华润混凝土(柳州)有限公司 广西壮族自治区柳州市 545011
摘要:某绿地中心的建筑工程为超高层标准,应用的混凝土材料为C60强度,泵送作业高度为206m,但是浇筑施工难度高、质量要求高、钢筋密度高,所以容易存在质量的问题。本次工程结合超高层混凝土泵送技术的应用情况,以实际工程为案例展开分析,总结泵送施工方式,以提升超高层建筑的质量。
关键词:超高层;泵送;高压泵;混凝土
l工程概况
某超高层建筑项目是当地的地标性建筑,总建筑面积超35万平米,地上包含5个工程结构,地下5层为基础结构,整体建筑群的底部是连接的,形成整体结构。其中一座建筑的建设高度为260m,包含地上55层、地下5层建筑,设计为外框内简的钢混结构形式。该结构内,核心筒的内墙结构尺寸为400mm,外墙为600-1200mm。
2泵送特点及难点
该超高层的建筑项目最大泵送高度为260m,必须将大量的混凝土材料输送到200m以上的位置上,在传输环节不会影响混凝土材料的质量,和易性满足工程的要求。因为混凝土强度为C60,水泥材料的加入比例较大,粘性较高,所以造成泵送环节存在过大的阻力,不易泵送传输。综合分析,该建筑项目的截面尺寸较大,达1700mm×1700mm,钢板-混凝土组合形成剪力墙的结构,其组合形成的厚度为1200mm。其中41-43层的结构布置有桁架转换层,内部结构分布着比较密集的钢筋材料,所以浇筑施工难度较大。该剪力墙的结构组成比较复杂,施工难度也非常高;由于本次工程选择使用的混凝土材料比较高,所以水化热反应较为强烈,容易形成裂缝的问题,危害结构总体性与安全性。
3混凝土研发
以该项目的混凝土施工为基础,了解泵送混凝土特点。核心筒型钢劲性剪力墙结构厚度为1200mm,尤其是钢板-混凝土组合剪力墙结构,开裂的问题较为常见。结合该项目的要求,在施工前制作超厚高性能混凝土试验墙,在内部安装应变仪,浇筑28d内变形状况做出全面监测,以得到变形数据信息。同时,我公司与清华大学共同研发出高性能、高流态的环形材料。应用钢板-混凝土组合剪力墙结构进行施工,经过试验墙的各方面性能进行分析,发现其混凝土强度高、流动性大、可泵性好,能够有效结合该项目可泵困难、浇筑难度高、容易发生裂缝的问题,以提升混凝土结构的总体性能。
3.1混凝土原材料的选用
钢板一混凝土结构制作的剪力墙结构形式容易发生开裂,经过试验对比分析,选择合适原材料以保证性能合格。①水泥:大体积混凝土工程中,水化热比较大,导致温度升高比较高,还容易出现裂缝的问题。所以需要选择使用低碱、低低水化热水泥。②细骨料:选择材料合格的骨料,强度高、碱性低,细度模数为2.6-2.8之间。③粗骨料:根据设计要求,选择碱性低、活性高的材料制作。④矿物掺加料:选择应用粉煤灰材料,使用S95级高炉矿渣粉。⑤外加剂:选择应用3中外加剂,保证材料的性能符合要求,达到塌落度、强度等方面的要求。
3.2混凝土配合比设计
在实验室进行材料的试验和分析,然后确定最佳砂率参数;通过应用全级配曲线实现配合比的设计和研究,最终确定合适的配合比,以达到使用的要求。按照以往的试验和标准,C60混凝土水灰比相对较低,密实度较高,所以抗氯离子渗透性良好、抗冻融效果高,收缩值也会较高。为了能够避免C60混凝土自收缩与干燥收缩的问题,一般会在C60混凝土内加入SRA—AF型外加剂。再加入外加剂材料之后,自收缩与干燥性都会降低,能够实现有效的裂缝控制。
3.3混凝土配合比调整
3.3.1泵送高度调整
因为该建筑为超高层的建筑结构,泵送高度持续增加,混凝土可泵性的要求也比较高,所以在现场施工中,高度超过100m时,每增加50m高度就要进行一次配合比试验与调整,保证可泵性合格。
3.3.2季节性调整
C60混凝土试验墙施工在4月进行,配合比参数经过专家的论证和分析。但是不同季节的情况下,配合比应该进行必要调整。高温环境下,混凝土中心温度变化比较大,一般会达到60-70℃,容易发生温度裂缝的问题。搅拌站结合气温条件的改变,选择使用加入缓凝剂材料,可以有效延长凝结的时间,降低释放热量的速度,保证内部温度应力合格,确保裂缝有效的控制。在夏季之后,环境温度升高明显,按照内外温度的变化,做好混凝土配合比参数的调整,可以适当增加掺加料的比例。在确保混凝土强度合格后,还要做好温度升高控制降低裂缝发生率。在进入冬季之后,环境温度下降较快,混凝土温度升高速度慢,应该减少掺加剂的量,需要适当的增大水泥的比例,保证结构强度性能合格。
4混凝土泵送施工
4.1施工组织
要想使得超高层混凝土泵送施工顺利开展,确保连续泵送尤为重要。该超高层建筑项目的墙体和顶板混凝土同时浇筑施工,所以现场交通运输的组织工作极为重要。因为高性能混凝土浇筑环节容易发生质量缺陷,所以搅拌站和现场都有指挥管理人员,每日做好现场交通指挥管理工作,保证浇筑及时进行,一旦出现运输异常的问题,要立即处理,确保浇筑作业顺利完成。
4.2泵送管理
严格落实泵送管理工作,组织人员进行现场监督和管理,如果发生堵管、爆管等情况,要立即采取措施处理。在现场施工中,做好混凝土塌落度、扩展度的控制,做好管道内壁的润滑处理。在混凝土泵送工作结束后,保证管道没有任何异物的情况下,才能继续泵送施工。混凝土的泵送环节应该结合实际供应状态确定,保证泵送的速度符合要求,料斗内有足够的混凝土材料,如果缺料,应立即补充。
4.3季节性施工
季节条件容易给材料的性能产生影响,尤其是配合比参数,夏日环境温度较高的情况下,混凝土塌落度会快速的损失。因此,夏季需要选择在夜晚或者凌晨等温度较低的时候浇筑施工。冬季环境温度低,做好入泵温度和入模温度的控制,并且采取措施进行泵管保温处理。
4.4高压泵管余料回收
超高层泵管混凝土余料回收是重要的工作,长度较长的管线在浇筑时,管道内会存留较多的混凝土材料。该项目的混凝土泵送高度较高,应该采取泵管余料回收方式。不足100m的管道使用气洗方法回收,超过100m的应用水洗和气洗联合方式回收。回收结束后,余料和现场钢筋材料制作成为绿色路面,现场布置有堆料场地,提高资源利用率,达到绿色、环保的要求。
5结束语
本文以实际的超高层建筑为案例进行分析,深入了解混凝土高压泵送技术特点,研发出高性能高流态的混凝土材料,满足超高层建筑的施工要求。同时,本文还总结出现场施工作业方式,做好泵送施工的管控,解决处理存在的工程质量问题,消除不利因素的影响。经过试验结果分析,该方法的施工效果良好,总体利用价值较高,未来必然会在建筑领域广泛应用。
参考文献:
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