高層建筑高強高性能混凝土專項施工方案(12頁).doc
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2023-12-05
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1、目 錄1高強高性能混凝土施工方案21.1 原材料的質量控制31.2 配合比的控制31.3 合理的施工工藝61.4 高強混凝土施工后的養護101.5施工過程中的技術預控措施111 高強高性能混凝土施工方案本工程高標號混凝土主要分布在核心筒墻體、柱等豎向結構部位,具體情況詳見表1.1-1。表1.1-1 高標號混凝土分布概況序號強度等級分布1C604#樓-4F31F層 核心筒剪力墻、柱25#樓-4F19F層 剪力墻、柱310#樓-4F14F層 剪力墻、柱411#樓-4F14F層 剪力墻、柱5C504#樓32F41F層 核心筒剪力墻、柱65#樓20F45F層 剪力墻、柱710#樓15F35F層 剪力墻2、柱811#樓15F35F層 剪力墻、柱按照現行國家標準混凝土結構工程施工及驗收規范GB50204-2002、鋼筋混凝土高層建筑設計與施工規程JGJ3-91及高強混凝土結構技術規程CECS104:99的規定,在通常情況下,混凝土的強度等級在C50以上時,即認定為高強混凝土。在施工過程中,高強混凝土的施工質量將從以下幾個方面來進行嚴格的控制。主要控制要點:高強混凝土的質量控制原材料的質量控制混凝土配合比的控制科學、合理的施工工藝主要控制措施:1 首先選擇有相應資質和生產能力的攪拌站,選擇有經驗、有資質的實驗試確定高強混凝土配合比 2 在混凝土生產過程中派技術人員到攪拌站,監督混凝土的的材料進場及3、攪拌生產 3 確定合理的施工方案,確保混凝土的施工質量 4 加強質量檢查、監控 1.1 原材料的質量控制1 水泥的選用1)核心筒剪力墻、柱等砼選用低熱或中熱水泥,核心筒剪力墻、柱水泥用量控制在450kg/ m3以下,水灰比控制在0.35以下;2) 地下室外墻、核心筒等部位選用收縮量較小的水泥,如中低熱水泥或粉煤灰水泥,同時適量摻加活性礦物摻合料(微硅粉和S95礦渣)取代部分水泥,降低水泥用量。3) 高強高性能混凝土施工前,提前督促攪拌站儲備散裝水泥,避免使用溫度過高的新出廠水泥,盡量降低混凝土的出機溫度。2 骨料的選用選用5-25mm連續級配的粗骨料,嚴格控制砂、石的含泥量(粗、細骨料的含泥量4、分別不大于1%、1.5%),炎熱季節,對砂石骨料噴遮陽防曬或涼水冷卻。3 攪拌用水的選用選用自來水,炎熱季節攪拌混凝土時,所用的拌合水應采取降溫措施,以降低混凝土的入模溫度(不超過25攝氏度); 4 外加劑及摻合料的選用1)厚剪力墻等高強高性能混凝土中分別適量摻加高效減水劑,其具有減水、增塑、緩凝等功效,有利于改善混凝土拌合物的流動性、保水性,降低水化熱,推遲熱峰的出現時間;2) 摻加粉煤灰取代部分水泥,減少單方混凝土中的水泥用量,降低水化熱;3) 必要時,會同業主、設計單位協商,摻加UEA微膨脹劑或配置少量的抗裂鋼筋或摻入抗裂纖維,以減少裂縫。1.2 配合比的控制高強混凝土施工配合比設計是關5、鍵環節之一,必須考慮嚴密,具有充分的試驗基礎。根據以往施工經驗,高強混凝土的配比因施工區域地材的差異往往具有較大差別,必須通過多種水泥、石料以及外加劑的復配試驗,確定配比的最佳組合,通常要做幾十組甚至上百組試驗。配比要重點解決好C60等級混凝土的高強度要求與泵送混凝土要求坍落度大的矛盾。1) 高強混凝土研制的技術路線根據前面的論述,高強、高性能混凝土不同于傳統意義上的混凝土,除要求具有足夠的強度和剛度外,還必須要有良好的耐久性和體積穩定性,并要求混凝土拌合物在較長時間內保持較高的工作性。為達到上述目標,需優選原材料,優化配合比,針對工程特點,從混凝土攪拌、運輸、澆筑、養護等各個環節嚴格把關,制6、作能滿足要求的高性能混凝土,同時能保證成型后構件的最終質量。2) 高強設計原則(1) 采取有效的技術措施和可靠的工程經驗,降低水化熱,控制混凝土的早期溫度、提高混凝土的和易性、減少泌水性、減少氣泡含量、減少混凝土的早期收縮(主要是塑性收縮和自收縮)裂縫和減少混凝土的干縮、徐變,確保混凝土在滿足本工程特殊要求的基礎上具有較高的施工性能和耐久性。(2) 大宗材料盡量避免異地采購和運輸,使用市場上易于采購且能穩定供應的原材料;力求不改變常規生產工藝,不采用特殊原材料;通過對集料、配合比的優化和優選,使之達到最佳配合比例,配制出水化熱低、收縮小、無裂縫,并能有良好的施工性能和耐久性優異高強、高性能混凝7、土。(3) 通過高性能減水劑、膠結材料和粗細骨料的選擇與精心的配合比設計,使混凝土拌合物的屈服剪應力減少到適當程度,同時又具有足夠的塑性粘度,使骨料懸浮于水泥漿體中,混凝土拌合物具有高流動性,又不出現離析泌水現象,能在自重下自由流淌填充模板內空隙并形成密實均勻的結構。 