高強混凝土在超高層中的應(yīng)用

1、高強混凝土在超高層中的應(yīng)用李麗華(甘肅第七建設(shè)集團股份有限公司 ,甘肅 蘭州 730000)摘 要 :配制高強混凝土時粗骨料的選擇是關(guān)鍵 ;粉煤灰 、高效減水劑的種類和摻量對高強混凝土性能有較大影響 ;施工中嚴格按配合比施工 ,按混凝土施工工藝及施工方案組織施工 ,施工后期加強養(yǎng)護是保證高強混凝土施工質(zhì)量 的關(guān)鍵 。關(guān)鍵詞 :粗骨料 ;外加劑 ;計量準確 ;振搗密實 ;及時養(yǎng)護中圖分類號 : TU528. 312 如何用本地的原材料來配制 C 60、C 50 高強砼1 )七建集團早在 1997 年就進行了 C60、C50 高 強混凝土的研究及配置 。研究分為兩步進行。第一步研究卵石高強混凝土

2、,探討了水膠比 ,水泥用量、粉煤灰摻量及緩凝劑摻量與高強混凝土抗壓強度之 間的關(guān)系 ,并分析了卵石混凝土的破壞機理 ,并成功 的研制出 C60、C50 高強混凝土配合比。同時也對 高強混凝土的立方抗壓強度、軸心抗壓強度、尺寸效應(yīng) 、彈性模量等性能進行了試驗研究。試驗結(jié)果表 明 ,配制高強混凝土時粗骨料的選擇是關(guān)鍵 ; 粉煤 灰 、高效減水劑的種類和摻量對高強混凝土性能有 較大影響 ;用蘭州地區(qū)的原材料可配制出 C60 C50 高強混凝土 。2 )用甘肅本地的原材料 ,通過大量的配合比試驗 ,分析各種因素對高強混凝土強度的影響 ;根據(jù)試 點工程 (蘭州第二長途電信樞紐工程 )施工條件 ,對 C6

3、0 C50高強混凝土進行優(yōu)化設(shè)計 ,確定試點工程 最優(yōu)配合比 。1 工程概況蘭州第二長途電信樞紐工程座落于高新技術(shù)開 發(fā)區(qū) ,工程建設(shè)規(guī)劃用地 68667m2 ,建筑物占地面積12844m2 ,總建筑面積近 99495m2 。本工程按不同的 使用功能設(shè)計劃分為 A、B、C三個區(qū) ,工程包括主樓A 區(qū)地下四層 ,地上 31層及圍繞主樓外圍 2 /3 的四段裙房 ,建筑面積 66681m2 ,采用鋼筋混凝土筒中筒 框剪結(jié)構(gòu)體系 ,檐高為 143. 9m , B 區(qū)為主樓九層及 兩段裙房組成 ,建筑面積 15257m2 ,檐高為 33m。C 區(qū)為乒乓球館 ,框架結(jié)構(gòu) ,屋頂為大跨度鋼結(jié)構(gòu)球型 網(wǎng)架

4、,建筑面積 10083m2 ,檐高為 23. 7m。二樞紐 A 區(qū)主樓地下四層 ,地上 1 9 層柱、內(nèi)筒剪力墻為 C60預(yù)拌砼 ; 10 17 層柱 、剪力墻 ,內(nèi)筒 剪力墻為 C50 預(yù)拌混凝土 ; 基礎(chǔ)地板及外圍墻為 C40、P12預(yù)拌混凝土 ,其余為 C35 現(xiàn)場攪拌混凝土 。主樓柱截面尺寸為 1. 5m 1. 5m、1.3m 1. 3m、112m 1. 2m。剪 力墻 截面尺 寸為 0. 7m、0. 6m、015m 不等 ,混凝土總量為 : C60: 1157. 54m3 , C50 :5244. 56m3 , C40、P : 7009m3 , C35: 30851m3 。預(yù)拌123

