大截面柱高強混凝土施工技術

大截面柱高強混凝土施工技術[摘要]介紹某工程截面為3250mm×5150mm的C60混凝土柱施工中，通過對配合比設計、原材料控制、混凝土澆筑、溫度控制及混凝土養(yǎng)護等方面采取有效控制措施，保證了柱混凝土的強度，避免了柱裂縫的產(chǎn)生。[關鍵詞]大截面；高強；混凝土；溫度控制；裂縫控制某工程由三棟連體的高層住宅組成，下設兩層地下室，埋深9.70m，地上31層，建筑高度96.55m,總建筑面積為112488m2。該工程在每棟樓兩側分別設置高四層的架空花園，架空花園每側原設計采用兩根鋼骨架混凝土柱，因鋼骨架每節(jié)重量達60T，考慮到現(xiàn)場施工條件的限制，吊裝極為困難，經(jīng)甲方、監(jiān)理、設計院、施工單位共同協(xié)商，鋼骨架混凝土柱改為鋼筋混凝土柱，柱強度等級為C60，每根柱寬度增加400mm，柱截面為1500mm×5125mm，每兩棟之間的柱間凈距250mm,在-0.40m以下（地下室頂板標高為-1.500m）兩柱合一，截面為3250mm×5125mm，柱內(nèi)配縱向受力鋼筋334Φ32，復合箍筋均為Φ14@100。地下二層柱高為3.65m,地下一層柱高為5.65m。柱平面位置如下圖所示：圖1架空層平面示意圖圖2地下室平面示意圖1、大截面柱混凝土施工特點1.1混凝土柱體積大，混凝土強度等級高達C60，為高強混凝土，施工期正處冬季，溫控技術措施難度大。1.2鋼筋數(shù)量多、間距密，混凝土澆筑必須分層下料，認真振搗，以確?；炷撩軐?。2、施工準備2.1配合比設計優(yōu)化配合比的原則，選用42.5普通硅酸鹽水泥；摻復合礦渣超細微粉減少水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的粘聚性；摻“N型”高效泵送劑，延遲水化熱釋放速度，使峰值有所降低，提高工作性和流動性，避免裂縫的產(chǎn)生。原材料（1）水泥選用廣東梅州“塔牌”42.5普通硅酸鹽水泥。經(jīng)抽樣檢查，水泥凈漿稠度用水量在24.6﹪左右，水泥活性平均在59.8Mpa。（2）粗骨料采用深圳市深云石場的連續(xù)級配的碎石，最大粒徑25mm，壓碎指標9.4﹪，含泥量0.8﹪，針片狀合量6.3﹪。(3)細骨料采用東莞產(chǎn)的細度模數(shù)為2.9的中粗砂，含泥量為1%。（4）摻合料采用廣東番禺水泥廠產(chǎn)的“鳳山”牌復合礦渣超細微粉，細度為600m2/kg。（5）外加劑采用深圳***建材公司產(chǎn)的“五山”牌“N型”高效減水劑。施工配合比（kg/m3）水﹕水泥﹕砂﹕石﹕礦粉摻合料﹕外加劑=164﹕350﹕699﹕1070﹕150﹕17，水膠比0.328，設計坍落度10~12cm。復合礦渣超細微粉等量取代水泥，摻量30﹪。2.2現(xiàn)場施工準備商品混凝土廠預先備好所需材料，主要材料均需采取措施降溫，確?；炷寥肽囟炔怀^15℃。施工現(xiàn)場準備大量麻袋、黑色厚塑料薄膜、電子測溫儀。3、柱混凝土澆筑工藝3.1澆筑方法采用泵送混凝土，全面分層的施工方法，每層厚度不大于250mm，第二層混凝土要在第一層混凝土初凝前澆筑完畢。