高強(qiáng)混凝土在高層商辦項(xiàng)目中的應(yīng)用

裴承樓，沈鵬，趙躍

（中國建筑第八工程局上海分公司，上海 200082）

高強(qiáng)混凝土在高層商辦項(xiàng)目中的應(yīng)用

裴承樓，沈鵬，趙躍

（中國建筑第八工程局上海分公司，上海 200082）

闡述了C60高強(qiáng)混凝土的配制技術(shù)，詳細(xì)分析了項(xiàng)目工程的施工難點(diǎn)，并采用了一系列高強(qiáng)混凝土施工技術(shù)。C60高強(qiáng)混凝土在上海市某商辦項(xiàng)目工程中得到成功應(yīng)用，為高強(qiáng)混凝土在工程建設(shè)中的應(yīng)用提供了技術(shù)指導(dǎo)。

高強(qiáng)混凝土;配制;施工技術(shù);技術(shù)指導(dǎo)

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.05.009

1　引言

隨著建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，各種各樣的高層與超高層建筑不斷出現(xiàn)。為滿足高層及超高層建筑的受力承載要求和減小構(gòu)件界面以達(dá)到節(jié)約工程成本的目的，高強(qiáng)混凝土得到了廣泛地應(yīng)用[1]。但高強(qiáng)混凝土因具有抗壓強(qiáng)度高、抗變形性能要求高等特點(diǎn)，使得其水膠比較低，配制技術(shù)要求較高[2]，且應(yīng)做好高強(qiáng)混凝土的澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)等一系列施工技術(shù)。成熟的高強(qiáng)混凝土施工技術(shù)能為工程施工帶來諸多好處，不僅能縮短工程施工工期、節(jié)約項(xiàng)目成本，更能保證工程質(zhì)量。

本文闡述了C60高強(qiáng)混凝土的配制技術(shù)，詳細(xì)分析了項(xiàng)目工程的施工難點(diǎn)，并形成了高強(qiáng)混凝土施工的一系列技術(shù)。最后，C60高強(qiáng)混凝土在上海市某高層商辦項(xiàng)目工程中得到成功應(yīng)用，為高強(qiáng)混凝土在工程建設(shè)中的應(yīng)用提供了技術(shù)指導(dǎo)。

2　工程概況

2.1工程簡(jiǎn)介

上海市某商辦項(xiàng)目總用地面積33364.7m2，總建筑面積209739m2，其中地上建筑面積134891m2，地下建筑面積74848m2，包含2棟23層（高度約100m）建筑、1棟10層建筑、1棟16層建筑及其他一些2～3層的多層建筑。其中4棟高層建筑的地下和地上部分的核心筒剪力墻與柱均為C60混凝土，每層的C60混凝土的澆筑量約為270m3，總量約6000m3，混凝土的用量較大。結(jié)構(gòu)板的混凝土設(shè)計(jì)等級(jí)為C35，與剪力墻和柱的接頭比較多，混凝土的等級(jí)不同使施工接縫處難以處理。

2.2技術(shù)難點(diǎn)

工程位于上海市楊浦區(qū)內(nèi)環(huán)以內(nèi)，四周都是主要公路，車流量較大，攪拌站距離施工項(xiàng)目8km，經(jīng)常會(huì)遭遇交通擁堵，導(dǎo)致混凝土的運(yùn)輸時(shí)間較長，混凝土的工作性會(huì)有一定損失，這對(duì)于混凝土的工作性要求較高。

