超高層建筑的混凝土如何澆筑?
超高層泵送混凝土技術(shù)和塔吊技術(shù)
(一)超高層泵送混凝土技術(shù)
(1)泵送混凝土施工的重點及應(yīng)對措施
工程一般均采用商品混凝土,,混凝土的輸送采用泵送為主,,塔吊運(yùn)輸為輔,。
1)重點
A,、可能有許多基礎(chǔ)梁截面尺寸大,尤其是核芯筒的承臺尺寸大,,加上底板,,屬大體積混凝土的施工,在施工過程中應(yīng)采取措施防止溫度裂縫的產(chǎn)生,。根據(jù)設(shè)計要求,,為確保混凝土質(zhì)量,,承臺,、基礎(chǔ)梁、底板須一起澆筑,,不留施工縫(除設(shè)計要求施工縫和后澆帶除外),,故在澆 筑此部位的混凝土?xí)r,應(yīng)采取針對性有效的施工和技術(shù)措施以控制裂縫的產(chǎn)生,,確保承臺,、底板、基礎(chǔ)梁混凝土的自身密實性,,保證底板層不發(fā)生開裂等質(zhì)量通病,杜絕結(jié)構(gòu)混凝土發(fā)生滲漏水現(xiàn)象,。
B,、地下室可能有超長且厚度達(dá)600mm及以上的外墻、底板可能厚500mm以上,,必須采取相應(yīng)措施以確保外墻和底板不出現(xiàn)裂縫和滲水現(xiàn)象,。
C、高柱可能較多,,要保證高柱的質(zhì)量,。
D、柱,、墻可能有C50及以上的高強(qiáng)混凝土,,如何配制高強(qiáng)混凝土,如何保證高強(qiáng)高性能混凝土的施工質(zhì)量,。
E,、工程可能有型鋼剪力墻、型鋼大梁和柱,,在澆筑混凝土?xí)r如何保證型鋼組合鋼結(jié)構(gòu)混凝土的質(zhì)量,,必須采取相應(yīng)措施以確保施工質(zhì)量。
F,、框架大梁的施工,,也是一個重點,,必須采取相應(yīng)措施,方可確保施工質(zhì)量和安全,。
2)應(yīng)對措施
A,、大體積混凝土的施工,略,。
B,、對于型鋼組合鋼結(jié)構(gòu)混凝土的質(zhì)量,澆筑混凝土應(yīng)注意以下措施,,以保證施工質(zhì)量:
① 由于型鋼混凝土柱,、墻為結(jié)構(gòu)重要部位,應(yīng)采用質(zhì)量穩(wěn)定的預(yù)拌商品混凝土,。
② 對于柱,、墻內(nèi)有型鋼的部分,構(gòu)件內(nèi)由鋼筋,、型鋼,、預(yù)應(yīng)力筋組成,構(gòu)件內(nèi)空隙較小,,組成復(fù)雜,,故為保證型鋼混凝土柱、墻混凝土澆筑質(zhì)量,,型鋼混凝土柱,、墻混凝土單獨澆筑,施工縫留在梁底下50mm,,柱或剪力墻混凝土采用塔吊吊運(yùn),。混凝土澆筑前應(yīng)先填入50-100mm厚且與混凝土配合比相同的減石子混凝土,?;炷磷杂蓛A落高度不得大于2m,否則應(yīng)用軟管溜下混凝土,?;炷翝仓r應(yīng)在型鋼柱兩側(cè)同時下料,混凝土澆筑的分層厚度控制在500mm以內(nèi),同時用標(biāo)尺 桿嚴(yán)格控制,。由于型鋼混凝土柱內(nèi)的鋼筋較密,,應(yīng)使用Φ30高頻振搗棒,振搗時振搗棒不得碰撞型鋼柱,,分層振搗,,每次振搗時間不得超過20S,待表面泛漿不再下沉,,氣泡溢出即可,,嚴(yán)禁過振,。當(dāng)上層混凝土振搗棒應(yīng)插入下層混凝土50—100mm。
③ 對于管狀型鋼柱,,在澆筑混凝土前,,鋼管側(cè)壁應(yīng)留置放氣孔,以保證管內(nèi)混凝土的密實性,,在澆筑混凝土?xí)r應(yīng)保證管內(nèi)混凝土高于管外混凝土,。
鋼柱混凝土澆筑示意圖:
C、對于高柱采用兩次澆筑,,柱與梁原則分開澆筑,,施工縫留在梁底下50mm,高柱采用串筒或?qū)Ч軡仓炷恋姆椒ǎ执螡仓r,,每次澆筑混凝土均澆至頂層模板口以下200mm,,拆除柱模時,保留頂層模板不拆,。這樣,,可使施工縫處混凝土光滑平整,不流淌水泥砂 漿,,避免施工縫部位的通病——“裙子現(xiàn)象”,。
高柱除了混凝土澆筑需注意,模板的支撐要特別注意,,需對模板支撐體系應(yīng)進(jìn)行驗算,,并經(jīng)單位總工程師及監(jiān)理工程師審批后嚴(yán)格按方案執(zhí)行。
3)混凝土原材料的質(zhì)量要求
混凝土的輸送采用泵送為主,,塔吊運(yùn)輸為輔,故配料應(yīng)按照泵送混凝土工藝配料,。
A,、地下室底板、承臺,、基礎(chǔ)梁可能為S6以上抗?jié)B混凝土,,其中要求摻入普通硅酸鹽水泥,混凝土中盡可能減小 水泥用量,,合理選用減水劑,,最大水灰比為0.40,最小水泥用量為300kg/m3,,鋁酸三鈣含量≤8%,,最大氯離子含量0.06%,最大堿含量為3kg/m3,。降低砂率(應(yīng)控制在38%以下),,地下室底板,、外側(cè)墻均需要采用微膨脹混凝土,要求7天的限制膨脹率為0.03%(在水中),,同時要求混凝土三個 月的限制膨脹率應(yīng)大于-0.02%(在空氣中),。一般膨脹劑的摻入量為水泥用量的10-12%。