5、 高強混凝土配合比設(shè)計與原材料質(zhì)量控制3. 1 配合比設(shè)計按照混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范混凝 檢驗評定標準 。 ( GB 50204 2002 , )要求進行混凝土配合比設(shè)計 ,配制混凝土強度分別為 70. 6M Pa,強度保證率達到 96 % 。3. 2 對原材料的質(zhì)量要求和控制方法( 1 )水泥 :甘肅窯街“大通河 ”牌 42. 5 級硅酸鹽 水泥和甘肅永登“祁連山 ”牌 52. 5 級普通硅酸鹽水砼由甘肅第七建設(shè)集團股份有限公司預(yù)制構(gòu)件廠提供 ,甘肅第七建設(shè)集團股份有限公司三公司組織施 工。并每車測取坍落度及每一澆注層留置 28 d、60 d 同條件試塊 。C60、C50混凝土 28

6、 d 試塊抗壓強度經(jīng) 數(shù)理統(tǒng)計 ,全部合格。主體工程質(zhì)量經(jīng)省質(zhì)檢站 ,信 息產(chǎn)業(yè)部北京郵電設(shè)計院 ,建設(shè)單位 ,監(jiān)理單位與乙 方質(zhì)量技術(shù)部門共同驗收 , 質(zhì)量被評為優(yōu)良 。C60 高強砼在蘭州建筑中首次使用 ,為進一步做好 C60 高強砼的推廣和應(yīng)用 ,現(xiàn)對 C60砼 、C50 在施工中的 應(yīng)用技術(shù)如下總結(jié) :第 10期李麗華 :高強混凝土在超高層中的應(yīng)用123泥 ,實測 28天抗壓強度為 62. 1 , 64. 5M Pa,對 UN F -3C減水劑有較好的適應(yīng)性。每批水泥均有出廠合格證 ,現(xiàn)場抽樣送檢驗中心做安定性試驗報告 ,均符合技術(shù)指標 。性能見表 1。表 1 水泥性能抗折強度 (M

7、Pa)抗壓強度 (M Pa)水泥牌號標準稠度安定性 3 天28 天3 天28 天永登 52. 5級窯街 42. 5級合格合格26. 4 %26. 67. 66. 29. 89. 636. 633. 164. 562. 11654 kg /m3 ,空隙率 : 39. 3 , 含泥量 0. 5 % , 針狀片顆料總含量 : 4. 9 % 。性能見表 2。( 2 )進場石料采用蘭州徐家灣石場卵石 , 卵石5mm , 表觀密度 2718 kg /m3 , 堆積密度粒徑 5 31.表 2 石料性能表現(xiàn)密度( kg /m3 )堆積密度( kg /m3 )空隙率( % )壓碎指標( % )含泥量( % )針

8、片狀含量( % )級配 (累計篩余 % )31. 520. 010. 05. 002. 502718165439. 14. 10. 54. 93448797100( 3 )砂采用蘭州水阜中砂 ,空隙率 42 % ,細度模數(shù) M x在 2. 58 2. 80 之間 ,取樣送試驗室 ,各項指表 3數(shù)均符合規(guī)定 。中砂 (過 8mm 篩 )性能見表 3。中砂性能表現(xiàn)密度( kg /m3 )堆積密度( kg /m3 )含泥量( % )組配 (累計篩余 % )細度模數(shù)5. 02. 51. 250. 630. 350. 16 2680 1570 2. 80 2 10 22 40 55 85 97 ( 4

9、)外加劑采用山西黃河外加劑廠生產(chǎn)的 UN F- 3C高效減水劑 ,并用蘭州銀蘭中凱工貿(mào)有限公司 生產(chǎn)的 級粉煤灰作為摻加料 , 占水泥用量 10 % ,性能見表 4。表 4 外加劑性能細度( 45m )燒失量( % )需水比( % )產(chǎn)地SO3%中凱公司 級粉煤灰連城電廠 級粉煤灰188. 274. 43103931. 31. 21表 5C 60混凝土配合比強度等級塌落度攪拌時間標準差配置強度R28Q 強度140160水泥1100510C604m in砂子1. 361366945M Pa石子2. 04204104270. 6水0. 33015369. 7粉煤灰 級0. 11051UN F -

