譚冶,楊再富,李福強(qiáng),石從黎
(1重慶恒濱建設(shè)(集團(tuán))有限公司,重慶 400010;2重慶建工新型建材有限公司,重慶 401122;3重慶市建筑科學(xué)研究院,重慶 400015)
“解放碑金鷹財(cái)富中心”工程位于重慶市渝中區(qū)解放碑旁,系揚(yáng)子島大廈部分裙樓,屬大修解危工程。該工程改建部分占地 1544.8m2,建筑面積10503.02m2,其中地上面積9517.79 m2,地下層商業(yè)面積985.23m2,建筑總高度25.7 m,最大跨度14.4m,為6層框架結(jié)構(gòu)商業(yè)用房。工程抗震設(shè)防為6度,建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為2級(jí)、抗震等級(jí)為3級(jí)。
為了滿足大型奢侈品商場(chǎng)的功能要求,該工程在改建過程中對(duì)原有框架柱網(wǎng)進(jìn)行了調(diào)整 (加大柱距及增大結(jié)構(gòu)荷載)。如果采用常規(guī)的結(jié)構(gòu)形式(普通混凝土框架結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)),原有基礎(chǔ)就不能承受改建后的荷載,必須拆除負(fù)一層、負(fù)二層后對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行重建。這樣不僅增加了施工工期(基礎(chǔ)及地下室結(jié)構(gòu)拆除和重建需80d),而且在基礎(chǔ)及地下結(jié)構(gòu)施工過程中還會(huì)影響到工商銀行的正常營(yíng)業(yè)及整個(gè)解放碑CBD商業(yè)區(qū)的用電和揚(yáng)子島的正常營(yíng)業(yè)(改建范圍地下室負(fù)一層為工商銀行部分營(yíng)業(yè)廳,負(fù)二層為解放碑CBD商業(yè)中心變配電室和揚(yáng)子島大廈設(shè)備用房),將造成1694.4萬元的經(jīng)濟(jì)損失(地下結(jié)構(gòu)拆除重建費(fèi)594.4萬元,基礎(chǔ)重建300萬元,周邊單位的經(jīng)濟(jì)損失800萬元)。
為此,設(shè)計(jì)單位通過多次方案比選論證,確定采用高強(qiáng)陶粒混凝土進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)的澆筑,這樣不僅可節(jié)約施工成本,而且還具優(yōu)異保溫節(jié)能、抗震防火性能,綜合效益十分突出。
該工程高強(qiáng)陶?;炷撂刂覆捎酶邚?qiáng)陶粒、渠河砂、機(jī)制砂、水泥、粉煤灰、外加劑、水配制而成的密度等級(jí)為1800kg/m3(即干表觀密度變化范圍為1760~1850kg/m3)的結(jié)構(gòu)用LC40、LC30混凝土。
此外,該工程混凝土總用量2250m3,全部采用商品混凝土預(yù)拌生產(chǎn)和泵送澆筑,因此,工程所用高強(qiáng)陶?;炷吝€應(yīng)具有良好的施工性能,即:拌合物入模坍落度為180mm~210mm,混凝土拌合物1h坍落度損失小于30mm。
由于該工程?hào)|西方向較長(zhǎng),考慮到混凝土的收縮及實(shí)際施工難度,整個(gè)梁板混凝土不能一次施工,結(jié)構(gòu)層施工分為兩個(gè)施工流水段進(jìn)行流水作業(yè),以F軸和G軸間后澆帶自然劃分形成兩個(gè)施工段。流水段的劃分如圖1。
圖1 施工段的劃分
陶粒混凝土澆筑前應(yīng)做好以下工作:
⑴檢查模板的軸線位置、截面尺寸、標(biāo)高、垂直度、支撐的牢固程度及模板拼縫的嚴(yán)密程度,以及鋼筋保護(hù)層、預(yù)埋件和預(yù)留洞位置,做好模板的預(yù)檢、鋼筋評(píng)定和隱蔽驗(yàn)收等工作,資料符合重慶市CB/T50328-2001技術(shù)資料歸檔要求。
⑵清理模板內(nèi)的雜物和鋼筋上的油污,準(zhǔn)備好澆筑工具及備用工具,檢查施工機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常,確保正常施工。
3.2.1 陶粒預(yù)處理
為解決陶粒吸水率對(duì)混凝土工作性及可泵性的不利影響,實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)陶?;炷令A(yù)拌生產(chǎn)和泵送施工,混凝土生產(chǎn)前應(yīng)對(duì)陶粒進(jìn)行預(yù)處理[1-2],即采用浸泡和噴淋的方式使陶粒充分浸水預(yù)濕,預(yù)濕時(shí)間應(yīng)為24h。然后在拌制混凝土前3h將浸水預(yù)濕的陶粒充分瀝水至飽和面干狀態(tài),以保證混凝土生產(chǎn)用水量和陶粒用量計(jì)量的準(zhǔn)確性。
3.2.2 混凝土攪拌
由于陶粒混凝土生產(chǎn)的特殊性,其生產(chǎn)集中攪拌站安排一條專用生產(chǎn)線,專門生產(chǎn)陶?;炷?,避免工程的專用外加劑、Ⅱ級(jí)粉煤灰、高強(qiáng)陶粒與普通混凝土生產(chǎn)用的泵送劑、準(zhǔn)Ⅱ級(jí)灰、普通粗集料相互混淆。
高強(qiáng)陶?;炷翑嚢钑r(shí),先將濕陶粒、砂、水泥和減水劑混合攪拌30s,然后再加入凈用水量攪拌150s,攪拌時(shí)間約為普通混凝土的3倍。