其余部位的混凝土要求水灰比≤0.55,,最大氯離子含量≤0.06%,,最大堿含量不大于3kg/m3,最小水泥用量為3選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com 00kg/m3,。
B,、水泥進(jìn)場應(yīng)對其品種、級別,、包裝或散裝倉號,、出廠日期等進(jìn)行檢查,同時要提供水泥的出廠合格證和出廠檢驗報告,,進(jìn)場后應(yīng)對其強(qiáng)度,、安定性及其它必要的性能指標(biāo)進(jìn)行復(fù)驗,其質(zhì)量必須符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸鹽水泥,、普通硅酸鹽水泥》GB175等的規(guī)定,,水泥應(yīng)使用散裝水泥。
C,、混凝土中摻用的外加劑,,應(yīng)選用質(zhì)量性能穩(wěn)定、適宜泵送的外加劑,。外加劑的壓力泌水,、減水率、凝結(jié)時間,、坍落度保留值等指標(biāo)應(yīng)滿足混凝土泵送施工要求,,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑》GB8076、《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50119-2003 等的規(guī)定,。外加劑應(yīng)有產(chǎn)品說明書,、出廠檢驗報告及合格證、性能檢測報告,,進(jìn)場應(yīng)取樣復(fù)驗合格,,有害物含量檢測報告應(yīng)由法定檢測部門出具,并應(yīng)檢驗外加劑與水泥的適應(yīng)性,。
D,、混凝土在選用粉煤灰時,摻合料的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596等的規(guī)定,,摻合料的摻量應(yīng)通過試驗確定,,一般不宜超過水泥用量的30%,,摻合料應(yīng)有出廠合格證及出廠檢測報告,進(jìn)場后應(yīng)取樣復(fù)驗合格,。
E,、普通混凝土在選石子時,應(yīng)注意石子粒徑與輸送管的管徑之比,,對于泵送高度在50m以下時,,對碎石應(yīng)不大 于1:3,對卵石不大于1:2.5,;對于泵送高度在50m到100m時,,宜為1:3至1:4;對于泵送高度在100m以上時,,宜為1:4至1:5,。骨料顆 料應(yīng)級配良好,石子進(jìn)場后應(yīng)取樣復(fù)驗合格,,所用的粗,、細(xì)骨料的質(zhì)量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗方法》JGJ53的規(guī)定。
F,、普通混凝土在選砂子時,,砂品種及質(zhì)量符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗方法》JGJ52 的規(guī)定,砂宜采用中砂,,砂的細(xì)度模數(shù)為2.3到3.2,,粒徑在0.315mm以下的細(xì)料所占的比例不應(yīng)小于15%?;炷恋暮奥室嗽?8%以下,,砂進(jìn)場 后應(yīng)取樣復(fù)驗合格,合格后方可使用,。
G,、拌制混凝土宜采用飲用水,當(dāng)采用其它水源時,,水質(zhì)應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》JGJ63的規(guī)定,。
H,、根據(jù)有關(guān)規(guī)定,,凡用于工程的混凝土其水泥、外加劑,、摻合料及砂,、石等材料必須有法定檢測單位出具的堿含量或集料活性檢驗報告,并符合要求,。
L,、所用的材料必須經(jīng)檢驗合格后,,方可使用。
M,、依據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》GB50325的要求,,砂、石,、水泥,、商品混凝 土應(yīng)有法定檢測單位出具的放射性能檢測報告,并應(yīng)符合設(shè)計要求和環(huán)境控制規(guī)范要求,?;炷镣饧觿┲嗅尫虐钡南蘖繎?yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑中釋放氨的限量》GB18588的規(guī)定。
N,、嚴(yán)格對商品混凝土供應(yīng)廠家的實力,、信譽(yù)等進(jìn)行考察和評價,確?;炷潦┕べ|(zhì)量的優(yōu)良和施工的順利進(jìn)行,。
