新重慶圖書(shū)館Y型樹(shù)柱施工技術(shù)

張意

（重慶建工住宅建設(shè)有限公司，重慶，400015）

新重慶圖書(shū)館Y型樹(shù)柱施工技術(shù)

張意

（重慶建工住宅建設(shè)有限公司，重慶，400015）

新重慶圖書(shū)館是重慶市十大文化建設(shè)工程之一，總建筑面積50719.1㎡，總高度43.35m。為了形成大空間結(jié)構(gòu)，在建筑的西南和西北側(cè)兩個(gè)區(qū)段設(shè)計(jì)了八根Y字型混凝土柱，即Y型樹(shù)柱，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 Y型樹(shù)柱的結(jié)構(gòu)圖示

Y型樹(shù)柱具有強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和鋼筋密集等特點(diǎn)，其地面總高9.00m，下部為變截面圓臺(tái)，高2.95m，下端直徑1.50m、上端直徑1.00m；上部為呈樹(shù)枝狀的斜圓柱，高6.05m，直徑0.80m，并以540角斜向上。整個(gè)結(jié)構(gòu)全部采用C60高性能混凝土，并且要求施工完成后，柱體棱角分明，結(jié)構(gòu)尺寸準(zhǔn)確，混凝土表面平整、光滑。因此，施工難度較大。

1 混凝土配合比設(shè)計(jì)

1.1 原材料選擇

水泥：選擇重慶拉法基P·O42.5R水泥，該水泥質(zhì)量穩(wěn)定，符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，其性能見(jiàn)表1。

表1 拉法基P·O42.5R水泥的基本性能

集料：細(xì)集料，為了保證混凝土質(zhì)量，采用混合砂（70%機(jī)制砂+30%渠河砂），細(xì)度模數(shù)2.6左右，并且控制渠河砂的細(xì)度模數(shù)在1.2以上。

粗集料，二級(jí)配碎石（5～10mm碎石50%+10～20mm碎石50%），含泥量0.8%，泥塊含量0%，針片狀顆粒含量0%，壓碎指標(biāo)9.0%。

所有集料經(jīng)堿含量檢測(cè)合格，方可使用。

摻合料：采用重慶發(fā)電廠粉煤灰，其各項(xiàng)指標(biāo)均符合國(guó)標(biāo)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中Ⅱ級(jí)粉煤灰的要求。

外加劑：使用江北特種建材公司生產(chǎn)的FDN-OR泵送劑和ZY高性能膨脹劑，其性能見(jiàn)表2和表3，外加劑與選用的水泥有良好的相容性。

1.2 混凝土配合調(diào)整與確定

整個(gè)柱體采用C60高性能混凝土，為了克服鋼筋密集帶來(lái)的振搗和施工困難，保證混凝土的施工質(zhì)量，必須要求混凝土拌合物既要保持大流動(dòng)性，又要有良好粘聚性和保水性。因此，工程采用粉煤灰、緩凝高效減水劑、ZY混凝土膨脹劑“三摻”技術(shù)。在混凝土中摻入一定優(yōu)質(zhì)粉煤灰替代水泥，可提高混凝土的工作性和可泵性，降低混凝土的水化熱；摻入緩凝高效減水劑可大大降低水泥的水化速度，降低水化熱，消除施工冷縫，減少混凝土的施工困難程度；摻入ZY混凝土膨脹劑可使混凝土更加密實(shí)，并補(bǔ)償混凝土的收縮，防止混凝土開(kāi)裂。

因此，確定混凝土的技術(shù)參數(shù)為：混凝土入模坍落度為200mm～220mm，擴(kuò)展度達(dá)到450mm～550mm，混凝土拌合物2h坍落度損失小于30mm，初凝時(shí)間大于12h，終凝時(shí)間小于18h。通過(guò)了多次試配，混凝土配合比確定如表4所示。

