浅析清水混凝土在站房预应力雨棚工程中的应用论文_漆干1,张昆2,白杰亮3

1.中铁二院(成都)咨询监理有限责任公司 610083;2.中铁十二局建筑安装工程有限公司 030024;

3.成都铁路局 610081;

摘要:在重庆西站站房预应力雨棚施工前,针对清水混凝土的原材料、配合比、钢筋、模板、混凝土浇筑、养护等环节进行了全面的首件示范样板区试验,将试验结果用于正式施工,保证了清水混凝土的工程质量,取得良好的外观效果。

关键词:清水混凝土;首件示范

清水混凝土建筑作为一种建筑表现形式,能够完整而有效地保留混凝土建筑本身具有的颜色和机理。它的特点是混凝土一次成型,直接采用现浇混凝土的自然色作为饰面,而面积达8万多平方米的清水混凝土预应力结构雨棚,在全国目前属于首例。

重庆西站,这座衔接昆明、贵阳、长沙、成都、郑州及西安方向的铁路车站,是我国西部最大的交通枢纽之一。

重庆西站无站台柱雨棚为地上一层,最高点8.600米,最低点8.100米。雨棚投影面积为:雨棚近期施工渝昆、渝黔场:60010平方米;远期渝长场雨棚预留:21098平方米。

设计设置双柱将雨棚分割成4段独立结构,70.8×119m,84.4 ×119m,84.7 ×119m,无柱雨棚结构采用现浇钢筋混凝土框架结构。地基基础设计等级为乙级,桩基安全等级为一级,地基土无液化。单侧雨棚平面尺寸为330×119m(含镂空正线部分),通过88.2 ×119m。垂直轨道方向柱距同站房柱距20.6~25.8m,平行轨道方向柱距为8.5m,单跨柱网平面尺寸为20.6~25.8×8.5m,垂直轨道方向采用预应力混凝土框架梁,预应力主梁尺寸为600×1100mm,平行轨道方向采用普通混凝土框架梁,梁尺寸为400×700mm,主梁在柱上均为弧形收边,主梁之间次梁为井格梁布置,次梁间距为2125×2645mm,次梁尺寸为200×600mm。

站台雨棚透视效果图

1、原材料要求及配合比设计要点

1.1原材料要求

(1)水泥的选择主要考虑两个因素,首先应选应低碱、低水化热的水泥;其次是混凝土颜色要符合要求。同时生产过程中要做到水泥同一厂家、同一品种,以确保混凝土颜色一致。经多次试验结果,确定使用重庆拉法基瑞安特种水泥有限公司P.O42.5R低碱水泥。

(2)砂子为细度模数大于2.4的中砂,含泥量不大于1%;石子为5~25mm粒径级配良好的碎石,含泥量不大于0.8%,针片状石子的含量不大于10%。含泥量大将会影响混凝土的颜色,针片状石子含量过大将会影响混凝土的强度及流动性。经多次试验结果,细骨料确定使用由长江砂和机制砂复合 细度模数为2.5(产地:重庆富坝建材厂),粗骨料确定使用由5mm-10mm和10mm-20mm二级配复合碎石(产地:重庆小南海水泥厂)。

(3)若为改善混凝土的和易性,降低水化热,控制开裂,经配合比试验需掺加粉煤灰时,必须选用同一厂家I级粉煤灰,烧失量小于5%,细度8%~12%,经多次试验结果,确定使用四川西卡柯帅建筑材料有限公司重庆分公司。(推荐掺量1.5-1.8﹪)。

1.2配合比设计要点

(1)应控制每立方米混凝土用水量在170~180kg;水胶比不得大于0.41,图纸设计要求水泥用量不低于340kg/m3,粉煤灰掺量不小于水泥用量30%,结合聚羧酸高性能减水剂使用情况,进行多次试配,根据拌合物的性能情况,选定水胶比为0.36。

