段 博 汪小林 韓 旭 周紅兵 黃 軼
1.上海建工四建集團(tuán)有限公司 上海 201103;2.上海建筑改建與持續(xù)利用工程技術(shù)研究中心 上海 201103
南京金鷹天地廣場(chǎng)項(xiàng)目位于南京河西新商業(yè)中心南端,南接應(yīng)天大街、北壤所街、東鄰云錦路、西洽江東中路,是集高端百貨、五星級(jí)酒店、智能化辦公、娛樂(lè)、健身及高檔公寓于一體的超大型城市綜合體。項(xiàng)目包括3幢呈“品”字形布置的超300 m塔樓、6層高的空中平臺(tái)及超大商業(yè)裙房,總建筑面積約919 000 m2,建成后將成為南京市新的商業(yè)地標(biāo)建筑。
本工程基礎(chǔ)筏板基本呈長(zhǎng)方形,南北長(zhǎng)約300 m,東西寬176~200 m,結(jié)構(gòu)標(biāo)高為-21.65 m。T1、T2和T3塔樓區(qū)域基礎(chǔ)筏板厚度分別為5 100、3 800、3 500mm,其中T1電梯深坑處混凝土厚達(dá)11 850mm(圖1)。
圖1 基礎(chǔ)筏板分區(qū)示意
筏板塔樓區(qū)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C50,裙房區(qū)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40,抗?jié)B等級(jí)均為P10?;A(chǔ)筏板混凝土方量達(dá)120 000 m3,其中T1筏板需單次連續(xù)澆筑C50P10混凝土32 000 m3。
本工程具有地處鬧市區(qū)、場(chǎng)地狹窄,基礎(chǔ)筏板混凝土超厚、超大體積、高強(qiáng)度,且單次連續(xù)澆筑量大等特征,這些對(duì)混凝土生產(chǎn)、運(yùn)輸、澆筑及養(yǎng)護(hù)等施工組織均提出非常高的要求[1-3]。
本工程筏板基礎(chǔ)混凝土體量大,其中T1筏板混凝土一次性連續(xù)整體澆筑量最大,施工組織難度大。為此,專(zhuān)門(mén)成立以項(xiàng)目經(jīng)理為總指揮的T1筏板混凝土澆筑指揮中心,對(duì)混凝土施工的管理方式、站點(diǎn)分布、人員安排、生產(chǎn)配合比及原材料質(zhì)量等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行監(jiān)督控制,保證施工進(jìn)度與施工質(zhì)量,具體工作安排到部門(mén),落實(shí)到個(gè)人。
2.2.1 成立混凝土供應(yīng)指揮部
項(xiàng)目混凝土供應(yīng)量大,由傳統(tǒng)單一混凝土供應(yīng)站點(diǎn)無(wú)法完成如此大的混凝土供應(yīng)量,通過(guò)多方市場(chǎng)調(diào)研,項(xiàng)目部選取某集團(tuán)作為混凝土供應(yīng)商。
為保證安全、質(zhì)量、連續(xù)供應(yīng),確?;炷猎谝?guī)定的時(shí)間內(nèi)完成供應(yīng),在攪拌站內(nèi),由混凝土供應(yīng)商牽頭成立混凝土供應(yīng)指揮部,制訂混凝土保供方案,全面負(fù)責(zé)混凝土供應(yīng)過(guò)程中的生產(chǎn)組織、調(diào)度、質(zhì)量、安全工作及一切異常情況的應(yīng)急處理。
2.2.2 設(shè)備車(chē)輛投入
1)提前對(duì)生產(chǎn)機(jī)臺(tái)、裝載機(jī)、發(fā)電機(jī)、泵車(chē)、運(yùn)輸車(chē)進(jìn)行檢修、維護(hù),確保各設(shè)備在供應(yīng)期間正常運(yùn)轉(zhuǎn),異常情況30 min內(nèi)處置完畢。