4)混凝土的澆筑方法
混凝土的輸送采用泵送為主,塔吊運(yùn)輸為輔,,如承臺,、底板、基礎(chǔ)梁,、梁板混凝土采用泵送澆筑,,對結(jié)構(gòu)柱、剪力墻混凝土采用泵送與塔吊相結(jié)合澆筑方式施工,。
5)混凝土澆筑施工準(zhǔn)備
混凝土澆筑是一項連續(xù)性要求很高的工作,,事先一定要作好施工準(zhǔn)備工作,主要從以下幾個方面著手:
A,、混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件澆筑前應(yīng)對模板,、鋼筋、預(yù)埋件(特別要注意型鋼柱,、型鋼梁部位)的位置,、標(biāo)高、軸線,、數(shù)量及牢固情況和各種管道,、線路安裝進(jìn)行綜合檢查,并已進(jìn)行隱蔽驗收,,確保其準(zhǔn)確無誤,。
B、澆筑前應(yīng)清除模板內(nèi)垃圾、木片,、刨花,、鋸屑、泥土等雜物,,確保模板內(nèi)干凈,,鋼筋上的污染物應(yīng)清除干凈。
C,、檢查支撐系統(tǒng)是否穩(wěn)定,,剛度是否達(dá)到要求,支架與模板結(jié)合處出現(xiàn)變形應(yīng)及時調(diào)正,;校正已變形和移位的鋼筋,。
D、木模應(yīng)澆水潤濕,,并將縫隙塞嚴(yán),,以防漏漿。
E,、各種施工機(jī)械,、設(shè)備完好,無故障,。
F,、組織施工班組進(jìn)行質(zhì)量和安全技術(shù)交底,班組必須熟悉圖紙,,明確施工部位的各種技術(shù)因素要求(混凝土的澆筑線路,、強(qiáng)度等級、抗?jié)B等級,、初凝時間等),。做好勞動力安排、交接班制度,、工種協(xié)調(diào)配合等施工組織安排,,做好安全設(shè)施檢查、安全交底工作,。
G,、與供水、電部門聯(lián)系,,避免水電供應(yīng)中斷,,了解天氣變化情況,準(zhǔn)備防雨,、防臺風(fēng)措施,,作好各項應(yīng)急應(yīng)變工作準(zhǔn)備。
H,、為保證混凝土澆筑前相關(guān)工序均符合要求,,應(yīng)建立在混凝土澆筑施工前各專業(yè)會簽和混凝土澆筑申請制度。經(jīng)監(jiān)理工程師簽字確認(rèn)后,,方可組織混凝土的施工,。
(2)混凝土澆筑施工工藝
1)混凝土澆筑一般要求
A、在混凝土澆筑過程中,,應(yīng)控制好混凝土的均勻性和密實性,。混凝土拌合物運(yùn)至澆筑地點后,,應(yīng)立即澆筑入模,。混凝土在運(yùn)輸,、澆筑及間歇的全部時間不應(yīng)超過混凝土的初凝時間,。
B、加強(qiáng)商品混凝土的驗收制度,,應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土的坍落度,、和易性和輸送混凝土的時間,嚴(yán)防混凝土產(chǎn)生離析現(xiàn)象,。并作好如下記錄:
①混凝土強(qiáng)度等級是否符合本次混凝土澆筑要求,;
②運(yùn)料車到達(dá)的日期和時間;
③運(yùn)料車的車牌號和車場的名字,;
④澆搗混凝土完成澆搗的時間,;
⑤混合料的品種;使用外加劑,,其種類,、名稱和數(shù)量;
⑥澆筑混凝土的位置,;
⑦是否從本次混凝土中采集立方體試塊或同條件養(yǎng)護(hù)試塊,;
⑧設(shè)計規(guī)定和現(xiàn)場實際的塌落度情況。
C,、派專人護(hù)筋護(hù)模及各專業(yè)的預(yù)埋件,。
各專業(yè)預(yù)埋件:各專業(yè)工程施工人員應(yīng)負(fù)責(zé)保護(hù)好各自的預(yù)埋件,防止在混凝土澆筑過程中,,被施工人員踩壞或移位,,發(fā)現(xiàn)有此現(xiàn)象應(yīng)及時予以糾正修復(fù)。
D,、混凝土澆筑過程中應(yīng)在板筋上架馬凳鋪設(shè)腳手板走道,,不得在板筋上行走,以防止板筋被踩彎和偏位,發(fā)現(xiàn)鋼筋偏位及時調(diào)正,。
E,、有主次梁的樓板,宜順著次梁方向澆筑,,施工縫應(yīng)設(shè)在梁,、板1/3跨度范圍內(nèi)。
F,、在澆筑豎向構(gòu)件時,,應(yīng)先澆筑50~100mm厚與混凝土同強(qiáng)度等的水泥砂漿,以防漏漿,,保證豎向構(gòu)件腳底不漏漿,,減少出現(xiàn)因漏漿而交的蜂窩和麻面現(xiàn)象。
2)混凝土的澆筑及注意事項