(2)应保证有足够的细粉料含量以改善混凝土的和易性,提高混凝土的表面质量,胶凝材料总量视混凝土强度等级而异,建议C30~C50混凝土的胶凝材料总量控制在380~500kg/m3范围内。

(3)掺入优质粉煤灰可改善混凝土和易性,便于浇筑成型,但是掺量大将造成混凝土表面缺乏光泽、色泽不匀。因此应严格控制粉煤灰用量,试验表明粉煤灰掺量控制在10%以下为好。

(4)砂率应比普通的混凝土提高1%~2%。

(5)理论上,只要能满足施工的振捣要求,则混凝土坍落度越小,混凝土的泌水性越好,气泡也越少,建议非泵送混凝土的坍落度控制在120mm,泵送混凝土控制在180mm±10mm,坍落度每小时损失值不应大于30mm。

1.3混凝土生产运输

(1)生产拌制混凝土时,必须严格按经审批的混凝土配合比进行配料,不得随意更改。供应混凝土前对生产机组进行全面检查,确保供料期间机组正常运作。

(2)混凝土搅拌站应根据气温条件、运输时间、运输距离、砂石含水率的变化、混凝土坍落度损失等情况,及时适当地对原配合比进行微调。

(3)搅拌站质检员必须严把混凝土质量关,监控好混凝土出场坍落度和温度,检查每车混凝土拌合物的性能符合要求后,方准混凝土出场。

(4)混凝土的入模温度应控制在30℃以下。混凝土中心温度与表面温度的差值不应大于25℃,混凝土表面温度与大气温度的差值不应大于25℃。

(5)搅拌站与工地应加强协调,确保混凝土在运抵工地后能及时入模浇筑。

1.4混凝土浇筑施工

(1)清水混凝土施工难度大,质量要求高,应制定相应的混凝土施工方案。重庆夏季气温高,最好利用夜间浇筑,以减少混凝土坍落度损失。

(2)下料时避免混凝土冲击钢筋和模板,保证下料点分散布置,严禁一次性下料过多或集中某一点下料。

(3)浇筑混凝土要连续进行,并严格控制混凝土的浇筑时间。因选用较适宜坍落度的混凝土,其流动性损失较快,如浇筑时间过长会影响混凝土的分散能力,容易形成蜂窝等缺陷。

(4)振捣要求快插慢拔,每棒均深入下层混凝土5cm,振捣时间为30s左右,每棒的移动距离宜为40cm。

1.5养护

混凝土如果不及时养护,表面极易因失水而出现微裂缝。建议清水混凝土构筑物在拆模之前就应对混凝土充分洒水进行养护,使水分通过混凝土和模板的间隙渗入混凝土中。拆模后先在混凝土表面洒一遍水,保证塑料薄膜内有凝结水,然后用塑料薄膜包裹严密并压实进行养护,养护时间不应少于14d。

结束语

为了保证预应力雨棚的外观质量,首先明确了清水混凝土的质量标准,最终取得了较为满意的效果。主要有以下几点体会:

(1)原材料控制和配合比设计是清水混凝土的质量控制重点。应该采用同一厂家、同一品种的水泥、粉煤灰和外加剂,使用同一产地的砂和碎石,同时应通过试验确定最佳的混凝土配合比,以确保混凝土拌合物的性能优良、外观色泽均匀。

(2)混凝土表面如不作任何保护,在长时间遭受来自阳光、紫外线、酸雨、油污等的破坏后,其表面效果将日趋污浊。因此,还应重视后期保养及处理。

参考文献

[1]《清水混凝土应用技术规程》JGJ 169–2009.

[2]《市政工程清水混凝土施工技术规程》DBJ/50 -073-2008.

[3]季云聪,徐伟,《不涂装混凝土施工的外观质量控制研究3建筑施工》, 2004 (6)等

论文作者:漆干1,张昆2,白杰亮3

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第29期

论文发表时间:2018/12/21

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