2)根據(jù)項(xiàng)目部現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地安排及大面積混凝土澆筑需要,安排13臺(tái)(7臺(tái)固定泵,6臺(tái)汽車(chē)泵)性能優(yōu)越的泵車(chē)同時(shí)進(jìn)行澆筑。泵車(chē)懸掛標(biāo)識(shí)牌,確保駕駛員能夠按照調(diào)度指揮,準(zhǔn)確靠泵,保障現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑的均勻性、連續(xù)性,從而更好地保證混凝土的澆筑質(zhì)量和施工效率,確保在60 h內(nèi)完成澆筑工作。
3)為保證混凝土供應(yīng)速度,使生產(chǎn)能力、運(yùn)輸能力、泵送能力等互相匹配,根據(jù)前期裙樓筏板供應(yīng)的經(jīng)驗(yàn),安排160輛懸掛項(xiàng)目工程標(biāo)識(shí)的混凝土攪拌車(chē)分別自3個(gè)分公司向工程現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)送混凝土,確保運(yùn)輸量不低于650 m3/h。此外,充分考慮高峰時(shí)期的道路情況,運(yùn)用北斗監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行全天24 h專(zhuān)人監(jiān)控,適時(shí)調(diào)整運(yùn)輸車(chē)的數(shù)量和運(yùn)輸線(xiàn)路,保障現(xiàn)場(chǎng)不斷車(chē)和不大量壓車(chē)。
4)在混凝土施工全過(guò)程中,現(xiàn)場(chǎng)留置備用替換設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)駐維修車(chē)輛和修理工,確保泵車(chē)遇故障后能第一時(shí)間得到解決和恢復(fù)。
2.2.3 一家總協(xié)調(diào),多站供料
本工程筏板T1區(qū)混凝土體連續(xù)供應(yīng)量大,質(zhì)量要求高,周邊交通復(fù)雜,為了保障現(xiàn)場(chǎng)施工需求和供應(yīng)需要,混凝土供應(yīng)方采用多家攪拌站同時(shí)供應(yīng)的方式,并做到“統(tǒng)一配合比、統(tǒng)一原材、統(tǒng)一計(jì)量、統(tǒng)一控制、統(tǒng)一調(diào)度”,解決了供料大、協(xié)調(diào)難的問(wèn)題。攪拌站還為項(xiàng)目設(shè)置了專(zhuān)用的倉(cāng)庫(kù)和機(jī)臺(tái)。
混凝土供應(yīng)方的3個(gè)主力分公司分別有5個(gè)機(jī)臺(tái)、2個(gè)機(jī)臺(tái)和3個(gè)機(jī)臺(tái)同時(shí)進(jìn)行生產(chǎn),C50生產(chǎn)能力分別為440、100、110 m3/h,根據(jù)需要及體量的大小同時(shí)向工程現(xiàn)場(chǎng)供應(yīng)混凝土,確?,F(xiàn)場(chǎng)混凝土供應(yīng)連續(xù)不斷。
2.2.4 供料線(xiàn)路優(yōu)化
根據(jù)3個(gè)混凝土供應(yīng)站與本項(xiàng)目的距離,合理規(guī)劃運(yùn)輸主線(xiàn)路、確定運(yùn)輸距離及運(yùn)輸時(shí)間。運(yùn)輸路線(xiàn)的選擇也考慮了高峰期及交通擁擠情況等各方因素,以保證大體量、大體積、高性能混凝土的連續(xù)澆筑。根據(jù)平時(shí)的交通情況評(píng)估,3個(gè)混凝土供應(yīng)站與項(xiàng)目部間均制訂備用運(yùn)輸線(xiàn)路。
所有泵車(chē)(包括固定泵和汽車(chē)泵)從規(guī)定門(mén)進(jìn)入施工場(chǎng)地,按照事先布置的位置???,施工結(jié)束時(shí)依次清洗后駛離施工現(xiàn)場(chǎng)。
所有攪拌車(chē)也從指定門(mén)進(jìn)入施工場(chǎng)地,沿事先設(shè)定的線(xiàn)路行駛,并按照要求行車(chē)或息車(chē),結(jié)束混凝土供應(yīng)后經(jīng)清洗再駛出施工現(xiàn)場(chǎng)。