A,、對于非鋼骨混凝土的梁板與柱墻,,為達(dá)到高層建筑工程的抗震效果,按照施工時盡量少留施工縫的原則,,梁板與柱墻一起澆筑,,澆筑方法應(yīng)由一端開始用“趕漿法”,即先澆筑梁,,根據(jù)梁高分層階梯形澆筑,,當(dāng)達(dá)到板底位置時再與板的混凝土一起澆筑,隨著階梯形不斷延伸,,梁板混凝土澆筑連續(xù)向前進(jìn)行,。對于梁板與柱墻一起澆筑的混凝土,梁板與柱墻相接的核芯區(qū)在柱,、墻邊應(yīng)用鋼絲網(wǎng)進(jìn)行封堵來區(qū)分高低標(biāo)號混凝土,。澆筑示意圖如下:
B、對于工程稍大一些梁,,在澆筑梁時應(yīng)注意澆筑與振搗必須緊密配合,,第一層下料慢些,梁底充分振實后再下第二層料,,用“趕漿法”保持水泥漿包裹石子向前推進(jìn),,每層均應(yīng)振實后再下料,梁底部位應(yīng)振實,,振搗時不得觸動鋼筋及預(yù)埋管線,、預(yù)埋件等。
C,、對于需澆筑的框架柱,,應(yīng)嚴(yán)格控制模板的加固是否到位,,嚴(yán)防有漲模和坍蹋現(xiàn)象發(fā)生,。
D,、混凝土自吊斗口下落的自由傾落高度不宜超過2m,超高時,,必須加設(shè)串筒。
E,、由于梁,、柱節(jié)點處鋼筋較密,且此部位的板厚標(biāo)高不易控制,,因此在綁扎梁柱節(jié)點處的鋼筋時,,在符合設(shè)計的要求下,應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整箍筋的高度和主筋盡量減少鋼筋的重疊措施,,同時考慮到有部分柱子鋼筋直徑較大,、較密,在無法用φ50的振動棒的振密實的情況下,,必須采用小直徑的振動棒進(jìn)行振搗密實,。
F、一般梁,、板應(yīng)同時澆筑,,澆筑方法應(yīng)由一端開始用“趕漿法”,即先澆筑梁,,根據(jù)梁高分層階梯形澆筑,,當(dāng)達(dá)到板底位置時再與板的混凝土一起澆筑,隨著階梯形不斷延伸,,梁板混凝土澆筑連續(xù)向前進(jìn)行,。
G、澆筑板混凝土的虛鋪厚度應(yīng)略大于板厚,,用平板振動器垂直澆筑方向來回振搗,,并用鐵插尺檢查混凝土厚度,振搗完畢后用木抹子抹平,。施工縫處或有預(yù)留埋件及插筋處用木抹子找平,。澆筑板混凝土?xí)r嚴(yán)禁用振搗棒鋪攤混凝土。
H,、樓梯段混凝土自下而上澆筑,,先振實底板混凝土,達(dá)到踏步位置時再與踏步混凝土一起澆搗,,不斷連續(xù)向上推進(jìn),,并隨時用木抹子(或塑料抹子)將踏步上表面抹平,。
I、柱子混凝土應(yīng)一次澆筑完畢,,如出現(xiàn)意外,,需留施工縫時應(yīng)留在基礎(chǔ)的頂面、主梁下面,。柱混凝土應(yīng)分層振搗,,使用插入式振動器的每層厚度不大于500mm,并邊投料邊振搗(可先將振動棒插入柱底部,,使振動棒產(chǎn)生振動,,再投入混凝土),振動棒不得觸動鋼筋和預(yù)埋件,。除上面振搗外,,下面要有人隨時敲打模板。在澆筑柱混凝土的全過程中應(yīng)注意保護(hù)鋼筋的位置,,要隨時檢查模板是否變形,、位移、螺栓和拉桿是否有松動,、脫 落,、以及漏漿等現(xiàn)象,并應(yīng)有專人進(jìn)行管理,。
J,、澆筑完畢后,應(yīng)隨時將伸出的搭接鋼筋整理到位,,以便下一層或下一工序連接,。
K、在澆筑屋面梁板混凝土?xí)r,,必須重視混凝土的施工質(zhì)量,,澆搗必須密實,確保屋面梁板不產(chǎn)生開裂和滲水現(xiàn)象,。
L,、后澆帶處的混凝土一般在兩個月后澆灌,且宜用強(qiáng)度等級高一級的混凝土或用同等級膨脹混凝土澆灌,。
地下室頂板及樓板,,板帶內(nèi)的鋼筋先做分離處理,澆筑板帶混凝土前將兩側(cè)分離鋼筋加焊,,后澆帶處的梁鋼筋混凝土可連通,,如下圖所示:
M、地下室水平施工縫澆筑混凝土前,,應(yīng)將其表面浮漿和雜物清除,,先鋪凈漿,,再鋪30-50mm厚的1:1水泥砂漿或涂刷混凝土界面處理劑及并及時澆筑混凝土。
N,、地下室底板與外墻板交接處的施工縫應(yīng)在距離底板面500mm左右較合適在澆筑地下室外墻,,事先需安裝好止水鋼板后,才能澆筑混凝土,,外墻的施工縫留在基礎(chǔ)梁(或結(jié)構(gòu)梁)面上來500mm,,見下圖:
O、肋形樓蓋應(yīng)沿著次梁的方向澆灌混凝土,,其施工縫應(yīng)留置在次梁跨中的1/3區(qū)段內(nèi),;如澆灌平板樓蓋,施工縫應(yīng)平行于板的短邊,。
P,、鋼筋混凝土柱,、墻的施工縫通常設(shè)在樓層梁下及板面處,。
3)泵送混凝土澆筑順序及機(jī)械設(shè)備的選用
A、當(dāng)采用輸送管輸送混凝土?xí)r,,應(yīng)由遠(yuǎn)而近澆筑,;
B、同一區(qū)域的混凝土,,應(yīng)先豎向結(jié)構(gòu)后水平結(jié)構(gòu)的順序,,分層連接澆筑。
C,、當(dāng)不允許留施工縫時,,區(qū)域之間、上下層之間的混凝土澆筑間歇時間,,不得超過混凝土的初凝時間,。