一般高強(qiáng)混凝土的拌合物都會(huì)有膠凝材料用量多、黏度大、水灰比低等特征，高強(qiáng)混凝土在高溫天氣中水化更快并產(chǎn)生大量熱量，加上泵車運(yùn)輸過程中摩擦生熱，混凝土的入模溫度會(huì)升高[3]。按照《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB50164—2011)，許可入模溫度最高為35℃。由于上海夏季高溫時(shí)可達(dá)40℃以上，冬季可能會(huì)降至0℃以下，混凝土經(jīng)罐車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后，溫度很難達(dá)到要求，從而影響施工質(zhì)量。項(xiàng)目地下工程是分塊、分層施工，這使得項(xiàng)目的施工時(shí)間跨度較大，高強(qiáng)混凝土的施工會(huì)經(jīng)歷夏季高溫施工和冬季低溫施工，如果控制不好會(huì)造成溫度裂縫，這讓工程的難度進(jìn)一步加大。

3　C60混凝土配制及施工技術(shù)

3.1配合比設(shè)計(jì)

依據(jù)工程施工條件及混凝土設(shè)計(jì)需求，經(jīng)多次調(diào)研及數(shù)據(jù)采集，擬采用上海甲混凝土公司和上海乙混凝土公司設(shè)計(jì)的C60混凝土，配合比詳見表1和表2。

表1　上海甲混凝土公司C60配合比

表2　上海乙混凝土公司C60配合比

上海甲混凝土公司采用原材料為：水泥為江蘇盤固公司生產(chǎn)的P·O42.5水泥；礦粉為張家港恒昌公司生產(chǎn)的S95礦粉；粉煤灰為上海北業(yè)公司生產(chǎn)的Ⅱ級(jí)粉煤灰；砂子和石子均為為蕪湖申海公司生產(chǎn)，砂子為中砂，石子粒級(jí)為5～25mm；外加劑為上海申潤RW301。

上海乙混凝土公司采用原材料為：水泥為鶴林P·O42.5水泥；粉煤灰為石發(fā)公司生產(chǎn)的Ⅱ級(jí)粉煤灰；砂子和石子均為為蕪湖申海公司生產(chǎn)，砂子為中砂，石子粒級(jí)為5～25mm；外加劑為上海建筑公司產(chǎn)生的LEX-6。

項(xiàng)目部的技術(shù)人員參照《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55—2011）與《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T10—2011）檢查2家公司的配合比設(shè)計(jì)是否滿足要求，并按照相應(yīng)數(shù)據(jù)配料制作試塊，檢測(cè)其工作性與28d強(qiáng)度[4]。經(jīng)檢測(cè)，上海甲公司的C60混凝土坍落度為181mm，上海乙公司為142mm，甲公司的C60混凝土的工作性明顯比乙公司的工作性更好。在28d試塊強(qiáng)度檢測(cè)中，2家混凝土公司的試塊強(qiáng)度均達(dá)到60MPa，在強(qiáng)度都滿足要求后對(duì)比配合比的水膠比、水泥的品種、減水劑減水率等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)2家公司的水灰比都一樣，雖然上海甲公司的C60混凝土膠凝材料多一些，但是其水泥用量明顯小于上海乙公司的水泥用量，由于水泥水化快、水化熱大等特征，水泥用量小可很大程度上避免混凝土在澆筑后溫度迅速升高導(dǎo)致溫度裂縫的可能性，上海甲公司的C60混凝土中礦粉和粉煤灰的摻入會(huì)保證混凝土的后期強(qiáng)度使混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)。項(xiàng)目經(jīng)過分析認(rèn)為，上海甲公司提供的高強(qiáng)混凝土在工作性和質(zhì)量保證上更能滿足項(xiàng)目的施工要求，最后決定采用上海甲混凝土公司的C60混凝土。

3.22C60高強(qiáng)混凝土的施工技術(shù)

3.2.1原材料的溫控

上海地區(qū)夏季溫度較高，最高可達(dá)40℃，所以，需要對(duì)原材料的溫度進(jìn)行控制，要求攪拌站將原材料堆放在陰涼處并覆蓋避免出現(xiàn)暴曬升溫和水分揮發(fā)的情況，并對(duì)原材溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，溫度超過25℃時(shí)，禁止使用[5]。

