曹林,沈驥
(1.合肥天時(shí)置業(yè)集團(tuán)有限責(zé)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(xiàng)目不斷出現(xiàn),高強(qiáng)混凝土正在大力推廣。但是由于高強(qiáng)混凝土施工的特點(diǎn),容易產(chǎn)生質(zhì)量問題,給工程的質(zhì)量和安全造成不利的影響,因此對(duì)高強(qiáng)混凝土的施工應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行探討十分必要。
安徽合肥天時(shí)廣場(二期)工程項(xiàng)目位于合肥市經(jīng)濟(jì)技術(shù)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(fù)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(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)最高標(biāo)高為103.8 m。裙房二層 。整個(gè)主樓結(jié)構(gòu)每層設(shè)兩條膨脹加強(qiáng)帶,主樓與裙房之間設(shè)沉降后澆帶,主樓標(biāo)準(zhǔn)層每層面積1495m2。C60以上高強(qiáng)混凝土集中在標(biāo)高39m(12層)以下,高強(qiáng)混凝土豎向構(gòu)件總量約2650m3。其中,設(shè)計(jì)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(qiáng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)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(jìn)度為主樓已結(jié)構(gòu)封頂,2011年3月順利地通過了質(zhì)量監(jiān)督站的結(jié)構(gòu)驗(yàn)收。
高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)如表1。
表1 天時(shí)廣場(二期)柱、剪力墻高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)
從表1可看出,柱、剪力墻采用C60、C70、C80高強(qiáng)混凝土,本工程的高強(qiáng)混凝土在安徽省是第一次使用,意義十分重大。
一般把強(qiáng)度等級(jí)為C60及其以上的混凝土稱為高強(qiáng)混凝土。高強(qiáng)混凝土作為一種新型綠色建材,有著抗壓強(qiáng)度高、抗變形能力強(qiáng)、密度大、孔隙率低、流動(dòng)性好、低坍落度損失、耐久性好、有一定的自密實(shí)性能,振搗不易引起混凝土的分層、離析和泌水等優(yōu)點(diǎn)。本工程采用的預(yù)拌混凝土是摻高效減水劑生產(chǎn)的高強(qiáng)高性能混凝土,高強(qiáng)混凝土最大的特點(diǎn)是抗壓強(qiáng)度高,所以可減小構(gòu)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(yùn)費(fèi)等。試驗(yàn)表明,在一定的軸壓比和合適的配箍率情況下,高強(qiáng)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(duì)結(jié)構(gòu)抗震也有利,而且提高了經(jīng)濟(jì)效益。
C60~ C80高強(qiáng)度混凝土施工和普通混凝土施工相比有很多不同點(diǎn),特別是高強(qiáng)混凝土和普通混凝土同時(shí)施工時(shí),必須要采取一定的技術(shù)措施和不同的澆筑方法。這里以本工程中,高強(qiáng)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?yàn)閷痈咦罡?.6m,局部4.4m,高低跨較多,電梯井吊模)的主樓地下室結(jié)構(gòu)混凝土澆筑為例,概述如下:
對(duì)于混凝土本身質(zhì)量的要求:不僅要求強(qiáng)度能符合設(shè)計(jì)要求,同時(shí)也要求泵送性,堿骨料反應(yīng)損害、緩凝時(shí)間、坍落度、泌水性等性能指標(biāo)要求都很嚴(yán)格。為此本工程商品混凝土供應(yīng)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(yàn)工作,在進(jìn)行多次專家論證的基礎(chǔ)上,最終確定混凝土骨料為非堿強(qiáng)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(shí)間為8~10h,坍落度為200~240mm,泌水壓力S10≤40%。在實(shí)際使用中,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)檢測和現(xiàn)場檢測,以上指標(biāo)完全符合要求,為混凝土構(gòu)件的質(zhì)量提供了可靠的保障。
因?yàn)楦邚?qiáng)混凝土坍落度大、流動(dòng)性好,粗骨料粒徑小,對(duì)模板的強(qiáng)度和密封性要求更高。針對(duì)以上特點(diǎn),本工程柱墻模板設(shè)計(jì)按2.6t/m3考慮。墻柱模板采用優(yōu)質(zhì)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(duì)拉螺栓間距約40cm,2m以下部位采用雙螺帽加強(qiáng),模板下口增加木板導(dǎo)模,外墻上、下層接口采用預(yù)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(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。