D、由于工程屬超高層建筑,,故選用泵機(jī)時,,應(yīng)注意泵送高度。
4)插入式振動器的使用要點
A,、作業(yè)時,,要使振動棒自然沉入混凝土,不得用力猛插,,宜垂直插入,,并插到尚未初凝的下層混凝土中50~100mm,以使上下層相互結(jié)合,。
B,、振動棒各插點間距應(yīng)均勻,,插點間距不應(yīng)超過振動棒有效半徑的1.25倍,最大不超過50cm,。振搗時,,應(yīng)注意“快插慢拔”的操作方法,確保構(gòu)件振搗密實,。
C,、振動棒在混凝土內(nèi)振搗時間,每插點約20~30s,,見到混凝土不再顯著下沉,,不出現(xiàn)氣泡,表面泛出水泥漿和外觀均勻為止,。振搗時應(yīng)將振動棒上下抽動50~100mm,,使混凝土振實均勻。
D,、作業(yè)中要避免將振動棒觸及鋼筋,、芯管及預(yù)埋件等,更不得采取通過振動棒振動鋼筋的方法來促使混凝土振實,;作業(yè)時振動棒插入混凝土中的深度不應(yīng)超過棒長的2/3~3/4,,更不宜將軟管插入混凝土中,以防水泥漿侵蝕軟管而損壞機(jī)件,。
E,、振動器不得在初凝的混凝土上及干硬的地面上試振。
(3) 高強(qiáng)混凝土工程重點和難點的解決方案
(A)高強(qiáng)混凝土的應(yīng)對配制措施
配制高強(qiáng)混凝土需解決的技術(shù)問題
1)低水灰比,大坍落度,。由于混凝土在低水灰比的情況下,坍落度很小,甚至沒有坍落度,致使其成型和搗實都很困難,無法滿足攪拌站及泵送需要,為此,在配制高強(qiáng)混凝土?xí)r,需解決在低水灰比的情況下,增大坍落度問題,。
2)坍落度損失問題。預(yù)拌的商品混凝土,,施工工地往往與攪拌站相距很遠(yuǎn),,要把混凝土從攪拌站運(yùn)到工地需用較長的時間?;炷猎谶\(yùn)輸?shù)倪^程中,,其坍落度隨時間的增加而減小,這對高強(qiáng)混凝土來說無疑又增加了難度,。
3)混凝土可泵性問題,。高強(qiáng)度混凝土常用于高層建筑, 高強(qiáng)和泵送幾乎是不可分割的,所以對高強(qiáng)混凝土要解決混凝土可泵送的要求,。關(guān)鍵是合理摻入一種高性能的外加劑,。以解決混凝土可泵送的要求。
(B)高強(qiáng)混凝土的配制和試驗
1)水泥
配制高強(qiáng)混凝土采用的水泥最好是強(qiáng)度高且同時具有良好的流變性能,,對于高達(dá)C50以上的高強(qiáng)混凝土,,水泥可采用P.O42.5及以上強(qiáng)度的普通 硅酸鹽水泥或硅酸鹽水尼,,水泥標(biāo)號配備的原則應(yīng)是相對應(yīng)混凝土強(qiáng)度等級的0.9-1.5倍,水泥用量必須控制在500-700Kg/m3范圍,,水泥中鋁酸 三鈣[3CaO·Al2O3]的含量小于8%為好,,并且應(yīng)和目前所使用的外加劑有良好的相容性,同時需綜合考慮水泥的水化熱高、需水量大,、水泥和高效減水劑相容性差,、易導(dǎo)致混凝土抗裂性能的降低等問題。另外配制高強(qiáng)混凝土配比時對水泥要進(jìn)行對比和反復(fù)的物理力學(xué)性能試驗,綜合考慮水泥的初凝時間,、終凝時間,、抗壓強(qiáng)度等因素。
2)粗,、細(xì)集料
骨料的性質(zhì)與混凝土性質(zhì)密切相關(guān),,骨料的強(qiáng)度、孔結(jié)構(gòu),、顆粒形狀和尺寸,、骨料的彈性模量等都直接影響該混凝土的相關(guān)性質(zhì)。大體上,,混凝土強(qiáng)度上 限隨石料的強(qiáng)度成正比例提高,。因此在配制高強(qiáng)混凝土?xí)r,,對骨料的選擇和要求是比較嚴(yán)格的,,粗骨料多采用堅固石灰?guī)r(抗壓強(qiáng)度 100~120Mpa)和花崗巖(抗壓強(qiáng)度120~140MPa),顆粒大小應(yīng)選用小粒徑骨料,,粒度分布應(yīng)盡可能達(dá)到密實填充,,這是因為小粒徑的粗骨料與水泥漿接觸界面相對狹窄,過渡層更窄,,其間不易形成大的缺陷,,故在配制高強(qiáng)混凝土?xí)r宜試驗選用10~25mm連續(xù)級配的碎石較好。
細(xì)骨料應(yīng)選用潔凈的,、顆位接近圓形的天然中粗河砂,,細(xì)度模數(shù)應(yīng)在2.5~3.0為好,同時,,砂的級配應(yīng)當(dāng)好,,大于5mm和小于0.31mm的數(shù) 量宜少,否則級配較差,,使得成型的混凝土強(qiáng)度偏低,,最好在0.5~0.6mm之間,累計篩余大于70%,,0.315mm累計篩余達(dá)到90%,,0.15mm累計篩余率達(dá)98%,,此外,砂需盡可能的降低含水率,,采遙天然砂應(yīng)較人工砂需水量小,,對硬化后期混凝土強(qiáng)度的增長有利。