為便于混凝土澆筑時(shí)施工的流水線(xiàn)作業(yè),每個(gè)泵車(chē)均設(shè)置攪拌車(chē)息車(chē)區(qū)域,同時(shí)做好現(xiàn)場(chǎng)布置以應(yīng)對(duì)交通擁擠時(shí)的協(xié)調(diào)問(wèn)題。
為了預(yù)防突發(fā)事件的發(fā)生,在生產(chǎn)組織的策劃過(guò)程中制訂了安全應(yīng)急預(yù)案、設(shè)備故障應(yīng)急預(yù)案、緊急停電供電應(yīng)急預(yù)案、混凝土保供應(yīng)急預(yù)案,確保施工生產(chǎn)過(guò)程中的堵泵、爆管、設(shè)備故障等情況均能在最短時(shí)間內(nèi)得到有效解決,使整個(gè)生產(chǎn)組織過(guò)程有序、有力、有度,有效保障了筏板混凝土的成功澆筑。
結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及澆筑時(shí)間等要求,共布置13臺(tái)泵車(chē)在T1筏板的周?chē)鷹蛏弦约班徑さ厣希▓D2)。
圖2 T1區(qū)域筏板混凝土澆筑泵布置
按圖5劃分區(qū)域向2個(gè)方向完成A、B區(qū)混凝土澆筑,A區(qū)5臺(tái)泵,B區(qū)8臺(tái)泵,總耗時(shí)近50 h。
1)混凝土澆筑流向均為沿結(jié)構(gòu)一端向另一端或者由中間向兩端的方向。澆筑過(guò)程中控制好各泵協(xié)同推進(jìn)速度,使?jié)仓幕炷脸苫⌒蜗蚯巴七M(jìn),以便泌水能及時(shí)向兩側(cè)流淌排出。
2)在每臺(tái)泵車(chē)供應(yīng)的混凝土澆筑范圍內(nèi)應(yīng)布置3~4臺(tái)振動(dòng)機(jī)進(jìn)行振搗,重視澆筑帶坡頂和坡腳2道振動(dòng)器的振動(dòng),確保上、下部鋼筋密集部位混凝土振實(shí)。振搗時(shí)嚴(yán)格控制振搗時(shí)間、移動(dòng)間距和插入深度。
3)混凝土表面處理做到“三壓三平”。首先按面標(biāo)高用煤撬拍板壓實(shí),長(zhǎng)刮尺刮平;初凝前用鐵滾筒數(shù)遍碾壓、滾平;終凝前,用木蟹打磨壓實(shí)、整平,以閉合混凝土收水裂縫。
4)混凝土泵送應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。如須中斷,中斷時(shí)間均不得超過(guò)混凝土從攪拌至澆筑完畢所允許的初凝時(shí)間。
在生產(chǎn)前2 d,項(xiàng)目部技術(shù)部門(mén)牽頭聯(lián)合混凝土供應(yīng)商對(duì)備好的材料進(jìn)行取樣,對(duì)其主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),嚴(yán)格把控原材料的質(zhì)量。
筏板混凝土以設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求為主,同時(shí)兼顧混凝土工作性能,配合比設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)反復(fù)“試配—試驗(yàn)—優(yōu)化—試驗(yàn)”的過(guò)程,最終確定了筏板C50P10的配合比方案(表1)。
表1 C50P10混凝土單位體積配合比
為驗(yàn)證材料供應(yīng)商提供C50P10預(yù)拌混凝土的質(zhì)量及工作性能,在項(xiàng)目基礎(chǔ)筏板正式澆筑之前,項(xiàng)目部聯(lián)合混凝土供應(yīng)商實(shí)施了T1筏板厚度方向的足尺混凝土模型試驗(yàn),并對(duì)混凝土塊強(qiáng)度、應(yīng)力及內(nèi)部溫度等進(jìn)行了監(jiān)測(cè)與分析,驗(yàn)證了C50P10混凝土配合比的合理性,給C50P10混凝土大生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的施工及技術(shù)支撐。