3.2振搗采用4根振動棒，在大柱內(nèi)分區(qū)域認真振搗，要做到“快插慢拔”，振搗過程中，宜將振動棒上下略為抽動，以使上下振搗均勻，在振搗上一層混凝土時，應插入下層中5cm左右，以消除兩層之間的接縫，振動器插點均勻排列，可采用行列式的次序移動，每次移動位置的距離不大于30cm,一般每點振搗時間20~30S，但要視混凝土表面呈水平不再顯著下沉不再出現(xiàn)氣泡，表面泛出灰漿為準。3.3泌水及表面浮漿處理混凝土澆筑至標高后，先用木刮尺刮平，將泌水趕走，同時將表面浮漿清除，再補澆筑混凝土至設計標高，混凝土初凝前用木殼搓平、壓實，以減少表面龜裂。4、混凝土測溫4.1測溫系統(tǒng)布置在每個混凝土柱中心設兩個測點，測量混凝土柱中心溫度，在柱表面保護層內(nèi)設兩個測點，以測量柱混凝土表面溫度?；炷帘每谟秒娮訙y溫儀，測量混凝土入模溫度。4.2測溫制度測溫工作由專人負責，自混凝土開始澆筑后，混凝土升溫期間每30min測溫一次;當溫度超過最高峰值后逐漸下降時，每2h測溫一次。5、混凝土養(yǎng)護5.1柱模比混凝土面高150mm，混凝土表面蓋雙層麻袋后，蓄100mm高的水保溫。5.2柱模在混凝土澆筑前兩天表面淋濕潤保持至澆筑混凝土時，采用濕麻袋將模板與木方之間襯實，然后用黑色厚塑料薄膜將柱模全面覆蓋、裹緊，以控制混凝土中心與表面溫差不超過25℃。5.3設專門班組進行保溫保濕養(yǎng)護，并注意灑水保溫，所用養(yǎng)護水溫度與混凝土中心測點溫度相近。5.4混凝土養(yǎng)護時間據(jù)經(jīng)驗和現(xiàn)場混凝土不同齡期抗壓強度，推定養(yǎng)護至30d，混凝土自身抗拉強度已大于溫降產(chǎn)生的拉應力，可停止養(yǎng)護。5.5測溫結果測溫曲線如下圖所示：圖3大截面柱混凝土測溫曲線根據(jù)測溫結果分析，混凝土約在第72小時出現(xiàn)溫升峰值，中心最高溫度為76.5℃，表面最高溫度為66℃，溫差控制在11℃以內(nèi)。養(yǎng)護期內(nèi)柱內(nèi)表溫差基本呈對稱拋物線分布，混凝土中心溫度與表面溫度均控制在11℃以內(nèi)，前7d降溫速率＜1.5℃/d，7d后降溫速率為2.5~3℃/d，控制降溫速度遠小于升溫速度，應力松馳系數(shù)小于升溫時的應力松馳系數(shù)，故降溫拉應力遠小于升溫拉應力，進而避免了裂縫出現(xiàn)。6、混凝土柱質(zhì)量檢測6.1強度檢測混凝土標準養(yǎng)護試塊強度為68.5Mpa；等效養(yǎng)護齡期同條件養(yǎng)護試塊強度為66.5Mpa；為檢測混凝土實體強度，采用高強回彈儀進行回彈，得出強度推定值為67.5Mpa，表面碳化深度＜0.5mm。6.2混凝土表面裂縫檢查在不同齡期對柱表面檢查時，未發(fā)現(xiàn)任何裂縫。7、結語通過對大截面高強混凝土柱施工留置試塊的檢驗和現(xiàn)場的非破損檢測，結果均符合設計要求。目前上述大柱已施工近一年，混凝土柱表面未出現(xiàn)任何裂縫。我們的體會如下：1、對于大體積高強度結構混凝土只要施工措施得當，完全可以既能保證混凝土強度等級，又能控制溫度裂縫，確?；炷潦┕べ|(zhì)量。2、復合礦渣超細微粉作為混凝土的摻合料，不僅能等量取代水泥，具有較好的經(jīng)濟效益，而且能顯著地改善混凝土的綜合性能，改善混凝土的工作性能，降低水化熱的溫升，提高混凝土的抗腐蝕能力和耐久性。