摘 要:高强高性能混凝土技术已被建设部定为“建筑业10项新技术”推广项目之一,C80高强混凝土具有高强度、高耐久性、高体积稳定性、高工作性能等优点,这是今后高层、超高层建筑结构发展要求的一种趋势,其应用前景无限广阔。
关键词:内筒外模;高强高性能;超声波检测
1.工程概况
沈阳奥体万达广场总建筑面积56.32万平方米,其中三栋写字楼地下3层,主楼地上43层,设计高度为150m,每栋塔楼有20根框架柱内设置直径700钢管,钢管壁厚50mm,设计高度范围自地下三层基础至地上23层,总高度为102m,钢管柱内砼设计等级为C80,管外为C60。
2.工程特点及难点
2.1 C80混凝土配合比质量要求高
钢管内使用C80级高性能混凝土的工程应用在国内尚未广泛开展。对混凝土工作性要求高:①混凝土的流动性要好,坍落度损失少;②混凝土拌合物粘聚性好,达到自密实捣效果;③混凝土收缩很小,甚至不收缩,保证混凝土与钢管粘结,使钢管与混凝土整体工作,质量控制难度较大。
2.2 混凝土浇筑难度大
根据施工组织安排,写字楼钢管内混凝土每三层浇筑一次,混凝土自钢管上口落下,下部不具备振捣条件:①混凝土自由下落高度约11m,自由度过高要求混凝土不能出现离析现象;②混凝土需穿过三层结构,至少12层纵横向主梁交叉钢筋,钢筋间空隙约在70~150mm大小,混凝土不能在梁钢筋处易出现堆积现象。
3.原材料及混凝土配合比设计
1)材料选择
本工程粗骨料直径5-20mm区间,20-25mm较少,细骨料选用中砂,经过水洗降低含泥量至1%,水泥选用大连小野田52.5级普通硅酸盐水泥,掺合料加入Ⅰ级粉煤灰、矿粉和硅灰,外加剂选用高效聚羧酸型减水剂,搅拌后试配现场测试塌落度达到230mm,扩展度达到600mm,拌合后2-3小时内塌落度损失较小,不出现碎石堆积及离析现象。
2)材料用量
水泥52.5级450Kg/m3 ;中砂655Kg/m3;碎石1100Kg/m3 ;
掺合料(Ⅰ级粉煤灰、矿粉和硅粉)140Kg/m3 ;水胶比0.23
4.混凝土施工
4.1 混凝土搅拌:
1)投料时要确保原材料品种使用无误,计量允许偏差不得超过下列规定:水泥、掺合料、水为±1%;粗细骨料为±2%;外加剂为±1%。
2)混凝土搅拌采用湿拌搅拌方式,严格控制混凝土的搅拌时间和投料搅拌顺序,先干拌,均匀后再加入水、外加剂再搅拌,搅拌时间不少于90s。
4.2混凝土运输:
1)混凝土搅拌运输车装料前应冲洗拌筒,并清除筒内积水后方能装料。运输途中拌筒以1 ~ 3r/min速度进行搅动。2)搅拌车到达现场卸料前应使拌筒以8 ~ 12r/min转1 ~ 2min,然后再进行反转卸料。混凝土在运送途中及至施工现场均严禁加水。
4.3混凝土浇筑控制:
1)混凝土的浇筑采用吊斗吊运,在钢管柱口采用溜槽缓冲砼下落。
2)混凝土应分层浇注,分层厚度应≤2000mm,等待7-10min,排除大量气泡后在进行上层浇筑。为保证梁钢筋交叉处混凝土成型质量,在浇筑第二段和第三段砼前先将振捣棒放入管内,采用边浇筑边振捣方式逐渐上提振捣棒振捣时间不宜过久。
3)浇筑混凝土应连续进行,不得中断,如出现间歇时间,则应在前层混凝土初凝前将次层混凝土浇筑完毕。
4)每次浇筑混凝土完成后应低于管面标高200mm。因采用聚羧酸外加剂表面会出现少量浮浆,则可用人工刮除浮浆至完成面标高,并将混凝土表面凿毛处理。
5)每根柱留置不少于两组100mm×100mm抗压强度试件。本工程共收集135组试件,抗压强度试验平均值达到93.5MPa,最小值不低于92 MPa。
5.管内混凝土质量检测
为保证工程结构安全和工程质量我们对本工程钢管芯框架柱第一段内部砼密实情况采用超声进行检测,检测仪器采用北京康科瑞NM~4A非金属超声检测分析仪。受检框架柱截面尺寸为1200mm×1200mm,四面按200mm×200mm布置检测点。根据超声检测参数,并经综合分析判定认为:该工程所测管内混凝土未发现蜂窝、孔洞等现象,框架柱钢管芯内、外砼浇筑基本密实,达到设计要求。
6.结束语
通过本工程应用钢管柱C80级高强混凝土施工质量控制工法,实践证明是可行的。为今后C80高强混凝土大量在工程中应用进行质量控制取得了成功经验,施工检测方法也证实了这一点。高性能混凝土技术逐渐被掌握,此施工质量控制工法值得推广。
参考文献:
[1] 王永焕,吴利权,洪蕾.钢管混凝土柱超声波检测[J].工业建筑,2006
[2] 清华大学老科技工作协会,北京交通大学土建学院.CECS 207:2006 高性能混凝土技术应用规程[S].北京:中国计划出版社,2006.
[3] 吴中伟,连慧珍.高性能混凝土[M].北京:中国铁道出版社,1999.
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