曹林,沈驥
(1.合肥天時置業(yè)集團有限責任公司,合肥 230001;2.合肥天柱包河特種混凝土有限公司,合肥230001)
隨著我國建筑業(yè)的快速發(fā)展,高、大、難、尖的工程項目不斷出現(xiàn),高強混凝土正在大力推廣。但是由于高強混凝土施工的特點,容易產(chǎn)生質量問題,給工程的質量和安全造成不利的影響,因此對高強混凝土的施工應用技術進行探討十分必要。
安徽合肥天時廣場(二期)工程項目位于合肥市經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū),總建筑面積56989m2,其中地下建筑面積(一層地下室)3369 m2。負一層地下室車庫層高為-5.6m,一~二層為商業(yè)層高為4.5 m,三~三十二層公寓式辦公層高為3 m, +0.000以上為32層的框架—剪力墻結構,結構最高標高為103.8 m。裙房二層 。整個主樓結構每層設兩條膨脹加強帶,主樓與裙房之間設沉降后澆帶,主樓標準層每層面積1495m2。C60以上高強混凝土集中在標高39m(12層)以下,高強混凝土豎向構件總量約2650m3。其中,設計使用C80在3層以下,總量約320 m3。C70混凝土分布在4~6層,總量約180m3。C60混凝土分布在地下室至12層,總量約2150 m3,高強混凝土強度等級詳見下表,施工季節(jié)集中在2010年的4~8月份,2010年12月18日施工形象進度為主樓已結構封頂,2011年3月順利地通過了質量監(jiān)督站的結構驗收。
高強混凝土強度等級如表1。
表1 天時廣場(二期)柱、剪力墻高強混凝土強度等級
從表1可看出,柱、剪力墻采用C60、C70、C80高強混凝土,本工程的高強混凝土在安徽省是第一次使用,意義十分重大。
一般把強度等級為C60及其以上的混凝土稱為高強混凝土。高強混凝土作為一種新型綠色建材,有著抗壓強度高、抗變形能力強、密度大、孔隙率低、流動性好、低坍落度損失、耐久性好、有一定的自密實性能,振搗不易引起混凝土的分層、離析和泌水等優(yōu)點。本工程采用的預拌混凝土是摻高效減水劑生產(chǎn)的高強高性能混凝土,高強混凝土最大的特點是抗壓強度高,所以可減小構件的截面,增加使用面積、減少混凝土用量、減輕建筑物自重、節(jié)約材料及運費等。試驗表明,在一定的軸壓比和合適的配箍率情況下,高強混凝土框架柱具有較好的抗震性能。而且柱截面尺寸減小,避免短柱,對結構抗震也有利,而且提高了經(jīng)濟效益。
C60~ C80高強度混凝土施工和普通混凝土施工相比有很多不同點,特別是高強混凝土和普通混凝土同時施工時,必須要采取一定的技術措施和不同的澆筑方法。這里以本工程中,高強混凝土使用量最大、混凝土種類最多(C80 96m3,C60 383m3,C45 24m3,C40 520m3)施工難度最大(主要因為層高最高5.6m,局部4.4m,高低跨較多,電梯井吊模)的主樓地下室結構混凝土澆筑為例,概述如下:
對于混凝土本身質量的要求:不僅要求強度能符合設計要求,同時也要求泵送性,堿骨料反應損害、緩凝時間、坍落度、泌水性等性能指標要求都很嚴格。為此本工程商品混凝土供應單位(合肥天柱包河特種混凝土有限公司)做了大量的研究、試驗工作,在進行多次專家論證的基礎上,最終確定混凝土骨料為非堿強性骨料,混凝土含堿量小于5kg/ m3,采用高效減水劑保證混凝土的和易性和可泵性,采用添加緩凝材料,使混凝土初凝時間為8~10h,坍落度為200~240mm,泌水壓力S10≤40%。在實際使用中,經(jīng)過實驗檢測和現(xiàn)場檢測,以上指標完全符合要求,為混凝土構件的質量提供了可靠的保障。
因為高強混凝土坍落度大、流動性好,粗骨料粒徑小,對模板的強度和密封性要求更高。針對以上特點,本工程柱墻模板設計按2.6t/m3考慮。墻柱模板采用優(yōu)質18mm厚膠合板,以50mm×100mm木方間距小于20cm做內(nèi)楞,以雙鋼管為外楞龍骨,對拉螺栓間距約40cm,2m以下部位采用雙螺帽加強,模板下口增加木板導模,外墻上、下層接口采用預埋螺栓加貼雙面膠等方法,地下室和一層模板拆除后脹模、跑?,F(xiàn)象很少,混凝土表面較平整、光滑,柱墻底部基本上沒有出現(xiàn)爛根的現(xiàn)象,基本達到了預期的目標。
