劉 星 潘 峰 徐 進(jìn)

上海建工五建集團有限公司 上海 200063

1 工程概況

本項目建筑高度近500 m，西至萬壽路，東至勝利路，南至商務(wù)西街以及相關(guān)規(guī)劃路。地下空間工程建筑用地面積11 505 m2，包括地下4層，局部夾層。地下室結(jié)構(gòu)類型為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)類型為樁筏基礎(chǔ)。主樓區(qū)域巨柱翼墻和核心筒地下5層（含夾層），柱墻底標(biāo)高為－23.55 m，包括H型柱和復(fù)合柱墻；混凝土強度等級為C80。本項目核心筒內(nèi)墻、外墻、連梁及巨柱、翼墻、翼墻梁均為C80混凝土，總量約1.18萬 m3。

工程重難點在于：

1）C80施工難度較大[1-4]，混凝土澆筑總量大，本地混凝土供應(yīng)商相關(guān)經(jīng)驗稀缺，施工隊伍缺少項目應(yīng)用經(jīng)驗等。

2）鋼板剪力墻豎向與水平鋼筋密集，自帶加勁肋暗梁，連梁配筋量大、頂部鋼筋間距小，不利于振動泵插至墻體底部振搗，以上因素易導(dǎo)致混凝土離析，澆筑不密實，蜂窩、麻面、斷裂、空洞等。

3）項目處于整個施工片區(qū)核心區(qū)，周邊道路被其他單位包圍，協(xié)調(diào)難度大，現(xiàn)場較為狹小，且緊鄰地鐵13號線和15號線濱江站。

4）現(xiàn)場棧橋區(qū)域板厚為250 mm，棧橋施工區(qū)域堆載不超過25 kPa，施工車輛滿載質(zhì)量不得超過60 t。為滿足本項目C80高性能混凝土的施工要求，需要調(diào)制適當(dāng)?shù)腃80配合比，嚴(yán)格控制現(xiàn)場澆筑工藝，采取合理的養(yǎng)護舉措等，保證混凝土施工質(zhì)量。

2 C80混凝土施工工藝

由于核心筒施工不受支撐拆除影響，核心筒優(yōu)先施工至出±0。每個樓層分2個施工段（圖1），第1個施工段是核心筒剪力鋼板墻施工：核心筒混凝土從南側(cè)向北側(cè)依次澆筑（Ⅰ-1→Ⅰ-2→Ⅰ-3），分層澆筑，先柱墻、后梁板，先C80混凝土后C35混凝土；第2個施工段為塔樓巨柱翼墻鋼板墻施工：每層有8個巨柱翼墻，設(shè)置4套鋼模板，先澆筑4個巨柱翼墻（Ⅱ-1），再拆模澆筑另外4個巨柱翼墻（Ⅱ-2），混凝土從巨柱向翼墻方向澆筑。采用分層連續(xù)澆筑，厚度不宜超過1 m?；炷潦┕ぷ裱巴綕矒v，同步上升，逐步到頂，循序漸進(jìn)”的泵送工藝。

圖1 C80混凝土澆筑總體流程

考慮到C80混凝土生產(chǎn)效率情況、澆筑量、運輸車的往返距離，要求混凝土攪拌站提供足夠的運輸罐車；延長混凝土的初凝時間，避免出現(xiàn)冷縫；巨柱混凝土、翼墻及核心筒外墻屬大體積混凝土施工，采用電腦無線測溫實時監(jiān)控溫度情況，及時進(jìn)行保溫養(yǎng)護。

3 C80混凝土應(yīng)用問題及解決措施

3.1 合理選用原材料及配合比

拌和水品質(zhì)應(yīng)符合要求，根據(jù)混凝土強度、耐久性、勻質(zhì)性等方面設(shè)計合理的用水量。依據(jù)混凝土的應(yīng)用要求，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與生產(chǎn)實際經(jīng)驗，選擇質(zhì)量穩(wěn)定的信寧水泥P.Ⅱ 52.5。使用馬鞍山二電廠Ⅰ級粉煤灰，質(zhì)量滿足GB/T 1596—2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中的規(guī)定。選用南京梅寶S95級優(yōu)質(zhì)礦渣粉，質(zhì)量符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。硅灰品質(zhì)檢驗應(yīng)符合要求。選用Ⅱ區(qū)天然中砂，細(xì)度模數(shù)為2.5，顆粒級配位于Ⅱ區(qū)。為保證足夠的黏聚性和抗堵塞性能，宜選擇合適粒徑的粗骨料。減水劑選用江蘇蘇博特的PCA-1。

根據(jù)工程需要，最終選用C80混凝土的配合比（質(zhì)量比）如下：水∶水泥∶砂子∶石子∶外加劑∶粉煤灰∶礦粉∶硅粉＝145∶430∶688∶987∶8.12∶55∶70∶25。水灰比為0.25。