為保證陶?;炷猎谶\(yùn)輸過程中的勻質(zhì)性,混凝土運(yùn)輸車出站前必須進(jìn)行坍落度檢驗(yàn),坍落度小于220mm的高強(qiáng)陶粒混凝土才準(zhǔn)許運(yùn)輸出站。陶?;炷恋倪\(yùn)輸時(shí)間應(yīng)控制在90min以內(nèi),運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)卸料前,快速旋轉(zhuǎn)罐體20s以上,方可卸料。
混凝土入場(chǎng)時(shí),由專人對(duì)混凝土坍落度進(jìn)行檢驗(yàn),其值達(dá)到要求才可進(jìn)行澆筑。當(dāng)入場(chǎng)時(shí)的坍落度值達(dá)不到入模坍落度值時(shí)(180mm~210mm),應(yīng)由專人進(jìn)行調(diào)整,不得向混凝土隨意加水或其它物料。
選用車泵車進(jìn)行泵送作業(yè),輸送管的管徑≥125mm。泵啟動(dòng)之后,經(jīng)泵水檢查,確認(rèn)混凝土泵和輸送管中無異物時(shí),采用泵送水泥砂漿對(duì)混凝土泵和輸送管內(nèi)壁潤(rùn)滑。開始泵送陶粒混凝土?xí)r,泵機(jī)應(yīng)處于高壓低速,泵送正常后逐步加速。泵送過程中隨時(shí)觀察泵機(jī)儀表的壓力情況。泵送作業(yè)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,待料時(shí)間不得超過10min,如果遇到泵送間隔,應(yīng)每隔4~8min開泵一次,使泵正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)各兩個(gè)沖程,同時(shí)攪拌料斗中的混凝土,使混凝土進(jìn)行循環(huán),防止混凝土離析與堵泵。
混凝土布料時(shí),預(yù)先劃分好布料區(qū)域,由遠(yuǎn)及近進(jìn)行,拌合物傾落的自由高度不超過1.5m,當(dāng)大于1.5m時(shí)加串筒或斜槽、溜管等輔助工具。同一區(qū)域的混凝土,按先豎向結(jié)構(gòu)后水平結(jié)構(gòu)的順序,分層連續(xù)澆筑,豎向結(jié)構(gòu)物每層澆筑厚度宜控制在300~350mm。
振搗方式采用機(jī)械插搗和表面平板振搗相結(jié)合的方式?,F(xiàn)澆樓板采用表面振搗成型,梁柱構(gòu)件宜先用插入式振搗器振搗,再用平板振搗器作表面振搗。用插入式振搗器振搗的間距,不大于振動(dòng)棒的振動(dòng)作用半徑,連續(xù)多層澆筑時(shí)振動(dòng)棒應(yīng)插入下層拌合物約50mm。振搗延續(xù)時(shí)間,以拌合物搗實(shí)和控制陶粒上浮為原則,宜為10~30s。
抹壓作業(yè)應(yīng)與振搗相結(jié)合,一邊振搗一邊抹壓,振搗完畢即用手鐵板或輥?zhàn)拥饶▔耗雺?,將可能浮在表層的陶粒拍打壓入混凝土?nèi)。初次抹壓完成后,立即在梁板表面覆蓋塑料膜,減少混凝土表面水分散失形成塑性收縮裂縫,當(dāng)混凝土接近初凝時(shí),揭開塑料膜進(jìn)行二次抹壓,閉合可能的塑性收縮裂縫(見圖2)。
圖2 混凝土澆筑
柱等豎向構(gòu)件采用帶模養(yǎng)護(hù)方法,帶模養(yǎng)護(hù)時(shí)間為3d,然后拆模立即包裹土工布或麻袋、草袋,澆水在覆蓋物表面以保證混凝土表面濕潤(rùn),養(yǎng)護(hù)時(shí)間11d。
梁板等水平構(gòu)件,采用覆蓋塑料薄膜養(yǎng)護(hù)方法(見圖3),混凝土終凝后,在覆蓋物表面澆水以保證混凝土表面濕潤(rùn),養(yǎng)護(hù)時(shí)間14d。
圖3 混凝土養(yǎng)護(hù)
高強(qiáng)陶?;炷翝仓尚?8d后,對(duì)其外觀質(zhì)量、干表觀密度和強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)[3-4]。結(jié)果顯示:混凝土表面平整,色澤均勻,無蜂窩、麻面、孔洞及露筋,無明顯裂縫及氣泡區(qū)域,見圖4和圖5;成型的高強(qiáng)陶粒混凝土的干表觀密度在1760~1850kg/m3的范圍內(nèi),滿足設(shè)計(jì)要求;依據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)該工程陶?;炷翉?qiáng)度進(jìn)行評(píng)定,結(jié)果表明強(qiáng)度到合格要求,詳細(xì)結(jié)果見表1。
圖4 陶?;炷亮喊宓耐庥^質(zhì)量
圖5 工程建成后的外觀效果
表1 高強(qiáng)陶?;炷翉?qiáng)度評(píng)定
通過施工準(zhǔn)備、陶粒預(yù)處理、混凝土攪拌、運(yùn)輸、泵送、澆筑、養(yǎng)護(hù)等施工技術(shù)措施,成功地實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)預(yù)拌陶?;炷猎诮ㄖY(jié)構(gòu)中的應(yīng)用(重慶地區(qū)首次大規(guī)模應(yīng)用),取得了良好的示范效果,并為今后類似的工程應(yīng)用提供了參考。
[1]張勇.泵送高強(qiáng)輕集料混凝土的研究[D].武漢:武漢理工大學(xué),2002:63-64.
[2]王發(fā)洲.高性能輕集料混凝土研究與應(yīng)用[D].武漢:武漢理工大學(xué),2003:97-99.
[3]JGJ51-2002輕骨料混凝土技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2003.
[4]GB/T50107-2010混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2010.