表2 FDN-OR泵送劑的基本性能

表3 ZY膨脹劑的基本性能

表4 Y型樹(shù)柱C60混凝土配合比

2 施工

2.1 模板制作與安裝

模板的制作，操作人員先根據(jù)變形圓臺(tái)各細(xì)部尺寸的記錄用三夾板放出實(shí)樣，然后根據(jù)實(shí)樣制作圓臺(tái)模板。模板采用50×100木枋作圓臺(tái)模板豎向支撐，木枋間距100mm，內(nèi)表面襯1mm厚夾板隨弧形彎曲，模板內(nèi)徑制作及安裝誤差控制在3mm以內(nèi)。

斜圓柱，采用定型鋼模。由于斜圓柱以540角斜向上，為了防止鋼模下滑，將鋼模與鋼管用螺栓和鐵絲固定，并用短鋼管夾緊。

圓臺(tái)與斜圓柱交接處，則采用定制木模，根據(jù)樓面彈出的十字墨線定位，木模除采用鋼管加固外，另增設(shè)Φ10圓箍，豎向@500，以防止混凝土澆筑時(shí)對(duì)木模的側(cè)壓力過(guò)大，造成木模變形。

所有模板強(qiáng)度和剛度、腳手架支撐強(qiáng)度均進(jìn)行了驗(yàn)算，對(duì)Y型樹(shù)柱上部大梁支撐進(jìn)行了預(yù)加荷試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后，涂刷水溶性脫模劑。

2.2 鋼筋加工及綁扎

由于Y型樹(shù)柱鋼筋直徑較大（Φ28），鋼筋數(shù)量較多（最多處同一截面共80根鋼筋），所以對(duì)鋼筋的加工和綁扎要求較高。所有鋼筋原材料及成品要分類(lèi)掛牌堆放，鋼筋加工采用統(tǒng)一下料，集中加工，現(xiàn)場(chǎng)綁扎，精確控制鋼筋角度和尺寸。

鋼筋綁扎采用先內(nèi)層后外層，先豎向后環(huán)向的順序。為了保證斜圓柱鋼筋位置的準(zhǔn)確，在斜圓柱底模支好后就進(jìn)行鋼筋綁扎，待鋼筋綁扎完畢后，再進(jìn)行其他模板支設(shè)。在鋼筋的綁扎過(guò)程中，采用加工定型的混凝土墊塊來(lái)控制鋼筋保護(hù)層厚度。

2.3 混凝土施工

2.3.1 混凝土坍落度控制

在混凝土入場(chǎng)時(shí)，由專(zhuān)人測(cè)定坍落度，其值達(dá)到要求方可進(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)，由專(zhuān)人進(jìn)行調(diào)整；當(dāng)入場(chǎng)的坍落度值大于入模坍落度值時(shí)，推遲泵送時(shí)間，待符合要求時(shí)再泵送入模。

2.3.2 澆筑

混凝土澆筑采用泵送方式一次性連續(xù)澆筑，在節(jié)點(diǎn)處（+2.95m）和圓柱模板處（+2.95m～+9.00m）共開(kāi)倉(cāng)設(shè)置5個(gè)混凝土澆筑口，振搗過(guò)程采用內(nèi)外結(jié)合的方法，模內(nèi)采用直徑30mm的插入式高頻振搗棒，模外用附著式振動(dòng)器，振搗時(shí)間不超過(guò)20s，待表面泛漿自平，氣泡溢出即可，嚴(yán)禁過(guò)振。當(dāng)上層混凝土振搗時(shí)，振搗棒應(yīng)插入下層混凝土50～100mm。若出現(xiàn)必須間歇的情況，間隙時(shí)間不超過(guò)2h。在混凝土澆筑過(guò)程中還要嚴(yán)密注視模板的情況，防止模板變形和接縫處漏漿。

2.3.3 養(yǎng)護(hù)

在混凝土澆筑完成后，立即在模板頂部覆蓋塑料薄膜，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到10M Pa后，先拆除圓臺(tái)模板和圓柱上表面模板，節(jié)點(diǎn)處模板要等到混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%時(shí)才能拆除。拆模后，采用外壁包裹潮濕麻袋、人工澆水的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)14d，由于混凝土中摻入膨脹劑，膨脹結(jié)晶體鈣礬石（C3A· 3CaSO4·32H2O）形成需要水，所以澆筑后1～7d內(nèi)特別加強(qiáng)澆水養(yǎng)護(hù)，7～14d仍需濕養(yǎng)護(hù)。