砂率的選擇:混凝土中粗骨料是抵抗收縮的主要材料,。在配合比完全相同的情況下,混凝土干縮率隨砂率增大而增大,砂率降低,即增加粗骨料用量,對控制混凝土裂紋有顯著效果,。因此泵送混凝土在滿足泵送要求前提下,宜盡可能降低砂率。從泵送混凝土的可泵性考慮,砂率不宜過小,在混凝土試配的過程,當(dāng)砂率小于40%時,混凝土拌合物的粘性過大,當(dāng)砂率大于40%后,混凝土的和易性得到改善,且對混凝土強(qiáng)度無明顯影響,為此砂率宜選取40%左右較合適,。
3)高效減水劑
強(qiáng)度等級超過C50的高強(qiáng)混凝土,,水灰比已經(jīng)很低(強(qiáng)度80MPa的混凝土水灰比小于0.3)且對強(qiáng)度非常敏感,混凝土流動性和坍落度主要依靠減水劑來調(diào)節(jié),,所以,,高效減水劑的使用對配制高強(qiáng)混凝土有著至關(guān)重要的作用,主要有:
A,、在保證混凝土工作性及水泥用量不變的條件下,,可大幅度減少用水量。
B,、在保證混凝土用水量及水泥用量不變的條件下,,可增大混凝土拌和物的流動性。當(dāng)前施工中,,一般選用非引氣性高效減水劑,,如現(xiàn)行使用較廣FDN、SN等,,用量一般掌握在水泥用量的0.8%~2.0%左右即可,,具體摻量比例應(yīng)以試驗確定為準(zhǔn)。
4)混凝土摻合料
在高強(qiáng)混凝土中摻加粉煤灰可提高混凝土拌合物工作度,,減少用水量,,使混凝土中空隙減小,提高其強(qiáng)度和抗?jié)B性,,同時由于粉煤灰中的多數(shù)顆粒為表面 光滑,、致密的玻璃微珠,在新拌混凝土中,,粉煤灰玻璃微珠能起到滾珠軸承的作用,,因而可以減少拌合物的內(nèi)摩擦力,起到增大流動性和減少的作用,。另外,,也可減少混凝土本身的收縮。施工中對粉煤灰要求其燒失量小于5%,Mg含量小于5%,,SO2小于5%,,摻量一般為水泥重的10%~30%,具體摻量以試驗為準(zhǔn)
5)拌合水
水中不應(yīng)含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害雜質(zhì),,一般來說PH>4 的水即可使用,,水的用量有嚴(yán)格限制,一般控制水灰比 (W/C)小于0.33,,應(yīng)嚴(yán)格通過試驗確定,。
6)混凝土配合比
在配置混凝土?xí)r,應(yīng)注意骨料級配、含砂率,、水泥用量以及混凝土的塌落度之間相互作用的關(guān)系,。以往泵送混凝土的施工經(jīng)驗表明,坍落度在 90~130mm 的情況下均可順利進(jìn)行泵送施工。為保證高強(qiáng)混凝土施工的可泵性,應(yīng)充分考慮坍落度的損失,輸送距離,、輸送高度,、時間等因素,混凝土出機(jī)配制坍落度應(yīng)控制在 180~220mm左右,水灰比宜控制在0.28~0.35范圍內(nèi)。
7)混凝土配合比的修正
為了縮小室內(nèi)試驗與現(xiàn)場質(zhì)量控制上的差異,并考慮施工現(xiàn)場材料吸水性,、含水量有所不同,,提高最優(yōu)配合比的準(zhǔn)確性、可靠性,,需進(jìn)一步對施工現(xiàn)場的材料做多組重復(fù)試驗,直到滿足要求且結(jié)果比較穩(wěn)定為止,。
配制該混凝土?xí)r,應(yīng)與監(jiān)理單位、施工單位一起密切配合,,重點監(jiān)督,,對于C60混凝土,其混凝土3d抗壓強(qiáng)度應(yīng)達(dá)45MPa以上,現(xiàn)場C60混凝土必須留置標(biāo)準(zhǔn)試塊,,以便評定混凝土質(zhì)量的水平,。
(C)高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)開裂防治措施
混凝土強(qiáng)度等級大量采用C50及以上,,在采用泵送條件下,,其混凝土收縮與水化熱大大增加,約束應(yīng)力裂縫很難避免,,張拉前開裂,,張拉后不閉合,裂縫控制難度較大,,預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)裂縫允許寬度是嚴(yán)格的,,預(yù)應(yīng)力筋腐蝕屬“應(yīng)力腐蝕”并有可能脆性斷裂,預(yù)兆性較小,,裂縫擴(kuò)展速度快,,當(dāng)裂縫深度小于0.1倍的 結(jié)構(gòu)厚度時出現(xiàn)表面裂縫,當(dāng)裂縫深度趨于0.1~0.5倍的結(jié)構(gòu)厚度之間時出現(xiàn)淺層裂縫,當(dāng)裂縫深度趨于0,。5~1,。0倍的結(jié)構(gòu)厚度時出現(xiàn)縱深裂縫,當(dāng)裂縫深度等于結(jié)構(gòu)厚度時出現(xiàn)貫穿裂縫,?;炷两Y(jié)構(gòu)早期裂縫一般出現(xiàn)在一個月之內(nèi),中期裂縫約在6個月之內(nèi),,其后1~2年或更長時間屬于后期裂縫,。