3.2.2施工時(shí)間的選擇

在夏季施工時(shí)，會(huì)盡量在早上10點(diǎn)前或者5點(diǎn)以后澆筑混凝土，避開高溫期的施工，這樣可以減少入模溫度過高的現(xiàn)象，能夠避免澆筑后的混凝土溫度過高。冬季低溫天氣施工時(shí)盡量安排在白天施工，并做好養(yǎng)護(hù)，減小溫差，避免出現(xiàn)溫度裂縫[6]。

3.2.3施工工藝

1）模板驗(yàn)收

確認(rèn)接縫嚴(yán)密、轉(zhuǎn)角處的垂直度，避免出現(xiàn)漏漿和轉(zhuǎn)角不垂直的情況發(fā)生，未合格處要求相關(guān)單位及時(shí)整改；檢查模板的加固是否到位，避免混凝土澆筑振搗時(shí)出現(xiàn)模板偏位或者爆模的情況發(fā)生。

2）混凝土進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收

進(jìn)場(chǎng)的混凝土每車都要進(jìn)行坍落度和入泵溫度等特征的監(jiān)測(cè)，坍落度按照（180依30）mm的要求進(jìn)行驗(yàn)收，入泵溫度按照32℃進(jìn)行驗(yàn)收。達(dá)到驗(yàn)收要求的混凝土才可進(jìn)行使用，未達(dá)到要求的混凝土與混凝土公司聯(lián)系，做退貨處理。

3）泵送工藝

泵送混凝土前，預(yù)先泵送水以確認(rèn)泵管是否密封良好，再采用1m3的水泥砂漿進(jìn)行潤滑，將砂漿導(dǎo)入料斗泵送完后立即倒入混凝土進(jìn)行正常泵送，在開始階段應(yīng)慢速、均勻的泵送，逐步加快泵送速度。

4）密實(shí)度控制

墻柱澆筑時(shí)分層澆筑，并保證振搗到位，澆筑同時(shí)要求工人配合敲打模板外側(cè)，使附著在模板上的氣泡盡量排出，減少拆模后出現(xiàn)蜂窩馬面的情況。澆筑至層面時(shí)觀察表面是否有浮漿，若浮漿高度超過30mm，則將浮漿清除。

5）墻柱與梁板接頭處理

C60混凝土拌合物漿體多、流動(dòng)性大，在進(jìn)行墻柱與梁板交界面混凝土澆筑時(shí)，為了防止高強(qiáng)混凝土水泥漿流至相鄰部位梁板底，避免低級(jí)配的C35梁板混凝土混到墻柱之中，采用如下順序進(jìn)行澆筑。

(1)先澆筑墻、柱的C60高強(qiáng)混凝土，在墻柱混凝土澆筑距梁底200mm時(shí)，在交接處梁頭鋪2/3梁高C60混凝土;在墻柱混凝土澆筑距板底200mm時(shí)，在交接處板面鋪C60混凝土，然后進(jìn)行交接區(qū)域的混凝土澆筑。

(2)澆筑墻柱與梁板分界面以外的梁板(C35)混凝土。

(3)最后澆筑分界面(即墻柱邊500mm處)以內(nèi)的高強(qiáng)混凝土。

(4)澆筑完成1h后對(duì)接縫處振搗，并將接縫處的鋼絲網(wǎng)片割除，避免出現(xiàn)冷縫。

3.2.4混凝土的養(yǎng)護(hù)技術(shù)

待澆筑完成12h以后再進(jìn)行拆模并貼上薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，并保證薄膜覆蓋嚴(yán)密，直至14d后方可拆掉。這樣可以減少因?yàn)樘鞖庋谉釒淼乃稚⑹В顾喑浞炙?，保證混凝土的強(qiáng)度。同時(shí)也能起到保溫效果，由于膠凝材料的水化會(huì)產(chǎn)生大量的熱使混凝土內(nèi)部的溫度升高，薄膜保溫可以減少墻柱表面熱量的散失減小墻柱的內(nèi)外溫差，減少甚至避免溫度裂縫的產(chǎn)生。

