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摘要:C80自密实混凝土在高层建筑施工中的应用能够有效解决配筋密集的高强混凝土结构质量问题。本文结合工程实例,详细介绍了C80自密实混凝土在高层建筑中的施工与应用,对其配合比设计进行了分析,旨在为其他类似工程施工提供参考。
关键词:C80自密实混凝土;高层建筑;施工;应用
0 引言
随着我国建筑行业的不断进步以及城市建设的加快,建筑施工技术得到了不断的发展,高层建筑工程项目的施工应用越来越广泛,其结构设计日趋复杂,并对混凝土的施工提出了更高的要求。在高层建筑施工中,采用自密实混凝土技术进行施工可以提高建筑主体结构的稳定性,降低工程造价,提高工程项目的经济效益。对此,笔者进行了相关介绍。
1 工程概况
某建筑工程项目总建筑面积为165014.4m2,占地面积11017m2,地下室5层、地上结构61层,建筑物高度350m。该工程的钢结构连接复杂,巨型钢管柱截面尺寸为1.2m×3.2m,钢管柱内部配置有竖向和横向交错连接的钩状或环状钢板。负5层(标高-24.6m)~36层(标高196m)的巨型钢管柱采用C80混凝土,混凝土用量14000m3;37~51层巨型钢管柱采用C70混凝土,混凝土用量2000m3;52~61层(标高350多米)巨型钢管柱采用C60混凝土,混凝土用量1000m3。
2 工程混凝土的技术要求
该工程采用创新性的全钢结构体系,巨型钢管柱为复杂劲性结构设计。因钢管柱内部配置有竖向和横向交错连接的钩状或环状钢板复杂劲性连接构造使混凝土施工存在不易振捣或振捣不到位的风险。为保证并提高混凝土施工质量,施工单位选用自密实混凝土施工,要求自密实混凝土拌合物具有良好的可泵性能、抗离析性能和无振捣自填充密实性能。C80混凝土的施工技术指标要求为:扩展度SF2(660~755mm)等级,扩展时间T500=4~7s,坍落度倒置排空时间4~7s,混凝土拌合物的保水性、流动性、填充性、粘聚性和抗离析性良好,满足自密实混凝土超高泵送的施工技术要求。
3 原材料情况
水泥:P•II52.5R硅酸盐水泥,性能检测指标见表1。
减水剂:含固量20%聚羧酸型缓凝高性能减水剂,氯离子含量0.07%,掺量1.7%时的减水率30%。检验指标符合GB8076-2008《混凝土外加剂规范》性能质量要求。
4 配合比设计
配合比设计依据JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计》、JGJ/T281-2012《高强混凝土应用技术规程》和JGJ/T283—2012《自密实混凝土应用技术规程》。
配制强度fcu.o:根据JGJ/T281-2012《高强混凝土应用技术规程》的要求,fcu,o≥1.15fcu,k=92MPa,为确保混凝土抗压强度的保证率,宜适当地提高安全保证系数,本配比设计选用配制强度95MPa。
水胶比W/B:按高强混凝土水胶比经验数据,选用水胶比W/B=0.27。
用水量W0:根据JGJ55-2011设计规程用水量参考值,掺量1.7%减水剂减水率30%,用水量为W0=225×(1-30%)=158kg/m3。
胶凝材料用量B:B=W0÷(W/B)=585kg/m3。
粉煤灰F:根据试验数据,粉煤灰掺量宜为15%,F=88kg/m3。
矿渣粉Ks:根据试验数据,矿粉掺量宜为25%,Ks=146kg/m3。
水泥用量C:C=351kg/m3。
外加剂用量Ad:掺量1.7%,用量为Ad=10.0kg/m3,其中外加剂含水量为10×(1-20%)=8kg/m3,修正后实际用水量W=150kg/m3。
粗骨料G用量:根据自密实混凝土配合比设计粗骨料的体积要求,扩展度SF2等级的自密实混凝土的粗骨料体积宜选用0.30~0.33m3,本配合比设计选用0.33m3,粗骨料的用量为G=871kg/m3。
细骨料S用量:采用重量法,假定混凝土容重为2400kg/m3,计算得出河砂用量为S=784kg/m3,砂率47.4%。
试验用基准配合比为:水:水泥:粉煤灰:矿渣粉:碎石:河砂:外加剂=150:351:88:146:871:784:10.0。
5 设计配合比试验及结果
配合比试验按0.26、0.27、0.28的水胶比进行,见表5,三组试拌的混凝土拌合物0h、1h、2h、3h的扩展度及经时3h的倒置坍落度筒排空时间、T500、离析性测试结果见表6,三组拌合物的保水性、粘聚性、泌水性、流动性、均匀性、抗离析性良好。三组试配拌合物分别成型试块后进行标准养护室养护,并进行相关力学性能测试,结果见表7。
从试验结果表6、表7可以看出,A215、AS216、A217配合比的混凝土拌合物扩展度经时损失都很小,符合高强混凝土拌合物坍落度、扩展度经时损失小的技术要求。A215配合比的混凝土扩展度不符合工程的技术要求,同时抗压强度过高造成了材料的浪费;A216配合比的混凝土拌合物性能指标、力学指标满足工程施工技术及混凝土配合比设计的要求;A217配合比的混凝土抗压强度偏低不能满足工程技术及混凝土配合比设计的要求。
为了使C80自密实混凝土能顺利在工程中泵送施工应用,在该工程混凝土浇筑施工前,试验室进行了6次不同批次原材料的A216配合比验证试验,验证试验的结果见表8和表9。
(3)防裂缝控制技术
由于温度变化的应力作用,在高层住宅房建工程当中,表皮和顶层常会出现裂缝,不仅影响了建筑的外观审美,更重要的是影响了住宅的整体质量,因此应采取科学有效的防裂缝技术对其加以严格的控制。对于表皮裂缝,在墙体施工结束后,预留一定时间再进行瓷砖粘贴,在贴瓷砖的同时接缝处应设钢丝带;对于顶层裂缝,在进行混凝土强度控制的基础上,高层住宅的墙体施工需分次砌筑,中间设置腰梁、构造柱,此外在不同建筑材料的连接缝处增加铁丝网(顶层内墙满铺铁丝网),进一步降低裂缝出现的概率。
(4)标高控制技术
标高控制贯穿房建施工全过程,是高层住宅施工中测量施工质量的主要控制方法和重要指标,因此对于标高的控制在高层住宅房建施工中起着举足轻重的作用。在标高检测时,一般采用水准仪对每栋楼层进行标高测量,用水准仪来对各楼层标高,一般的方位为引测规划红桩点、基坑工程标高控制,对其他的一些工程或墙体的标高都是用若干个“洞”来进行引测得,并且需注重运用多层标高综合进行复核,相关测量数据应闭合,如无法完全闭合,应及时查找原因,同步修正,以减少因施工测量事故引起的质量问题。
5 结论与建议
相对于早期住宅建筑,高层住宅建筑施工无论是在施工技术、工艺,还是在施工质量与安全上都提出了更高的要求,因此需要采取科学先进的高层住宅房建施工技术,确保高层住宅建筑施工的质量与安全。
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[4] 陈康.对高层住宅的房建施工技术的探讨[J].中华民居,2014,(02):394.
论文作者:张加杜
论文发表刊物:《基层建设》2016年30期
论文发表时间:2017/1/13
标签:混凝土论文; 密实论文; 标高论文; 用量论文; 高层住宅论文; 骨料论文; 施工技术论文; 《基层建设》2016年30期论文;