3.2 進(jìn)場C80混凝土性能指標(biāo)控制

交貨時檢驗混凝土試樣，開展拓展度現(xiàn)場檢驗、入模溫度測試及試塊28 d強度檢測，并在混凝土運到輸送泵位置后15 min內(nèi)完成，試件的制作應(yīng)在40 min內(nèi)完成。拓展度控制在650 mm±50 mm，入模溫度≤30 ℃。預(yù)拌混凝土交貨驗收后，在工程監(jiān)理、建設(shè)單位的見證下，按規(guī)范要求由取樣員隨機取樣并制作標(biāo)養(yǎng)試塊、同條件試塊、拆模試塊、氯離子試塊，由各方簽字認(rèn)可，按規(guī)范要求對試塊進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護和同條件養(yǎng)護，送至第三方進(jìn)行混凝土強度驗證和原材性能驗證。

3.3 混凝土輸送泵的布置和澆筑能力計算

3.3.1 混凝土輸送泵的布置

棧橋區(qū)域板厚為250 mm，堆載不超過25 kPa，施工車輛滿載質(zhì)量不得超過60 t。因此，采取以下混凝土輸送泵布置措施。

核心筒混凝土澆筑時，先澆筑墻板C80混凝土，分層高度控制在1 m，第1批次Ⅰ-1、Ⅰ-2輪回打圈澆筑，做到振搗充分，利于排氣。中部棧橋設(shè)置1臺63 m汽車泵，東側(cè)棧橋設(shè)置1臺67 m汽車泵。待Ⅰ-1區(qū)剪力鋼板墻柱梁C80混凝土澆筑完成，在中部棧橋增設(shè)1臺67 m汽車泵，用于澆筑梁板C35混凝土。同時，中部棧橋原先設(shè)置的63 m汽車泵、東側(cè)棧橋設(shè)置的67 m汽車泵開始Ⅰ-3區(qū)剪力鋼板墻柱梁C80混凝土澆筑（圖2）。

圖2 核心筒混凝土輸送泵平面布置及現(xiàn)場

塔樓巨柱、翼墻鋼板墻C80混凝土澆筑時，混凝土從巨柱向翼墻方向澆筑，2個巨柱翼墻輪回打圈同時澆筑，做到振搗充分，同時給予混凝土較充足的排氣時間。中部棧橋設(shè)置1臺67 m汽車泵、東側(cè)棧橋設(shè)置1臺67 m汽車泵（圖3）。

圖3 塔樓巨柱、翼墻鋼板墻混凝土輸送泵平面布置及現(xiàn)場

3.3.2 混凝土運輸罐車配置

連續(xù)作業(yè)時，每臺混凝土泵車配備的混凝土攪拌運輸車臺數(shù)，可按下式計算：

Tt——每臺混凝土攪拌運輸車總計停歇時間，h。

每輛罐車卸料24 min，洗料斗時間按5 min計算，接料靠泵時間按15 min計算，因此Tt為44 min。

經(jīng)計算，為保證混凝土泵持續(xù)不間斷工作，每臺汽車泵配備的混凝土攪拌運輸車臺數(shù)為6輛，考慮到現(xiàn)場混凝土泵車澆筑速度的波動以及交通環(huán)境的變化，大體積混凝土澆筑時按計算用車的1.5倍配備以保證混凝土供應(yīng)正常，需要投入混凝土攪拌運輸車總量為：6×3×1.5＝22輛。

現(xiàn)場安排2臺汽車泵同時澆筑，C80混凝土實際每小時澆筑量60 m3，C35混凝土實際每小時澆筑量120 m3，核心筒每層C80混凝土約850 m3，C35混凝土約200 m3，可計算出澆筑時間約為16 h。

3.4 混凝土輸送和振搗要求

在運送途中，混凝土罐車攪拌筒不得停止轉(zhuǎn)動。混凝土振搗時，采用分層連續(xù)澆筑的方法，從鋼板剪力墻兩側(cè)逐漸同步上移，通過標(biāo)尺桿控制每層澆筑厚度不大于1 m。C80混凝土應(yīng)采用φ30 mm～φ50 mm高頻率振搗棒搗實，長度為8 m，插入點間距不應(yīng)大于振搗棒振動作用半徑，間距≤60 cm，每點振動時間控制在20～30 s，保證上下層澆筑間隔不超過混凝土初凝時間，同時澆筑下一層前，應(yīng)對前一層進(jìn)行二次振搗。

3.5 混凝土養(yǎng)護

根據(jù)施工進(jìn)度計劃，大體積混凝土澆筑時間部分處于南京冬季。實踐中應(yīng)勤于查驗測溫記錄，檢查混凝土表面是否有細(xì)微裂縫等，當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差超過25 ℃時，及時加蓋保溫層，確保內(nèi)外溫差在允許范圍內(nèi)。