10、3C0. 0121. 26. 12配合比每盤拌和量 每立方用量表 6C 50混凝土配合比強度等級塌落度攪拌時間標準差配置強度R28Q 強度140160水泥1100480C504m in砂子1. 41406725M Pa石子2. 3230110559. 0水0. 323215359. 2粉煤灰 級0. 11048UN F - 3C0. 0101. 004. 8配合比每盤拌和量 每立方用量以上 C60、C50 高強混凝土配合比是甘肅省七建集團公司技術(shù)質(zhì)量部根據(jù)當?shù)亟ㄖ牧?, 經(jīng)反 復(fù)研制開發(fā)的成果 ,由于高強砼內(nèi)部由于收縮應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫 , 故在施工中 , 最大限度減少水泥的用量 ,補強度由 級

11、粉煤灰來替代 ,以抵銷混凝土收縮 應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。由于方法簡單 ,現(xiàn)場易于操作 ,混 凝土表面密實度 , 及平整度 , 達到工程優(yōu)良指標標準。攪拌條件C60、C50砼在蘭州首次使用 ,為了確保強度達 到設(shè)計要求 ,采用預(yù)拌混凝土 ,全部在預(yù)制構(gòu)件廠集 中攪拌 ,直接用混凝土運輸車送到現(xiàn)場。再用 H T -80型輸送泵送到混凝土澆注面。 砼攪拌由七公司構(gòu)件公司砼攪拌站專門負責 ,全過程采用電腦機械化操作 ,減少人為因素 ,保證砼4甘肅科技第 25卷124質(zhì)量的穩(wěn)定 。嚴格按配比控制坍落度 ,嚴禁隨意加大水灰比 ,定期測定砂石含水率 ,及時調(diào)整配合比 ,冬季施工時水溫控制在 60 左右。第一次澆筑

12、 3m 高 , 第二次再澆至梁底。砼采用分層澆筑的方法 ,先澆 5 10 cm 厚的與砼同標號的砂 漿進行接漿 , 然后按每層 30 cm 厚 , 斜推向前澆筑。為保證砼在規(guī)定的延續(xù)時間內(nèi)入模搗實 ,澆筑部位設(shè) 6臺高頻振搗器。上下層砼澆筑嚴格控制間隔時 間 ,振搗上層砼時 ,插入下層的深度不小于 20 cm ,保 證兩層砼結(jié)合緊密 ,避免了接槎不良。3 )柱子澆筑砼。柱模板采用北京星河模板腳 手架有限公司生產(chǎn)的工具式可調(diào)柱模 ,由于非標準 層與標準層層高相差 1. 5 0. 6m ,為提高模板周轉(zhuǎn) 率并能滿足施工要求 ,該模板采用兩段組拼。澆筑 砼前 ,先用水泥砂漿將樓板面與柱模底縫隙封嚴

13、,為防止柱模上口在砼澆筑過程中產(chǎn)生位移 ,在柱?？?內(nèi)筒一側(cè)兩角設(shè)斜拉撐與地面呈 45 度夾角 ,并與予 埋在樓板內(nèi)的鋼筋環(huán)拉結(jié) 。由于本工程柱截面較大 ( 1. 5m 1. 5m、1. 3m 1. 3m、1. 2m 1. 2m ) ,為保證 柱子的垂直度 、平整度 ,首先施工中采用可調(diào)柱模加強模板鋼度 ,其次砼也分兩次進行澆筑 。在澆筑中 分兩次澆到設(shè)計標高 ,要嚴格控制兩次澆筑的間隔 時間 ,不可使砼產(chǎn)生裂縫。模板根部用砂漿封嚴 ,砼 入模前先接漿防止爛根 。4 )平臺澆筑砼。為保證梁柱核心區(qū)的混凝土質(zhì)量 ,在實際施工中制定出了詳細的施工作業(yè)指導(dǎo) 書 。本工程平臺 , 及梁砼分別有兩種標號