因?yàn)楦邚?qiáng)混凝土膠凝物質(zhì)含量高、粘性大,難以振搗。所以本工程豎向高強(qiáng)混凝土構(gòu)件澆筑,采用全高范圍分3~4次澆筑完成,混凝土澆筑進(jìn)度控制在2.0m/h,振搗采用插入式高頻振動(dòng)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(diǎn)振搗時(shí)間為30s左右,實(shí)踐證明,混凝土振搗質(zhì)量達(dá)到施工規(guī)范的要求。
按設(shè)計(jì)要求,豎向構(gòu)件和水平構(gòu)件強(qiáng)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(shí)嚴(yán)格禁止低強(qiáng)度等級(jí)混凝土流入高強(qiáng)混凝土構(gòu)件。因高強(qiáng)混凝土自流性很強(qiáng),鋼絲網(wǎng)攔隔的質(zhì)量是關(guān)系到施工成敗的最關(guān)鍵工作。在現(xiàn)場反復(fù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采取以梁箍筋為基本骨架,綁扎密目硬質(zhì)鋼絲網(wǎng),外加焊鋼筋骨架和中間鋼筋補(bǔ)襯的方法,進(jìn)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(hù)層的空隙。另外為了杜絕澆板時(shí),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(yùn)混凝土料斗進(jìn)行高強(qiáng)混凝土補(bǔ)倉,徹底杜絕板混凝土流入核心區(qū)。實(shí)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?yàn)楦邚?qiáng)混凝土收縮性大,早期強(qiáng)度發(fā)展快,故對(duì)養(yǎng)護(hù)的要求特別高。針對(duì)豎向構(gòu)件養(yǎng)護(hù)困難的特點(diǎn),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(jié)合工程實(shí)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(hù),7d后拆模,再繼續(xù)澆水保養(yǎng)7d,保證高強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)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(gòu)件后水平構(gòu)件的總體順序,又要保證澆筑的連續(xù)性和時(shí)間性,避免施工冷縫的產(chǎn)生,要求澆筑前必須明確詳細(xì)的澆筑順序和發(fā)料順序,同時(shí)要求現(xiàn)場統(tǒng)一指揮,緊密配合、溝通及時(shí)順暢。天時(shí)廣場(二期)地下室結(jié)構(gòu)混凝土澆筑中,項(xiàng)目部做了如下的組織準(zhǔn)備工作。
成立以項(xiàng)目負(fù)責(zé)人為組長的澆筑領(lǐng)導(dǎo)小組,由組長負(fù)責(zé)各方協(xié)調(diào)及應(yīng)急處理工作,組員有生產(chǎn)總調(diào)度,振搗負(fù)責(zé)人、找平負(fù)責(zé)人、場外文明施工負(fù)責(zé)人、資料試驗(yàn)負(fù)責(zé)人、混凝土監(jiān)測負(fù)責(zé)人、模板看護(hù)負(fù)責(zé)人、現(xiàn)場安全負(fù)責(zé)人、鋼筋看護(hù)負(fù)責(zé)人、生產(chǎn)廠家負(fù)責(zé)人、生產(chǎn)廠家總調(diào)度等,明確責(zé)任,各負(fù)其責(zé),并準(zhǔn)備好充足的備用機(jī)具和備用施工作業(yè)人員以作應(yīng)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(shí)又不至于料到現(xiàn)場停置時(shí)間過長而報(bào)廢(要求出廠3小時(shí)內(nèi)用完)。
對(duì)獨(dú)立的C60~ C80柱進(jìn)行標(biāo)識(shí),避免忙中出錯(cuò),同時(shí)要求每車混凝土出廠時(shí)都要有強(qiáng)度標(biāo)識(shí)牌,料到現(xiàn)場,攪拌車??课恢煤捅盟晚樞蛴涩F(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(rèn),確保無誤后方可澆筑。
所有監(jiān)管人員都配備同頻率的對(duì)講設(shè)備保持聯(lián)系順暢,前臺(tái)生產(chǎn),后臺(tái)試塊制作、模板看護(hù)、場外文明施工、用電管理、塔吊指揮等應(yīng)互相溝通,發(fā)現(xiàn)問題由現(xiàn)場負(fù)責(zé)人按既定的應(yīng)急方案實(shí)施應(yīng)急處理。整個(gè)地下室結(jié)構(gòu)混凝土澆筑總量1035m3,連續(xù)澆筑約40小時(shí),使用四臺(tái)備用振搗棒,更換了三班澆筑作業(yè)人員,由于準(zhǔn)備較充分各個(gè)環(huán)節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)正常,未出現(xiàn)人、材、機(jī)、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(qiáng)混凝土施工任務(wù)。
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(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)來看,其施工質(zhì)量全部達(dá)到優(yōu)良等級(jí),證明一系列的施工措施是合理切實(shí)可行的。希望上述施工技術(shù)的主要內(nèi)容能夠給相關(guān)工程提供一些借鑒。
[1]GB50204-2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002.