都增延,丁華柱,陳國君,鐘剛華
(1.重慶建工新型建材有限公司;重慶 401122;2.重慶筑能建材有限公司;重慶 400713)
現(xiàn)澆預應力空心樓板混凝土生產(chǎn)與泵送施工技術
都增延1,丁華柱2,陳國君1,鐘剛華1
(1.重慶建工新型建材有限公司;重慶401122;2.重慶筑能建材有限公司;重慶400713)
結合某高層民用公共建筑的現(xiàn)澆預應力空心樓板,分析該工程的結構特點,從混凝土技術方案的選用、原材料選用、混凝土配合比設計、質量控制措施及泵送施工等幾方面進行嚴格控制,保證混凝土的順利澆筑,解決了現(xiàn)澆預應力空心樓板混凝土的生產(chǎn)與泵送施工的技術難點。
預應力;空心樓板;空心模;泵送混凝土
近年來大空間建筑日趨增多,越來越多的建筑工程也開始采用現(xiàn)澆混凝土空心樓板的結構型式,特別是公共建筑采用該型式較為突出,它有效解決了公建對空間的使用要求?,F(xiàn)澆混凝土空心樓板具有跨度大、自重輕、空間利用率高等特點,外形美觀也不需要吊頂,其建筑成本相對較低[1]?,F(xiàn)澆預應力混凝土空心樓板結構是繼普通梁板、密肋樓板、無粘結預應力平板后新開發(fā)的一種現(xiàn)澆結構體系,由于該技術融合了預制空心樓板、肋梁樓板及預應力平板的特點,在工程建設中具有更強的適應性[2]。結合重慶市某高層民用公共建筑的現(xiàn)澆預應力空心樓板,從技術方案的選用、原材料選用、混凝土配合比設計、質量控制措施及泵送施工等幾方面進行嚴格控制,解決了現(xiàn)澆預應力空心樓板混凝土的生產(chǎn)與泵送施工的技術難點,促進了技術的改進更新,利于新技術的廣泛推廣。
1.1工程概況
某工程位于重慶市江北區(qū)觀音橋繁華商圈地段,該工程1# 樓共 61 層,其中地下 7 層,建筑高度 278m。該工程總建筑面積 386217m2,總用地面積 25136m2,建筑密度 46%,基坑深 35m。該工程預應力空心樓板分布在 B1 層及 L1 層,采用后張法無粘接預應力混凝土結構;B1 層空心樓板面積為 1646m2,板厚 500mm,空心內(nèi)模采用水泥制品,截面尺寸為 500mm×500mm×350mm(如圖 1 所示),內(nèi)模之間設置鋼筋混凝土肋梁,截面尺寸為 150mm×500mm,下層薄板厚 75mm,板內(nèi)設雙向鋼筋,鋼筋保護層厚度為 15mm,混凝土方量約 600m3;L1 層空心樓板面積為 1391m2,板厚 900mm,由于市場難以采購此種規(guī)格的模具,采用兩個500mm×500mm×350mm 的內(nèi)模進行疊加,內(nèi)模之間設置鋼筋混凝土肋梁,截面尺寸為 180mm×900mm,下層薄板厚100mm,板內(nèi)設雙向鋼筋,鋼筋保護層厚度為 15mm,混凝土方量約 800m3。
圖1 空心樓板空心內(nèi)模
1.2工程特點、難點
該工程地處核心商圈,車流量大、交通管制多,運輸難度大,且每次須連續(xù)澆筑 600~800m3,不能留施工縫,故混凝土生產(chǎn)、運輸與泵送施工難度較大。該工程 1# 樓B1 層位于地下 10m,L1 層位于地下 6m,受現(xiàn)場施工條件限制,輸送管道彎頭多、管道最長約 150m,且須向下泵送,泵送施工難度較大,對混凝土工作性能要求高。由于空心樓板內(nèi)置空心模,下層薄板混凝土最小厚度僅為 32mm(如圖 2 所示),梁柱節(jié)點鋼筋密集,鋼筋最小間距不足20mm(如圖 3 所示),必須嚴格控制混凝土粗骨料最大粒徑,且混凝土工作性必須良好。
圖2 空心樓板內(nèi)置模與底部模間距
圖3 空心樓板梁柱節(jié)點鋼筋分布圖
2.1目標混凝土分析及原材料選用
空心樓板混凝土設計強度等級為 C40,由于梁柱節(jié)點鋼筋密集,且下層薄板混凝土最小厚度僅為 32mm,應控制混凝土粗骨料最大粒徑,必須保證混凝土工作性良好。空心樓板為后張法預應力混凝土結構,要求混凝土的同條件養(yǎng)護試件的 7d 強度達到 90% 以上,方可進行張拉。
針對該工程的特殊要求,結合日常生產(chǎn)的原材料情況,分析目標混凝土的技術要求及運輸、泵送方面的難點,合理優(yōu)化配合比,改善混凝土工作性能,降低混凝土坍落度的經(jīng)時損失,提高混凝土的可泵性。因此,從外加劑、原材料選用、配合比優(yōu)化等方面進行改進。
(1)調整外加劑的增稠組分和保坍組分,增強混凝土的粘聚性和保坍性。
(2)摻Ⅰ級粉煤灰,以增強混凝土的保水性、粘聚性和抗離析性。
(3)由于結構最小厚度僅為 32mm,為保證混凝土澆搗密實,采用細石混凝土進行澆筑。
2.2目標混凝土配合比設計