14、的砼 (見 圖 1 ) ,所以澆筑時先澆內(nèi)外筒核心區(qū) C60 ( C50 ) 砼 再澆筑梁板 C35 砼 ,保證核心區(qū) C60 ( C50 ) 砼強度 的穩(wěn)定 , C35砼緊隨其后 ,不同強度等級混凝土交接 處用鐵絲網(wǎng)支擋 ,一并澆砼中保證接槎不出現(xiàn)裂縫。 以保證砼工程的質(zhì)量。5 施工工藝砼全部采用泵送。預(yù)拌混凝土由攪拌站在1 h之內(nèi)運到工地 , 再由砼輸送泵輸送至操作面 , 在45m in內(nèi)完成澆筑工作。澆筑前指派專人清除模板 內(nèi)雜物及鋼筋上的油污 。1 )內(nèi)筒剪力墻外模板采用鋼框防水覆膜膠合 板大模板 ,骨架為 40 60方鋼與 75 5壓制扁鋼框 焊接 ,面與面板為 15厚防水覆膜竹膠合

15、板用螺絲與骨架固定為整體。內(nèi)筒剪力墻內(nèi)模板采用青島東方 模板工程有限公司生產(chǎn)組合式鋼鉸鏈筒模。該筒模 由“SP - 70 ”系列鋼框竹膠合板模板與復(fù)式鉸鏈筒 模和螺桿脫模器組成 ,筒模座在底框架上 ,底托架由 四只鐵腳支撐在砼井筒墻壁預(yù)孔孔中 , 4 只鐵腳可靈活申縮 。外大模板與內(nèi)筒模采用 28 工具式穿 墻螺 桿 連 接。水 平 間 距 為 500mm , 豎 向 間 距 為600mm。2 )由于內(nèi)筒剪力墻鋼筋一次綁扎到位 ,且剪力 墻鋼筋密度大 ,給砼澆筑帶來很多困難 ,為保證澆筑質(zhì)量 ,采用在內(nèi)筒外側(cè)布泵管 ,泵管的支撐架不與模 板靠接 ,避免因泵送時泵管的擺動引起模板變形、位 移。在

16、泵管出料端設(shè)鋼制方斗 ,砼熱料通過方斗入 模 ,避免泵送壓力引起模板漲模 。由于本工程層高 較高其中 : 1層 6m , 24 層 5. 1m。標準層 4. 5m ,為保證澆筑質(zhì)量 ,減少砼側(cè)壓力對墻模板的影響 ,除加 強對大模板的支撐與拉接外。同時砼分兩次澆筑 ,圖 1 兩種標號的砼澆注示意圖第 10期李麗華 :高強混凝土在超高層中的應(yīng)用125A 區(qū)主樓 9 層柱 、墻板 C60共留置試塊 16 組 :M fcu = 62. 79N /mm2 , Sfcu = 2. 76 , fcum in =5915Nmm2A 區(qū)主樓 10 11 層柱、墻板 C50 共留置試塊26組 :M fcu = 5

17、2. 09N /mm2 , Sfcu = 1. 67 , fcum in =4819Nmm2A 區(qū)主樓 12 13 層柱、墻板 C50 共留置試塊24組 :M fcu = 53. 65N /mm2 , Sfcu = 1. 77 , fcum in =5110Nmm2A 區(qū)主樓 14 15 層柱、墻板 C50 共留置試塊26組 :M fcu = 52. 66N /mm2 , Sfcu = 1. 78 , fcum in =4910Nmm2A 區(qū)主樓 16 17 層柱、墻板 C50 共留置試塊25組 :M fcu = 54. 83N /mm2 , Sfcu = 2. 27 , fcum in =4