采用“大體積混凝土溫度無線監(jiān)測系統(tǒng)”進(jìn)行測溫。其工作原理是將溫度傳感器串聯(lián)接入數(shù)據(jù)采集節(jié)點進(jìn)行數(shù)據(jù)自動化采集，數(shù)據(jù)采集節(jié)點將數(shù)據(jù)實時發(fā)送至遠(yuǎn)程傳輸節(jié)點進(jìn)行處理，遠(yuǎn)程傳輸節(jié)點將數(shù)據(jù)自動上傳至云端服務(wù)器，可通過瀏覽器查看實時數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)測溫傳感器采用自主研發(fā)的串聯(lián)型溫度傳感器，可一根線上集成多個傳感器，避免了一個傳感器連接一根測溫線的浪費，采用無線遠(yuǎn)程方式對大體積混凝土澆筑和養(yǎng)護過程中的溫度變化狀況進(jìn)行實時監(jiān)測，掌握混凝土的溫差波動情況，為現(xiàn)場混凝土結(jié)構(gòu)溫控提供建議。該溫度傳感器可適用于苛刻的工作環(huán)境，溫度識別速度快、精度高。

測溫系統(tǒng)具有以下特點：－55～＋125 ℃測量范圍，0.1 ℃測溫分辨率，－10～85 ℃范圍內(nèi)基本測量精度為±0.5 ℃；抗干擾能力強、可靠性高，軟件功能豐富，操作界面方便。

溫度傳感器綁扎選取直徑為14 mm的鋼筋，在鋼筋上按混凝土內(nèi)部位置對應(yīng)綁扎傳感器。最下端傳感器距離板面40～80 mm，中部傳感器在澆筑體厚度中間，最上端傳感器位于板面以下50～150 mm。根據(jù)混凝土厚度，可適當(dāng)調(diào)整測溫點個數(shù)，同一鋼筋軸上傳感器測點個數(shù)應(yīng)為奇數(shù)（大氣溫度及保溫層溫度測點除外）。大氣溫度傳感器及保溫層溫度傳感器可在鋼筋頂端固定綁扎?；炷料铝蠒r，不得直接沖擊溫度傳感器；振搗時注意保護相關(guān)設(shè)備。

本工程保溫分2個階段，即拆模前的保溫階段與拆模后的保溫階段。

根據(jù)C80混凝土施工經(jīng)驗，一般澆筑完成后36 h內(nèi)達(dá)到最高溫度，第1階段拆模時間擬定在混凝土澆筑完成48 h后進(jìn)行，具體拆模時間根據(jù)測溫結(jié)果確定，拆模條件為環(huán)境溫度與混凝土表層溫度的溫差在25 ℃以內(nèi)。第1階段利用模板自保溫和模板外包裹彩條布的形式，外裹彩條布用膠帶貼牢固封閉。第2階段采用混凝土面層覆蓋1層濕潤土工布＋1層薄膜和掛1層棉被灑水保濕保溫的形式，以減少水分的散發(fā)。對柱、墻板的插筋位置增加覆蓋1層巖棉被養(yǎng)護。養(yǎng)護時間不少于10 d。混凝土強度達(dá)到1.2 MPa前不得在其上踩踏，5 MPa前不得在新澆筑混凝土面上搭設(shè)腳手架、安裝模板及綁扎鋼筋。混凝土溫度嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求控制。

施工現(xiàn)場根據(jù)每天溫度變化情況及時改變蓄熱方法：

1）當(dāng)混凝土表面溫度與大氣溫度的溫差達(dá)到18 ℃并有繼續(xù)增大的趨向時，應(yīng)增加混凝土表面的覆蓋以對混凝土表面進(jìn)行保溫。

2）當(dāng)混凝土表面與內(nèi)部溫度的溫差超過23 ℃時，應(yīng)在混凝土表面加厚覆蓋進(jìn)行蓄熱，提高混凝土表面溫度，以減小表面和內(nèi)部的溫差。

3）當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度與大氣溫度之差降到25 ℃以下，并繼續(xù)減?。ㄖ辽龠B續(xù)觀察48 h以上）時，可以逐步減少表面覆蓋，緩慢散熱，但是散熱溫降的平均速度應(yīng)控制在3 ℃/3 d以內(nèi)，不得過快。若溫降速度＞3 ℃/3 d，應(yīng)在混凝土表面增加覆蓋的厚度。

4 結(jié)語

本項目采取綜合舉措解決了C80混凝土在施工中遇到的問題，克服了項目冬季施工的天氣因素、項目自身設(shè)計、周邊以及協(xié)調(diào)管理等種種制約。從施工工藝、混凝土配合比、性能指標(biāo)控制、混凝土輸送泵的布置和澆筑能力計算、混凝土振搗、養(yǎng)護等方面，提出針對性的措施，為C80在項目工程中的應(yīng)用提供有力支撐。