對于出現(xiàn)以上幾種裂縫進(jìn)行技術(shù)分析研究,其影響混凝土結(jié)構(gòu)收縮和產(chǎn)生裂縫的主要因素:1,、水泥用量越大,,含水量越高,坍落度越大,,收縮越大,,一般高強(qiáng)混凝土比中低強(qiáng)度收縮大。2,、砂巖作骨料收縮幅度增加,,骨料粒粒徑越粗,收縮越小,,骨料粒徑越細(xì),,砂率越高,收縮越大,。3,、環(huán)境濕度越大,收縮越小,,越干燥收縮越大,,早期養(yǎng)護(hù)時間越長,收縮越小,,混凝土收縮和環(huán)境降溫同時發(fā)生,,收縮和裂縫產(chǎn)生加劇。4,、水泥活性越高,, 顆料越大。5,、暴露面積越大,,包羅面積越小,收縮越大,。6,、外加劑及摻合料選擇不當(dāng),,嚴(yán)重增加收縮。
高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫防治要求:在材料方面通過混凝土試配,,優(yōu)選材料和配合比,,優(yōu)選緩凝型外加劑及摻和料,先擇合適的 級配骨料,,嚴(yán)格控制粗細(xì)骨料的含泥量,,做好設(shè)備及計量裝置的檢驗。在施工方面以控制混凝土坍落度及水灰比,,做好保溫澆水保濕養(yǎng)護(hù)的抹壓等技術(shù)措施,,和商品混凝土攪拌站進(jìn)行協(xié)調(diào),做好混凝土的級配及外加劑的優(yōu)選,,加強(qiáng)對氣候的跟蹤,,合理安排混凝土澆筑施工期,降低混凝土的入模溫差,。
(二)超高層塔式起重機(jī)技術(shù)
塔式起重機(jī)根據(jù)其類型分為外附式及內(nèi)爬式,。塔式起重機(jī)型號、 類型及布置情況結(jié)合工程實際特點選擇,。
1,、內(nèi)爬式塔吊
(1)特點
1)制作成本低。塔身標(biāo)準(zhǔn)長度 48m左右, 不需隨樓層升高而增加塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié), 所以整臺塔吊所耗鋼材少, 總制作成本(售價)低, 比同樣施工能力的附著式塔吊低20%~30%,。
2)使用費(fèi)用低,。附著式塔吊需構(gòu)筑塔吊基礎(chǔ)和附墻預(yù)埋件, 有效施工能力小,相應(yīng)吊裝量小。內(nèi)爬式塔吊安裝在建筑物內(nèi)部的特設(shè)開間結(jié)構(gòu)上, 無需另構(gòu)筑塔吊基礎(chǔ),且有效施工能力大, 每小時的吊次比外墻附著式塔吊多20%~ 30%, 相應(yīng)的作業(yè)臺班吊裝量比同樣施工高度的附著式塔吊高 30%以上, 所以總使用費(fèi)用比同樣施工能力的附著式塔吊的使用費(fèi)用低,。
3)安全性好,。在狹窄工地起伏式起重臂作業(yè)的安全性比水平式起重臂的好。如日本的內(nèi)爬式塔吊采用起伏式起重臂,。另外由于內(nèi)爬式塔吊塔身不高, 塔吊底座和部分塔節(jié)位于建筑的內(nèi)部空間, 所以整座塔吊的受風(fēng)面積小, 抗強(qiáng)風(fēng)和臺風(fēng)能力強(qiáng), 抗震能力也強(qiáng),。這對多臺風(fēng)和地震的地區(qū)而言, 此優(yōu)點十分突出。
4)由于塔節(jié)少并且無水平支撐桿等附件, 所以塔吊組件材料庫占地面積較小, 塔身在建筑物內(nèi)部, 能適應(yīng)狹窄工地的施工,。
(2)內(nèi)爬式塔吊缺點:
為基座位于建筑物軀體上, 需要預(yù)埋埋件,此處結(jié)構(gòu)需補(bǔ)強(qiáng), 一般情況下可利用結(jié)構(gòu)鋼筋設(shè)置暗柱,。
(3)內(nèi)爬式塔吊的安裝
考慮到內(nèi)爬式塔吊的工作覆蓋面和安裝井道的結(jié)構(gòu)特點, 一般內(nèi)爬式塔吊安裝于電梯井內(nèi)。
