任一,崔鑫,王龍志
(1. 陽谷縣水利工程建筑公司,山東 聊城 371521;2. 中建八局二公司,山東 濟南 250100;3. 中建八局投資發(fā)展公司,上海 201799)
濟南漢峪金融商務(wù)中心設(shè)計高度 339 米,建成后將成為濟南第一高樓,成為濟南金融商務(wù)服務(wù)的核心。該中心全部使用高性能混凝土進行泵送施工,這對混凝土的配制提出嚴格要求。雖然國內(nèi)已建成眾多超高層建筑,但做為濟南第一高樓,仍應(yīng)采取有效控制措施,保證混凝土施工順利進行。為此有針對性地開展了從混凝土原材優(yōu)選、混凝土優(yōu)化、可泵性評價方法等方面的工程實踐研究。
(1)水泥:山東水泥廠產(chǎn)東岳牌 P·O52.5R 水泥,符合現(xiàn)行國家標準 GB 175—2007《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》的要求,質(zhì)量指標如表 1、表 2 所示。
表 1 水泥各項物理性能指標
表 2 水泥各項化學(xué)性能指標
(2)拌合用水:符合國家現(xiàn)行標準 JGJ 63—2006《混凝土用水標準》的要求,質(zhì)量指標如表 3 所示。
表 3 水質(zhì)量指標
(3)粉煤灰:聊城信發(fā)茌平電廠Ⅰ級粉煤灰,符合 GB/T 1596—2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的要求,質(zhì)量指標[1]見表 4。
表 4 粉煤灰指標
(4)礦渣粉:S95 級礦粉,符合 GB/T 18046—2017《用于水泥和混凝土中的?;郀t礦渣粉》的要求,質(zhì)量指標如表 5 所示。
表 5 礦渣粉質(zhì)量指標
(5)硅灰:符合 GB/T 27690—2011《砂漿和混凝土用硅灰》的要求,質(zhì)量指標如表 6 所示。
表 6 硅灰質(zhì)量指標
(6)砂:泰安供河砂,符合 GB/T 14684—2008《建筑用砂》的要求,各項技術(shù)指標如表 7 所示。
表 7 混凝土用砂各項技術(shù)指標
(7)石:濟南供石,符合 GB/T 14685—2011《建筑用卵石、碎石》的要求,各項技術(shù)指標如表 8 所示。
表 8 混凝土用石各項技術(shù)指標
(8)外加劑:天津西卡產(chǎn)聚羧酸系高性能減水劑,符合 JG/T 223—2017《聚羧酸系高性能減水劑》的要求,各項技術(shù)指標如表 9 所示。
表 9 減水劑性能指標
混凝土配合比的設(shè)計依據(jù) JGJ 55—2011《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》及長期工程實踐,混凝土的性能指標要求除符合上述工作性能、凝結(jié)時間、強度要求外,還應(yīng)具有可泵性[2-6]?;炷晾碚撆浜媳热绫?10 所示。
表 10 C60 混凝土配合比 kg/m3
各配合比混凝土工作性能如表 11 所示。
表 11 C60 混凝土工作性能
從表 11 數(shù)據(jù)可見,各配合比混凝土工作性能均滿足設(shè)計要求。經(jīng)分析,混凝土的基本性能指標受混凝土原材品質(zhì)、配合比影響更大。在對混凝土原材品質(zhì)、配合比嚴格優(yōu)選的情況下,混凝土基本性能將得到大幅提升并可控。
各配合比混凝土凝結(jié)時間如表 12 所示。從表 12 數(shù)據(jù)可見,混凝土凝結(jié)時間受膠材用量影響較大,膠材用量越多、水泥用量越多,混凝土凝結(jié)時間越短,這與水泥水化具有直接關(guān)系。
表 12 混凝土凝結(jié)時間
各配合比混凝土力學(xué)性能如表 13 所示。從表 13 數(shù)據(jù)可見,混凝土強度與膠材用量、水泥用量有直接關(guān)系,同時也受骨料級配等因素影響。在保證混凝土強度合格的前提下,通過調(diào)整骨料級配、各材料間級配,以達到優(yōu)化混凝土工作性能、節(jié)約膠材用量的目的。
表 13 混凝土強度要求 MPa
根據(jù)專利技術(shù)[7-8],對各混凝土配合比可泵性進行評價,評價結(jié)果如表 14 所示。