根據(jù)選擇的技術路線,經(jīng)過反復試驗后確定混凝土配合比見表 1?;炷僚浜媳仍嚺涞男阅軝z測見表 2。
表1 C40細石混凝土配合比 kg/m3
表2 C40細石混凝土配合比試配的性能檢測
加強原材料質量監(jiān)控,加大對水泥、粉煤灰、外加劑等對混凝土工作性能影響較大的原材料的儲備,以保證混凝土的工作性能及力學性能穩(wěn)定。首次開盤、間隔 7d 以上未生產(chǎn)混凝土時,生產(chǎn)前必須對配合比進行重新試配,試配合格后再進行混凝土生產(chǎn),如不能滿足工作性能的要求時應及時作出調整。
采用定線生產(chǎn)、定原材料生產(chǎn),盡量減少由于拌臺操作人員、材料變化帶來的混凝土質量波動。每一工作班在生產(chǎn)前,應對計量器具進行零點校驗,生產(chǎn)期間原材料計量結果的偏差應符合有關規(guī)范的規(guī)定。生產(chǎn)前應根據(jù)生產(chǎn)實際使用的砂、石的顆粒級配與含水率的檢測結果,及時調整生產(chǎn)配合比,砂、石的含水率檢測每一工作班不應少于兩次,當遇到雨天或含水率有顯著變化時,應增加測定次數(shù)。為保證相對穩(wěn)定的含水率,位置裝載河砂時裝載機應離地30~50mm,避免含水率波動過大導致實際用水量不穩(wěn)定。
生產(chǎn)第一車混凝土時,單盤混凝土攪拌時間延長至90s,應根據(jù)砂、石材料的含水波動嚴格控制混凝土拌合用水量,并合理控制混凝土拌合物出機坍落度。開盤生產(chǎn)砂漿及前三車混凝土生產(chǎn)時,技術人員必須在操作室觀測并做好開盤鑒定,及時將檢測結果反饋到試驗室主任及操作員,不合格拌合物嚴禁出廠。對出廠混凝土進行坍落度、擴展度、表觀密度檢測,確保出廠混凝土質量合格,控制目標見表 3,混凝土到現(xiàn)場后的工作性能良好如圖 4 所示。
表3 C40細石混凝土出廠控制指標
圖4 混凝土到現(xiàn)場后的工作性能
前場工長、值班技術員在混凝土澆筑過程中在現(xiàn)場全程值守,并隨時與站內(nèi)進行聯(lián)系,以保證供應的連續(xù)性和混凝土的工作性能良好,對坍落度損失過大的混凝土用稀釋外加劑進行二次調整或返站處理,對坍落度偏大的混凝土返站處理。
因空心模單位面積重量小,為降低混凝土澆振對空心內(nèi)模產(chǎn)生的浮力,保證模具位置固定、不上浮。厚度為 500mm的空心板,采用分兩層澆筑,下層先澆筑至空心內(nèi)模底面以上 50~100mm 位置,在下層混凝土失去塑性前澆筑第二層;厚度為 900mm 的空心板,分三層進行澆筑,第一層澆筑至空心內(nèi)模底面以上 50~100mm 位置,第二層混凝土澆筑至內(nèi)模底面以上 450~500mm 位置,第三層澆筑剩余混凝土??招膬?nèi)模下部的薄板混凝土受空腔斷面尺寸和肋梁鋼筋影響,無法直接振搗。為了避免出現(xiàn)不密實、孔洞等缺陷,混凝土澆筑時振動棒應適當傾斜,以減小混凝土自由流動距離,縮小振動棒的水平作用半徑至 350~400mm,混凝土澆筑后及時振搗,保證混凝土流淌至下層薄板中間位置?;炷翝仓瓿珊螅F(xiàn)場使用塑料薄膜覆蓋保濕養(yǎng)護。
空心樓板底模拆除后,底板表面平滑、無蜂窩麻面,觀感質量達到預期效果(如圖 5 所示)。
圖5 空心樓板底模拆除后混凝土效果圖
對空心樓板結構實體采用回彈法檢測混凝土強度,采用回彈儀檢測樓板的底面,其強度如表 4 所示?;炷恋某鰪S檢驗的平均強度如表 5 所示。從結果看混凝土強度均能滿足設計強度和張拉的要求。
表4 回彈法檢測空心樓板結構實體的混凝土強度
表5 混凝土出廠檢驗的強度
由于現(xiàn)澆預應力混凝土空心樓板技術適用于大跨度、大荷載、大空間的高層及超高層建筑,尤其是大開間住宅及寫字樓、采用中央空調的建筑及有特殊保溫隔音要求的建筑,因此,具有良好的推廣應用前景。結合本工程,從混凝土技術方案的選用、原材料選用、配合比設計、質量控制措施及泵送施工等幾方面進行了嚴格控制,該工程的混凝土工程施工順利完成,混凝土強度達到設計要求,并解決了一些技術難點,為類似工程的混凝土生產(chǎn)及泵送施工積累了一定的經(jīng)驗。
[1] 孔平.淺談中央公園工程現(xiàn)澆混凝土空心樓板施工技術的應用[J]. 建材與裝飾,2012(07):44-45.
[2] 鄧燦明.現(xiàn)澆預應力混凝土空心樓板施工技術[J].廣東土木與建筑,2009(06):34-35.
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都增延(1980-),男,工程師,重慶建工新型建材有限公司。