18、917Nmm26 砼的養(yǎng)護因砼構(gòu)件截面 ,體積都很大 ,且 C60 ( C50 )砼水 泥用量高 , 砼水化熱大 。砼內(nèi)部溫度高 , 水份散失 快。為避免高強砼產(chǎn)生干縮裂縫 ,在砼達到終凝后 , 頂部覆蓋棉被澆水養(yǎng)護 。終凝 12 小時 ,拆除墻、柱 模板 ,邊拆邊掛棉被澆水養(yǎng)護 ,為保證養(yǎng)護質(zhì)量 ,棉 被滿掛 ,并用鐵絲將麻袋綁在構(gòu)件上 ,使棉被緊貼其 上 ,不間斷循環(huán)澆水 ,使棉被始終保持溫潤 ,平臺滿 鋪麻袋澆水養(yǎng)護 ,養(yǎng)護時間不少于 14 d。7 冬季施工預(yù)拌混凝土在冬季施工中到達工地保證溫度在22 以上 ,對砼輸送泵管外包草袋一層 ,外加一層塑 料薄膜纏繞進行保溫 ,使砼入模溫度保證

19、在 18 以 上。澆筑后用塑料薄膜 ,草袋覆蓋、纏繞 ,并用彩條 布封閉操作面形成溫室 。并在構(gòu)件 (平臺 ) 下生爐 子增溫 ,使溫室溫度達到 12 以上 , 以保證砼不受 凍。C 60、C 50高強混凝土強度A 區(qū)主樓地下室 - 4 - 2 層柱 、墻板 C60 共留 置試塊 68 組 :9 結(jié)論施工實踐表明 ,只有嚴格按高強混凝土的技術(shù) 要求和配合比資料嚴格選料 ,嚴格按規(guī)定配置減水 劑溶液。施工現(xiàn)場嚴格按砼施工藝進行操作 ,就能 保證高強混凝土的施工質(zhì)量 ,通過 2001 2002 年將 近一年主體高強砼施工 , 高強混凝土強度達到試配 強度主要表現(xiàn)在以下幾個方面 :9. 1 高強混凝

20、土應(yīng)用效果( 1 )水灰比取 0. 28 0. 33 水泥用量為 480 520 kg /m3 高 效 減 水 劑 UN F - 3C 摻 量 為 1 % 112 % ;粉煤灰摻合料 : 級灰可摻量為 15 %左右 ;級灰摻量不能超過 10 % 。( 2 )原材料要求 : 原材料質(zhì)量和計量進行準確 至關(guān)重要 ; 粗骨料最大粒徑不應(yīng)大于 31. 5mm ,針片 狀含量不得大于 5 % ,含硫量不應(yīng)大于 1 % ,壓碎指 標小于 12 % 。細骨料洗砂模數(shù)應(yīng)在 2. 6 3. 1 之 間 ,最佳為 2. 8 ,含泥量不宜超過 2 % ,含石量不超過10 % ;( 3 ) C60、C50 高強砼全部

21、采用預(yù)拌砼。砼在七 建預(yù)制構(gòu)件廠集中攪拌 ,也是保證砼強度質(zhì)量的有 力措施。摻入高效減水劑 , 攪拌時間必須保證 120 秒 , (不然會造成砼坍落度前小后大的情況 )嚴格控制用水量 ,水灰比變化影響砼強度與耐久性 ;(下轉(zhuǎn)第 149頁 )8M fcu = 64. 84N /mm2 ,5715Nmm2Sfcu = 4. 21 , fcum in =A 區(qū)主樓 地下室塊 12組 :- 1 層柱 、墻板 C60共留置試M fcu = 64. 76N /mm2 ,5915Nmm2A 區(qū)主樓 1 3 層柱 、墻板 組 :Sfcu = 3. 63 , fcum in =C60 共留置試塊49M fcu

22、=. 76N /mm2 ,62Nmm2A 區(qū)主樓 4 層柱 、墻板 C60共留置試塊 13 組 :Sfcu= 3. 51 , fcum in=M fcu = 66. 1N /mm2 ,6212Nmm2Sfcu = 2. 67 , fcum in=A 區(qū)主樓4 5 層柱、墻板C60 共留置試塊24組 :M fcu = 63. 58N /mm2 ,5918Nmm2Sfcu = 2. 47 , fcum in=A 區(qū)主樓6 8 層柱、墻板 C60 共留置試塊36組 :M fcu = 64. 21N /mm2 , Sfcu6013Nmm2= 2. 86 , fcum in =第 10期李彬 :隴南山區(qū)

