d龄期时进行试压，第三批龄期为30d。
1.抗压强度对比试验结果及分析
试件分三批，每批原定取滑模试件巧个，对比试件15个，但由于取芯及制作过程中出现破损等情况，有效试件已不足15个。为了真正找出滑模硷与常规方法浇筑的硅强度之间的差异，通过全部数据进行统计学方面的处理，将三批数据考虑90%的概率，即把各数据的平均值加、减1645倍标准差，在此范围之外的数据删去，即删除极小概率事件，这在统计的角度来看是合理的。处理后的试验数据略，统计分析所得结果见表1，A表示滑模结构上取下的试件，B表示支模浇筑的试验块体上取下的对比试件。
试件强度统计结果(单位:MPa)表1!

由表1可知，第I、n两批试件中，滑模硷试件的平均强度略高于对比硷试件的平均强度，第n批试件中，滑模砖试件的平均强度低于对比试件的平均强度。考虑到每批试件的数量较小，换另一种方式对数据进行分析处理，即将三批数据作为一批来进行分析，这样可增加样品的数目。由于这三批试件在硷配合比及养护条件等方面基本没有差异，可近似认为它们取自同一母体，作为一批来处理，但因这三批试件的龄期不同，这就需要把42d龄期的强度统一换算为28d龄期的强度，参考以下经验公式进行强度换算:f。，n=fe，28lgn/1928第兀批试件的30d龄期，近似视为28d强度，把三批试件作为一批来统计，得到统计结果见表2。从可以看出滑模试件的强度(平均值)略低于对比试件的强度，差1.49MPa，约7.2%。按硷强度检验评定标准(GBJlo7一87)，则推定的硷强度的标准值基本相等(分别为15.32MPa和1心.88MPa)。试件换算为28d强度统计结果分别用1、2、……10、11和l‘、2’、……10，、11’表示。

图2试件超声测点布置
以测点位置为横轴，以实测声时为纵轴，可得各试件的实测声时变化图，从实测结果看，声时变化基本有两种情况，一种是试件一端或两端的几个测点上实测声时值比试件中部的实测声时值要大，变化较明显。变化范围在距表面2.scm之内。另一种是整个试件上实测声时值变化不大或基本无变化。图3中的两个试件即具有这两种典型特征。硷强度fc与超声波在硷中的传播速度V有关系:尺=尤v‘，而V=S/t(S一距离，t一时间)，现将试件分为三个区段，，即1一3测点为第一区段，4一8测点为第二区段，9~n测点为第三区段。将第二区段的硅强度fc视为1，各试件三个区段的强度关系见表3。

证件类型平均强度(MPa) 标准差(S)(MPa)
滑模试件 19.17 3.366
对比试件 20.66 4.543

以上几种分析的结果都说明了滑模试件和对比试件之间的强度基本相同，究其原因，主要是滑模硅受模板影响部分在表面，而经加工制作后的滑模圆柱体试件，其两边表面部分均已锯掉。结果不反映硷孕熟试件号下一2891011l则点图3试件声时变化如以端部强度比中间强度低10%为硷受影响的分界，根据表3的结果可以看出，1‘一1、1‘一3、2‘一1试件两端的强度都没有受影响，而1’一4、1‘一5、2‘一2、2‘一3四个试件都是一端受影响，一端没有影响，其余试件两端强度都低于中间强度。这个结果说明，并不是使用滑模成型的硷必然会在表面造成损伤，只要严格按规范控制好各个施工环节，特别是出模强度、模板清洁、养护等环节，是能够保证表层硷的质量的。
通过以上的分析，可以说明滑模施工中滑升制度的控制及模板状况对滑模硷表面质量有直接的影响。如滑升速度低、出模强度控制值高、模板表面粗糙、反锥度等情况存在就会擦伤硷表面，对结构的耐久性造成不良影响，但实际影响范围一般仅限于钢筋保护层(最大深度约2.scm)。
三、结论与建议
通过本课题的试验结果及分析，可得出以下结论:
1.传统支模方法浇筑的硷强度与滑模浇筑的强度基本相同，差异率一般不大于5%。
2.如严格控制滑模施工中硷出模强度，模板锥度、模板清洁及养护等环节，可做到对硷表面质量基本无影响，反之则对钢筋硷保护层造成损伤，使其强度有可能降低15%左右。
3.为提高滑模工程质量，严格按规范控制滑模硷的出模强度，并在满足支承杆稳定的情况下，出模强度宜控制在较低值，以防止硷坍塌或摩阻力过大擦伤硷。
4.在模板组装时，严防反锥度，.在滑升过程中应及时清理模板表面，减少摩阻力。
5.重视对出模硷的修饰，一定要抹光、压平，并加强养护。

文章来自：滑模机械网

文章作者：信息一部

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