3 質(zhì)量檢驗(yàn)

Y型樹(shù)柱澆筑成型28d后，對(duì)其外觀質(zhì)量、強(qiáng)度和耐久性指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)。

3.1 外觀質(zhì)量

光潔度：混凝土表面平整光滑，色澤均勻，無(wú)油跡、銹斑、粉化物，無(wú)流淌和沖刷痕跡。

裂縫與氣泡：混凝土表面無(wú)明顯裂縫及氣泡區(qū)域。

觀感缺陷：無(wú)漏漿、跑模和脹模造成的缺陷，無(wú)冷縫或夾雜物，無(wú)蜂窩、麻面、孔洞及露筋。

3.2 強(qiáng)度

根據(jù)《混凝土強(qiáng)度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ107-87），對(duì)樹(shù)柱的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)定，結(jié)果達(dá)到合格要求，見(jiàn)表5。

3.3 耐久性

抗凍性：采用快速凍融試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)150次凍融循環(huán)，強(qiáng)度損失4.9%，重量損失2.78%，外觀完整。

抗?jié)B性：抗?jié)B等級(jí)達(dá)到P15。

抗碳化性：在CO2濃度（20±3）%、溫度（20±5）℃、濕度（70±5）%的試驗(yàn)條件下，28d碳化深度為0cm。

氯離子含量：Cl-含量為0.007%，對(duì)鋼筋無(wú)腐蝕。

因此，采用C60高性能混凝土的Y字型混凝土柱具有良好的耐久性。

表5 Y型樹(shù)柱C60混凝土強(qiáng)度評(píng)定（統(tǒng)計(jì)方法）

4 結(jié)語(yǔ)

在Y字型混凝土柱的施工過(guò)程中，通過(guò)對(duì)C60高性能混凝土的配合比設(shè)計(jì)，以及現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的有效控制，使全部八根柱體一次性澆筑成功。施工完成后，對(duì)柱體結(jié)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，結(jié)果表明，Y字型混凝土柱的外觀質(zhì)量?jī)?yōu)良，強(qiáng)度合格，耐久性好，達(dá)到預(yù)期效果，為今后施工中類(lèi)似的工程提供了一些經(jīng)驗(yàn)。

[1]黃沛成，侯永釗，李臻.勁性混凝土柱施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)，2004，35(2):105-107.

[2]劉晨，汪蛟，張子軒，等.國(guó)家體育場(chǎng)混凝土斜柱綜合施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2004，35(11):5-6.

[3]黃安麗.重慶民族廣場(chǎng)鋼管混凝土柱施工[J].施工技術(shù)，1999，28(8):15-17.

[4]楊郡，伍路平，劉漢朝，等.現(xiàn)澆看臺(tái)板混凝土施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2007，36(4):23-24.

責(zé)任編輯：余詠梅

Construction and Quality of Y-shape Concrete Column in New Chongqing Library

新重慶圖書(shū)館使用了大空間結(jié)構(gòu)的Y字型混凝土柱，具有強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和鋼筋密集的特點(diǎn)。在施工過(guò)程中，通過(guò)對(duì)C60高性能混凝土進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，以及在現(xiàn)場(chǎng)施工全過(guò)程中對(duì)模板安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)行有效控制，保證了施工質(zhì)量。經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)，Y字型混凝土柱的外觀質(zhì)量?jī)?yōu)良，強(qiáng)度合格，耐久性好，達(dá)到預(yù)期效果。

新重慶圖書(shū)館；Y型樹(shù)柱；施工技術(shù)

Y-shape concrete column of large space structurewas used in New Chongqing Library,which had characteristicsof high strength,complex structure and rebar density.In the construction of Y-shape concrete column,quality was strictly controlled by C60 high performance concretem ix design and effective site control of reinforcement,formwork,concrete p lacement and curing.Finally,appearance quality was excellent,durability was good,and strength concretewaseligibleby quality test,consequently,Y-shape concrete column reached theanticipated effect.

New Chongqing library;Y-shape concrete column;construction technology

TU745

A

1671-9107（2010）01-0028-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2010.1.028

2009-12-27

張意（1981-），男，重慶大學(xué)在讀碩士研究生。