23、地埂核桃套椒造林技術(shù)149主要清除地上的落葉并燒毀 ,冬季在樹的枝桿上和樹冠下的土壤上噴 3 5 度的石硫合劑。6 月前噴25 %的粉銹寧 1000 1500 倍液或 1 1 100 的波 爾多液預(yù)防。蟲害主要有蚜蟲、天牛 、銅色潛跳甲 等。蚜蟲主要危害嫩枝梢 、幼芽、花等 ,嚴重時可造 成花芽提前落葉 ,少結(jié)椒或不結(jié)椒。防治方法是可 用抗芽威 3000倍液或 40 %氧化樂果 1500倍液樹冠噴殺。天牛主要以幼蟲危害枝干 ,枝干被蛀蝕后易 遭風折 ,腐爛甚至整株死亡 。防治方法是 78月份 用 40 %氧化樂果 1000 倍液樹冠噴殺成蟲。挑除卵 粒 ,即注意觀察小枝分叉處及健壯枝刺是否有白

24、色 膠狀紙的卵粒 ,發(fā)現(xiàn)后立即挑除 。結(jié)合冬季修剪和5 月份剪除有幼蟲危害的枯萎枝 ,以降低種群密度 。 可用鐵絲鉤殺幼蟲 ,或用棉花蘸樂果或敵敵畏 5 10倍液塞入蟲孔 ,薰殺害蟲 ; 銅色潛跳甲主要以幼 蟲形態(tài)蛀蝕花梗及嫩莖葉柄 ,造成大量的花芽及嫩 梢枯萎變黑 ,呈霜殺樣。該蟲種群密度大 ,危害嚴重時造成大范圍減產(chǎn) ,甚至絕收 。防治方法是樹冠下 撒 50 g辛硫磷后深翻土壤殺死越冬蛹 ,花椒綻芽期 噴灑 2. 5 %溴氰菊酯 5000 倍液 ,或除蟲菊酯 、來福 靈、功夫等 ,稀釋濃度與溴氰菊酯相同 。10 天后再噴 1次。69月份用 40 %氧化樂果乳油 1000 倍液樹冠噴霧 ,藥

25、殺成蟲 。5. 5 防凍害冬季來臨前 ,用生石灰 10 份、石硫合劑 2 份、食 鹽 12份、黏土 2 份、水 3540 份配成涂白劑進行 樹干涂白 ,既可防止凍害 ,又可消滅在樹干上越冬的 病菌及害蟲 。在早春季節(jié)要特別預(yù)防晚霜和春寒 ,預(yù)報發(fā)生晚霜和春寒時 , 可對樹體噴施 0. 5 % 0167 %的果樹花芽防凍劑 ,可有效預(yù)防花芽受凍 ;花 芽萌動前噴施 2 份石灰 + 1 份食鹽 + 20份水的混合 液 ,或噴灑 0. 5 %尿素 + 0. 5 % 1 %的磷酸二氫鉀 混合液 ,以改善小氣候 ,增強樹體抗寒力 ; 也可在春寒到來的晚上 , 子夜時分在樹下點燃雜草枯葉、麥 糠 、鋸末等草堆形成煙霧 ,防止花芽凍害。參考文獻 :中國樹木志編委會. 中國主要樹種造林技術(shù) M . 農(nóng)業(yè)出版社 , 1976.曹彬 ,嚴渭民 , 楊建 , 等. 渭北旱塬花椒樹體凍害的預(yù) 防技術(shù) J . 林業(yè)實用技術(shù) , 2003 ( 2 ) : 32.郗榮廷 , 張毅萍. 中國核桃 M . 中國林業(yè)出版社 ,1991. 1 2 3 (上接第 125頁 )( 4 )由于摻合料為水泥