安裝平衡臂,、 起重臂和配重三種工況屬于塔吊安裝過程中較危險的工況, 此時懸臂構(gòu)件作用于塔身上產(chǎn)生較大的傾覆力矩和垂直向下的作用力,。為保證安裝工序的安全, 采取如下措施: 1) 制作一個井字形的鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。該基礎(chǔ)由 4 根Ⅰ36a 工字鋼兩兩上下重疊而成,并埋設(shè)于電梯井內(nèi), 然后利用一條報廢的半節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)將塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)和鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)連接起來,。2)安裝抗扭加強(qiáng)架。鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)制作完畢后在電梯井的兩側(cè)壁上預(yù)留 4 個等高的洞以安裝兩根工字鋼橫梁, 在工字鋼橫梁上再安裝一道抗扭加強(qiáng)架(圖 1) ,。
利用1 臺外爬式塔吊, 依照外爬式塔吊的安裝程序, 將內(nèi)爬式塔吊的各部構(gòu)件安裝完畢,。
(4)內(nèi)爬式塔吊的爬升
內(nèi)爬式塔吊共設(shè) 3 道加強(qiáng)架, 從下至上分別為承重加強(qiáng)架、抗扭加強(qiáng)架和過渡加強(qiáng)架, 相鄰加強(qiáng)架的間距在 7~11m。 三道加強(qiáng)架均擱置于兩道工字鋼橫梁上,。加強(qiáng)架與工字鋼橫梁間通過螺栓連接, 而工字鋼橫梁則擱置于電梯井壁預(yù)留洞內(nèi),并通過螺栓連接或焊接方式與預(yù)埋于電梯井壁的牛腿牢固地連接起來,。加強(qiáng)架均為可拆形式, 以保證循環(huán)利用和功能互換。加強(qiáng)架與塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)均為楔式連接,。塔吊正常工作狀態(tài)下,通過楔式連接穩(wěn)固塔身,;爬升狀態(tài)下,可以方便地拆掉鐵楔,并能在加強(qiáng)架 與塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間留下空隙, 以保證塔吊自由爬升,。
承重加強(qiáng)架主要用于承受塔吊在各種工況下產(chǎn)生的垂直向下的作用力, 抗扭加強(qiáng)架主要用于承受塔吊在各種工況下產(chǎn)生的扭矩和彎矩, 并作為爬升過程中的爬升軌道,。過渡加強(qiáng)架主要作為爬升過程中的爬升軌道, 并最終作為抗扭加強(qiáng)架使用。正常工作狀態(tài)下,塔吊只使用承重加強(qiáng)架和抗扭加強(qiáng)架以穩(wěn)固塔身, 爬升前,還需安裝第三道加強(qiáng)架作為過渡加強(qiáng)架以保證塔吊爬升軌跡的可靠性,。爬升前,拆掉三道加強(qiáng)架上的鐵楔,。內(nèi)爬式塔吊通過過渡加強(qiáng)架上的液壓頂升機(jī)構(gòu)推動塔吊爬升, 爬升高度為承重加強(qiáng)架與抗扭加強(qiáng)架的間距。達(dá)到規(guī)定爬升高度后,楔緊各道加強(qiáng)架上的鐵楔,。爬升完畢, 承重加強(qiáng)架轉(zhuǎn)換成下次爬升時的過渡加強(qiáng)架, 抗扭加強(qiáng)架轉(zhuǎn)換成下次的承重加強(qiáng)架,。同時,過渡加強(qiáng)架轉(zhuǎn)換成下次的抗扭加強(qiáng)架,下次爬升時, 這種轉(zhuǎn)換繼續(xù)下去( 圖 2)。
2,、外掛內(nèi)爬式塔式起重機(jī)
廣州新電視塔鋼結(jié)構(gòu)工程選用 2臺澳大利亞 FAVCO 產(chǎn)M900D 型外掛內(nèi)爬式塔式起重機(jī),分別布置于核心筒長軸兩端, 中心間距25.6m,。該塔式起重機(jī)塔身高 60m, 起重臂長 45.8m, 起重力矩12 000kNm,機(jī)械性能如表1所示。
(1)安裝流程
M900D塔式起重機(jī)安裝流程: 塔式起重機(jī)埋件埋設(shè)→安裝支承架→ 安裝爬升節(jié)(組) → 安裝爬升梯→ 安裝塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)→ 安裝回轉(zhuǎn)底座→ 安裝回轉(zhuǎn)平臺→ 安裝動力包→ 安裝配重壓鐵→ 安裝A 字架→吊至回轉(zhuǎn)平臺上銷接→ 安裝扒桿→ 穿繞變幅卷揚(yáng)鋼絲繩→ 穿繞起重卷揚(yáng)鋼絲繩及吊鉤→ 調(diào)試起重,、 變幅,、 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)速度、剎車安全限位裝置,、 力矩限位器等→ 安裝完成,。
(2)爬升流程
M900D塔式起重機(jī)爬升流程: 安裝第 3 套爬升框架→ 安裝爬升梯 →校正塔身垂直度→爬升→ 驗收檢查合格, 恢復(fù)正常吊裝工作。
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