因為高強混凝土膠凝物質含量高、粘性大,難以振搗。所以本工程豎向高強混凝土構件澆筑,采用全高范圍分3~4次澆筑完成,混凝土澆筑進度控制在2.0m/h,振搗采用插入式高頻振動棒振搗,振搗間距由一般的1.25倍作用半徑減小為1.0倍作用半徑,每振點振搗時間為30s左右,實踐證明,混凝土振搗質量達到施工規(guī)范的要求。
按設計要求,豎向構件和水平構件強度不同,采用鋼絲網(wǎng)從距柱邊或墻邊不小于50cm處攔隔,同時嚴格禁止低強度等級混凝土流入高強混凝土構件。因高強混凝土自流性很強,鋼絲網(wǎng)攔隔的質量是關系到施工成敗的最關鍵工作。在現(xiàn)場反復試驗的基礎上,采取以梁箍筋為基本骨架,綁扎密目硬質鋼絲網(wǎng),外加焊鋼筋骨架和中間鋼筋補襯的方法,進行梁柱斷面的攔隔,內(nèi)襯為鋼絲網(wǎng)的骨架,防止鋼絲網(wǎng)受沖壓破壞,外鋼筋骨架主要是封堵鋼筋保護層的空隙。另外為了杜絕澆板時,板混凝土流入板柱或板。墻核心區(qū),在其核心區(qū)板高范圍內(nèi)增加鋼絲網(wǎng)攔隔,在板混凝土澆到柱墻邊之前,采用塔吊吊運混凝土料斗進行高強混凝土補倉,徹底杜絕板混凝土流入核心區(qū)。實際效果是除梁底部少量漿體流散外,斷面分割基本清晰。具體攔隔見圖1。
圖1 攔隔
因為高強混凝土收縮性大,早期強度發(fā)展快,故對養(yǎng)護的要求特別高。針對豎向構件養(yǎng)護困難的特點,利用木模板自身保水性較好的特性,根據(jù)建科院專家的意見結合工程實際情況,本工程制作三套豎向模板,保證墻、柱模板在澆筑完畢7天后拆除,前7d采用混凝土自養(yǎng)護,7d后拆模,再繼續(xù)澆水保養(yǎng)7d,保證高強混凝土養(yǎng)護不小于14d。
因一次澆筑過程中,涉及幾種混凝土澆筑,既要保證先豎向構件后水平構件的總體順序,又要保證澆筑的連續(xù)性和時間性,避免施工冷縫的產(chǎn)生,要求澆筑前必須明確詳細的澆筑順序和發(fā)料順序,同時要求現(xiàn)場統(tǒng)一指揮,緊密配合、溝通及時順暢。天時廣場(二期)地下室結構混凝土澆筑中,項目部做了如下的組織準備工作。
成立以項目負責人為組長的澆筑領導小組,由組長負責各方協(xié)調(diào)及應急處理工作,組員有生產(chǎn)總調(diào)度,振搗負責人、找平負責人、場外文明施工負責人、資料試驗負責人、混凝土監(jiān)測負責人、模板看護負責人、現(xiàn)場安全負責人、鋼筋看護負責人、生產(chǎn)廠家負責人、生產(chǎn)廠家總調(diào)度等,明確責任,各負其責,并準備好充足的備用機具和備用施工作業(yè)人員以作應急之需。
確定具體的施工方法及施工順序,形成書面交底,發(fā)到所有作業(yè)和監(jiān)管人員手中,提前擬定好混凝土發(fā)料順序,通知廠家,便于廠家統(tǒng)籌安排,保證供料及時又不至于料到現(xiàn)場停置時間過長而報廢(要求出廠3小時內(nèi)用完)。
對獨立的C60~ C80柱進行標識,避免忙中出錯,同時要求每車混凝土出廠時都要有強度標識牌,料到現(xiàn)場,攪拌車停靠位置和泵送順序由現(xiàn)場生產(chǎn)總調(diào)度統(tǒng)一安排,由混凝土廠家總調(diào)度現(xiàn)場確認,確保無誤后方可澆筑。
所有監(jiān)管人員都配備同頻率的對講設備保持聯(lián)系順暢,前臺生產(chǎn),后臺試塊制作、模板看護、場外文明施工、用電管理、塔吊指揮等應互相溝通,發(fā)現(xiàn)問題由現(xiàn)場負責人按既定的應急方案實施應急處理。整個地下室結構混凝土澆筑總量1035m3,連續(xù)澆筑約40小時,使用四臺備用振搗棒,更換了三班澆筑作業(yè)人員,由于準備較充分各個環(huán)節(jié)運轉正常,未出現(xiàn)人、材、機、環(huán)境等影響而發(fā)生施工中斷的現(xiàn)象,基本圓滿完成了首次高強混凝土施工任務。
該工程現(xiàn)已經(jīng)完成至主樓的內(nèi)外墻的粉刷,從已經(jīng)完成的C60~ C80高強混凝土結構來看,其施工質量全部達到優(yōu)良等級,證明一系列的施工措施是合理切實可行的。希望上述施工技術的主要內(nèi)容能夠給相關工程提供一些借鑒。
[1]GB50204-2002混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002.