C60高强泵送混凝土滑模施工技术研究
摘 要:在现行规范的基础上,提出了C60高强泵送混凝土滑模施工技术方案。通过对山西省保险公司综合大楼工地的实际施工操作,说明该方案是科学的,可行的,施工效果是良好的。
在超高层建筑设计中,广泛地采用高性能混凝土,以提高混凝土的耐久性及竖向结构的承载力。滑模施工应用于超高层建筑也得到空前发展,而C60混凝土进行滑模施工在国内还不多见。我们在山西省保险公司综合大楼施工中,采用常规生产工艺拌制C60高强度泵送混凝土,并进行滑模施工,取得了成功。
1 工程概况
山西省保险公司综合大楼位于太原市迎泽大街与新建路交汇口,占地2 800 m².主楼地下2层,地上34层;西裙楼地下1层,地上6层;总建筑面积39 600 m²,结构总高度121.5 m.主楼为“内筒外框”结构,外框柱采用组合大模板施工,内筒采用滑模工艺“滑一浇一”的施工方案,从地下2层一直到地上33层。其中7层以下内筒为C60高强混凝土。
2 泵送C60高强混凝土的配制
配制高强泵送混凝土,除必须满足混凝土设计强度和耐久性要求外,还应使混凝土满足可泵性要求。混凝土在泵管内易于流动,有足够的粘聚性,不泌水,不离析,并且摩擦阻力较小。对影响混凝土强度的3个方面须提供最佳状态,即水泥浆、集料、水泥-集料粘结。按照国家行业标准《混凝土泵送施工技术规程》,在满足可泵性的情况下,水灰质量比0.34以下,坍落度180~220 mm.混凝土集料由高强致密而无杂物的材料组成,为使水泥用量最小,应有最佳级配比,根据《混凝土结构工程施工及验收规范》要求混凝土中最大水泥用量不大于550 kg/m³.基于上述要求,须提前3个月在实验室进行试配,选出最佳配合比。
2.1 原材料选用
a.水泥选用山化525号普通硅酸盐水泥,保证出厂日期不超过1个月,随货必须有3 d的强度报告,并保证水泥28 d抗压强度不低于58 MPa;
b.砂选用忻州水洗豆罗砂,严格控制含泥质量分数小于等于2%,通过0.315筛孔的砂,不应少于15%,且使用前过10 mm筛;
c.石子采用上兰村碎石,最大粒径不超过25mm,压碎指标不超过2%,含泥质量分数不超过0.5%,针片状颗粒质量分数不大于10%;
d.外加剂选用山西吕梁特种建材有限公司研究开发的HSC-Ⅱ高性能混凝土掺合料,太原市高效减水剂厂生产的NSF-2减水剂。
2.2 配合比确定
根据混凝土配合比通知单,结合现场搅拌条件,经标准换算,每m³混凝土用量见表1所示。
由于高强混凝土强度波动受许多微小因素影响,所以在每次浇筑混凝土前,需结合现场原材料情况进行具体施工配合比确定。原材料进场后,立即提前抽样送检,并根据试验测定的砂石含水率,换算成施工配合比。
2.3 高强混凝土搅拌
由于高强混凝土水灰比小,易粘结,要求搅拌均匀、充分,故需设置两台JS-500型强制式搅拌机,两台PL-800B型配料机。采取投料顺序:骨料 水泥 水 外加剂。施工前应先检查计量器具,严格控制原材料投放量,保证计量准确,外加剂需用小包装直接投料。投料(质量)计量允许误差:水泥为±2%;砂石为±3%;外加剂为±0.5%;水为±1%.混凝土每盘搅拌时间不低于3 min,视搅拌情况,可适当延长搅拌时间,保证拌和物均匀,搅拌过程中严禁随意加水。拌和物坍落度严格控制在180~220 mm,试验人员要跟班作业,在试验要求留置试块的基础上,做一组3 d,5 d试块。
3 滑模施工
滑升模板施工,是一种机械化程度高,施工速度快的现浇钢筋混凝土的施工工艺。为保证技术质量应注意以下几个问题。
1)混凝土浇筑时,应合理划分区段,使浇筑间数和时间大致相同,并固定专人负责。严格执行分层浇筑,分层振捣、均匀交圈,使混凝土表面基本保持在同一水平面上,防止出现表面高低不一,致使出模混凝土强度不一的问题。振捣采用插入式高频振捣器,每层浇筑厚度300 mm,振捣器插入下层±50mm,防止分层,振捣应密实、均匀。
2)初浇混凝土达到900 mm后(滑模高度),从初浇混凝土开始,时间经过6 h左右,进行试滑,将全部千斤顶提升1~2个行程(每行程25 mm),观察混凝土的凝结情况,判断混凝土能否脱模,混凝土是否有脱落现象,试滑可以滑升后,进入初升阶段,并立即对滑模系统进行全面检查、调整。检查内容包括:模板上升是否均匀;模板接缝有无变形、漏浆情况,模板倾斜度是否正常,支承杆有无弯曲、拔起现象,千斤顶油管接头有无漏油现象,油路有无妨碍滑升等等。
3)对滑升模板坚持“层层彻底清理,层层彻底维护保养”的原则。应用3种工具,进行3道工序,即先用扁铲铲除板面较坚硬的混凝土,然后用扁网进一步进行除渣,直接露出板面本体,最后用扁刷蘸脱模剂进行全面保养。
4)在气温较高的情况下,为减少混凝土与模板的粘结力,除尽量减少停滑间隔时间外,还在两次滑升间隔内适当增加1~2次模板提升,每次提升1~2个行程。
5)由于高强混凝土水灰比较小,故早期强度增长较快,通常3 d强度即达到设计强度的60%,7 d强度达到80%,因而混凝土早期养护特别重要。混凝土浇筑完毕终凝后,要保持混凝土表面14 d湿润,防止因脱水影响混凝土强度增长。
4 混凝土质量检测与评定
按照GBJ107—87《混凝土强度检验评定标准》,对总共49组现场标准养护试块进行试压,结果如表2所示。
本工程C60高强混凝土共9层,每层作为一个分项共9个分项工程,经监测结果9项全部合格,其中优良5项,优良率达到55.6%,满足设计要求。
5 结 论
由于施工现场混凝土搅拌条件较差,要达到C60混凝土强度指标应做好以下工作:
a.每批水泥、砂石进场应作相关性能的监测,外加剂做与水泥适应性试验;
b.加强施工管理,专用机械定人定位,并经常对计量工具进行校核;
c.每次施工前均应测试砂石含水率,及时调整配合比,其投料顺序及搅拌时间应有保证。经过严密组织,规范施工,C60高强泵送混凝土进行滑模施工在山西省保险公司综合大楼工地取得了成功,使这项新技术在我省首先实现,丰富了我们的经验,施工技术管理有了较大提高,同时在山西省建筑界引起了反响,取得了显著的社会效益。
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