混凝土可泵性對于超高層泵送混凝土而言是個重要指標,但目前尚沒有可效的評價、測量方法。筆者通過長期工程實踐、數(shù)據(jù)分析,得出混凝土可泵性受骨料品質(zhì)影響更大,骨料針片狀顆粒少、粒型相對圓潤、吸水率低、裂紋少,則混凝土可泵性好;混凝土工作性能良好、受壓后坍落度不小于 180mm、坍損小,則混凝土可泵性好。
表 14 混凝土可泵性
綜合上述試驗結(jié)果分析,混凝土配合比 3 綜合性能良好,可進行工程生產(chǎn)。
為了保證施工時混凝土狀態(tài)可控,在施工前各環(huán)節(jié)均應(yīng)采取措施進行混凝土質(zhì)量控制。
混凝土出機狀態(tài),決定了混凝土是否可用于施工,其狀態(tài)取決于混凝土坍損速度、運輸距離長短、施工氣溫等。對 C60 剪力墻、巨型柱和核心筒混凝土出機狀態(tài)要求見表 15。
表 15 剪力墻、巨型柱、核心筒混凝土出機標準
混凝土交貨狀態(tài),是混凝土能否進行施工的最后一道檢驗程序,只有狀態(tài)合格、可控的混凝土才可用于泵送施工。對 C60 剪力墻、巨型柱和核心筒混凝土出站狀態(tài)要求見表 16。
表 16 剪力墻、巨型柱、核心筒混凝土出站標準
C60 混凝土實施效果如表 17、圖 1 所示?;炷列阅軆?yōu)良、狀態(tài)可控、泵送效果較好。
表 17 C60 剪力墻混凝土拌合物性能參數(shù)
(1)現(xiàn)場澆注停頓應(yīng)對流程
現(xiàn)場澆注停頓→排查原因(堵管、爆管、澆注設(shè)備故障)→塔吊方式代替泵送,現(xiàn)場檢修→澆注恢復(fù)→塔吊轉(zhuǎn)為泵送。
(2)現(xiàn)場澆注停頓應(yīng)對細則
1)如因現(xiàn)場堵管、爆管造成生產(chǎn)停頓,應(yīng)立即敦促施工方組織拆管、疏通。
2)如因現(xiàn)場澆注停頓,混凝土等待時間超過30min,由客服人員立即聯(lián)系現(xiàn)場工長,改用塔吊暫時代替泵送,保證澆注連續(xù)。
3)現(xiàn)場澆注恢復(fù)后,混凝土重新采用泵送方法澆注。
4)如短時間內(nèi)泵送無法恢復(fù),采用塔吊持續(xù)澆注至生產(chǎn)任務(wù)完成,停止生產(chǎn)。
圖 1 超高層泵送 C60 混凝土拌合物
(1)生產(chǎn)系統(tǒng)故障應(yīng)對流程
生產(chǎn)停頓→通知現(xiàn)場→排查原因,搶修→修好,恢復(fù)生產(chǎn);未修好,商議解決。
(2)生產(chǎn)系統(tǒng)故障應(yīng)對細則
1)如因站內(nèi)生產(chǎn)系統(tǒng)故障造成生產(chǎn)停頓,生產(chǎn)科應(yīng)立即組織工人排查原因,進行維修。
2)生產(chǎn)停頓后,當(dāng)班質(zhì)檢第一時間通知現(xiàn)場質(zhì)檢,減慢澆筑速度,等待后續(xù)混凝土。
3)生產(chǎn)停頓超過 0.5h 時,應(yīng)轉(zhuǎn)至另一生產(chǎn)線,采用人工投料方式生產(chǎn),減緩澆注速度。
4)如現(xiàn)場不同澆筑區(qū)域同時施工時出現(xiàn)生產(chǎn)停頓,應(yīng)集中現(xiàn)場混凝土,優(yōu)先保證其中一個區(qū)域澆注施工。
5)聯(lián)系附近發(fā)電機,保證出現(xiàn)停電等突發(fā)事件時隨時發(fā)電,確?;炷聊軌蜻B續(xù)生產(chǎn)供應(yīng)。
6)混凝土生產(chǎn)組織常見問題及處理措施見表 18。
表 18 混凝土生產(chǎn)組織覺問題及措施
通過本工程所用超高層高強泵送混凝土的相關(guān)研究與工程應(yīng)用,得出如下結(jié)論:
(1)優(yōu)選原材料、優(yōu)化配合比是配制超高層高強泵送混凝土的基礎(chǔ)。
(2)本工程所用混凝土泵送性能評價方法操作簡單、效果良好。
(3)從出機到入泵均需嚴格控制超高層高強泵送混凝土狀態(tài),出現(xiàn)緊急情況應(yīng)及時采取相應(yīng)應(yīng)對措施。