4.4.1 混凝土溫度控制
從混凝土材料備料、入模、現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)、溫度實(shí)時(shí)測(cè)量與反饋等方面入手,嚴(yán)控混凝土溫度。其中筏板混凝土澆筑體入模溫度不宜大于30 ℃,最大絕熱溫升不宜大于50 K,筏板混凝土澆筑體的降溫速率不宜大于2.0 K/d,澆筑體表面與大氣溫差不應(yīng)大于20 K。每隔3 h,隨機(jī)抽取3處泵管出料口,測(cè)量混凝土入模溫度并做好記錄。
考慮T1筏板澆筑時(shí)正值夏天,采取測(cè)出入模溫度,并靈活采用灑水、拌冰塊等措施對(duì)混凝土原材料進(jìn)行降溫,確保將入模溫度控制在30 ℃以下。此外,通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控大體積混凝土內(nèi)部溫度的變化情況,對(duì)混凝土表面實(shí)施相應(yīng)的降溫或保溫措施。
4.4.2 混凝土質(zhì)量控制
2)按“試塊制作計(jì)劃”和相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試件制作和坍落度試驗(yàn)。每車(chē)混凝土靠泵車(chē)后進(jìn)行坍落度測(cè)試,若不符合180mm±20mm的要求,則立即上報(bào)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及攪拌站專(zhuān)管人員。
4.4.3 混凝土養(yǎng)護(hù)
混凝土在整個(gè)升溫過(guò)程中,同一軸線(xiàn)的內(nèi)外溫差應(yīng)控制在25 K以?xún)?nèi)?;炷翝仓戤?,在混凝土表面收水搓平掃毛后,應(yīng)及時(shí)覆蓋2層薄膜和1層麻袋,薄膜錯(cuò)縫貼合(圖3)。
圖3 T1塔樓區(qū)域筏板混凝土現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)
根據(jù)前期中試試驗(yàn)結(jié)果及以往經(jīng)驗(yàn)[4-5],需保溫養(yǎng)護(hù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)14 d,14 d后根據(jù)測(cè)溫情況以及混凝土里表溫差決定是否撤去保溫材料,并采用有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)相結(jié)合的測(cè)溫方式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)筏板內(nèi)大體積混凝土的溫升變化,并根據(jù)內(nèi)部溫升和內(nèi)外溫差變化,靈活增減保溫材料,避免因水化熱過(guò)大引起筏板內(nèi)部溫度應(yīng)力過(guò)大而導(dǎo)致開(kāi)裂[6-7]。
經(jīng)過(guò)前期對(duì)筏板混凝土配合比優(yōu)化和一系列試驗(yàn),最終確定C50P10混凝土的配合比,通過(guò)在實(shí)際大生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)原材料的嚴(yán)格把關(guān),項(xiàng)目部發(fā)動(dòng)全員精心策劃,合理組織施工,攜手混凝土供應(yīng)商的3家分公司的10個(gè)機(jī)臺(tái)同時(shí)拌料供應(yīng),配備160余輛攪拌車(chē)發(fā)料和13臺(tái)泵車(chē)澆筑,歷經(jīng)近50 h,一次性連續(xù)澆筑約32 000 m3超大體積C50P10混凝土。最終筏板混凝土強(qiáng)度合格、溫控措施到位、無(wú)大面積貫穿性裂縫,取得良好的實(shí)施效果,為以后類(lèi)似的超大體積混凝土施工組織提供了參考。