4　工程質(zhì)量

在混凝土施工完成后，進(jìn)行了外觀的檢查，墻柱表面基本平整沒有由于模板移位出現(xiàn)的表面變形現(xiàn)象，邊角整齊，且表面未觀察到裂縫，說明施工過程中采取的相關(guān)措施對(duì)溫度差的控制起到了一定效果，減少了溫度裂縫的產(chǎn)生。

后期，使用回彈儀對(duì)拆模后的核心筒剪力墻和柱進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)。經(jīng)檢測(cè)，28d強(qiáng)度和同條件試塊檢測(cè)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，見表3。

表3　混凝土性能檢測(cè)結(jié)果

5　經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益

在核心筒柱和墻的混凝土等級(jí)選擇中，選擇強(qiáng)度C60混凝土比選擇其他低等級(jí)的混凝土更能滿足工程的經(jīng)濟(jì)效益。以采用C35混凝土為例，其市場(chǎng)價(jià)為367元/m3，而C60的市場(chǎng)價(jià)為446元/m3。若采用C35取代C60混凝土進(jìn)行施工，要支撐起相同承載力的上部結(jié)構(gòu)，根據(jù)P=F/S計(jì)算柱所承受壓強(qiáng)。式中，P為抗壓強(qiáng)度，Pa；F為受力面上承受的力，N；S為受力面積，m2。

其截面積要相應(yīng)增大到原來的60/35=1.714倍，即樓層不變墻和柱的體積相應(yīng)增大至原體積1.714倍。采用C60混凝土所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為即采用C60從經(jīng)濟(jì)上只相當(dāng)于采用C35混凝土成本的70.9%。

此外，本工程項(xiàng)目的順利建成，將為上海市某街道帶來更多的商業(yè)氣息和時(shí)代元素，讓人們的生活變得更為便捷，創(chuàng)造巨大的商業(yè)品牌價(jià)值，具有顯著的社會(huì)效益。

【1】雷穎占.高強(qiáng)混凝土的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì), 2006(3):81-82.

【2】劉元利.高強(qiáng)混凝土施工配合比設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制[J].工程技術(shù), 2015(27):80-81.

【3】康忠壽.高強(qiáng)混凝土的配合比設(shè)計(jì)[C]//中國硅酸鹽學(xué)會(huì)混凝土制品分會(huì)鋼筋混凝土制品委員會(huì)2008年年會(huì),2008.

【4】李鴻雁.C50以上高強(qiáng)混凝土原材料的選擇[J].中國高新技術(shù)企業(yè), 2008(21):154-154.

【5】安同富,戴務(wù)進(jìn),韓莉.配制高強(qiáng)混凝土應(yīng)注意的幾個(gè)問題[J].施工技術(shù),2015,27(5):12-14.

【6】王海艷.淺談高強(qiáng)度混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與施工方法[J].廣東科技, 2009(12):135-136.

Application of High Strength Concrete in the High-rise Commercial Project

PEI Cheng-lou SHEN-Peng ZHAO-Yue
（China Construction Eighth Engineering Division.Co.Ltd.,Shanghai Branch，Shanghai 200082，China）

In this paper,the preparation technology of C60 high strength concrete was explained,The difficulties of engineering construction in the project were analyzed in detail.And a series of construction technologies for high strength concrete were also formed. Finally,C60 high strength concrete was applied in a Shanghai commercial project engineering successfully,providing a technical guidance of high strength concrete used in the engineering construction.

high strength concrete；preparation；construction technology；technical guidance

TU37

B

1007-9467（2016）05-0044-03

裴承樓（1990～），男，湖北荊州人，助理工程師，從事建筑施工研究，（電子信箱）952208233@qq.com。

2015-12-14