2 高強混凝土的制備機理通過上述內容,根據側重點不同,總結為以下幾方面的制作機理。1) 高強度我們所要得到的高強度目標,必須以滿足常規施工工藝為前提條件。在本工程現高強度的主要手段是依靠新型高效減水劑和優質的礦物摻合料,進行原材料的合理搭配和配合比的優化設計,優先對混凝土的強度指標予以保證,然后在考慮其它相關性能。主要采取的技術8、措施有:(1) 選用質量穩定、需水量低、流變性能好、活性較高的P.O52.5水泥。(2) 選用質地堅硬、清潔、級配良好的粗細骨料,其中細骨料為中粗砂,粗骨料為山碎石,含泥量、泥塊含量、壓碎指標滿足要求。(3) 選用粉煤灰摻合料。(4) 選用新型聚羧酸系高性能減水劑,要求減水率20%。2) 高工作性高工作性包括高流態及良好的保持性兩個方面,是高性能混凝土的另一重要特征。這里的高流態必須是以優良的工作性為前提條件的,也就是說拌合物出機坍落度至少達到220mm以上,且粘度適宜,沒有離析、泌水現象,在23h內工作性能基本保持不變。為此我們采取了以下這樣幾項措施:(1) 摻入高效減水劑,以保證在用水量不9、大于180kg/m3時坍落度仍滿足220mm以上。(2) 在高效減水劑中摻入特殊的保塑組分,以保證混凝土在出機3h內坍落度損失率10。(3) 粗骨料選用級配良好的525mm山碎石,細骨料選用中粗砂,選用合適的砂率,以進一步改善混凝土的粘聚性和保水性能。(4) 利用大摻量粉煤灰,解決混凝土粘聚性高、泵送阻力大的難題。3) 凝結時間凝結時間是新拌混凝土的一項主要技術參數,它一方面影響到混凝土的施工工藝和質量,另一方面還影響到混凝土硬化后的質量,比如抹面、拆模、養護等都與其凝結時間有關。為了達到已確定的指標,我們采取的措施是:摻入緩凝劑和一定數量的礦物摻合料,以求盡量推遲混凝土的初凝時間。緩凝劑的摻10、量通過實際測試確定。4) 水化溫升水泥與水反應放出的熱量會使混凝土溫度升高,在混凝土體內產生溫度應力,當溫度應力大于拉應力時,混凝土就會開裂。所以,必須嚴格控制混凝土的水化溫升。由于高強度等級混凝土膠凝材料總量較高,因此溫升較高及其峰值出現較早可以說是一般高強混凝土的負面特征,也是高強混凝土產生裂縫的主要原因之一,對混凝土耐久性能影響很大。我們采取的措施是:(1) 在滿足強度的前提下盡可能地降低單方水泥用量,單方混凝土中水泥用量不超過450kg/m3,膠凝材料總量不超過550kg/m3。(2) 摻入優質粉煤灰摻合料100kg/m3。(3) 摻入保塑劑與緩凝劑。(4) 摻加新型高效減水劑。(5)11、 體積穩定性與耐久性5) 混凝土體積穩定性與耐久性是緊密相連的,穩定性好也就是膨脹與收縮小,不產生宏觀有害裂紋(縫)。在允許荷載長期作用下不發生有害變形或破壞,這主要取決于耐久性的好壞;同時穩定性好對耐久性也有鞏固和提高的作用。為了提高體積穩定性和耐久性,我們采取了如下措施:(1) 選擇非堿活性或低堿活性骨料。(2) 使用低堿水泥,降低水泥用量,摻加部分緩凝劑,嚴格控制混凝土水化溫升。(3) 抑制和預防堿集料反應的發生。堿集料反應是水泥中的堿性氧化物和活性骨料之間發生的化學反應,該反應會使硬化后的混凝土發生腫脹破壞,嚴重影響混凝土的使用壽命。我們在選材時,一是選擇活性成份含量低的砂石;二是選擇12、質量穩定,含堿量較低的水泥和高效減水劑;三是摻加優質礦物摻合料抑制堿集料反應。3 擬選用混凝土配合比高強混凝土柱混凝土擬采用的配合比見表1.2-1:表1.2-1 擬采用高強混凝土配合比序號強度等級每方混凝土材料用量(kg/m3)每方混凝土堿含量(kg/m3)P.052.5水泥粉煤灰砂子525mm石灰巖碎石水高效減水劑1C604301206601010155202.021.3 合理的施工工藝為確保高強混凝土順利施工,完成預期的技術目標,本工程主要在模板和支撐系統、鋼筋、以及運輸、泵送、澆筑等方面加強控制,在滿足鋼筋工程、模板工程、混凝土澆筑工程專項的施工要求的前提下,對于高強混凝土施工的各個重點13、環節上尚應予以保證。混凝土澆筑以前,必須對鋼筋設置、模板的位置進行檢驗;確保預留、預埋、預檢位置準確;模板及其支撐系統強度達到要求;完成對主要管理人員、班組和操作人員的施工方案的培訓學習和技術交底。1 對鋼筋工程的控制1) 首先在鋼筋的加工制作上,為保證下料的準確性,強調了鋼筋的放樣、下料工序的管理。鋼筋下料單出具前,由負責工長仔細核對施工圖紙、圖紙會審、設計變更和規范標準、圖籍有關內容以及保護層厚度、接頭等情況,之后編制鋼筋下料單,完成后交總工審核,無誤后方可下發施工班組下料并進行技術交底,此過程要求鋼筋的尺寸必須準確,編號必須清晰、明了;班組下料前,對主要規格型號的鋼筋進行放樣,以此作為校14、核下料單的依據。2) 鋼筋調整的內容還包括對保護層厚度、間距的控制,以確保柱子主筋位置及截面尺寸、同時保證混凝土的保護層厚度以及使混凝土中的粗骨料能夠通過間隙,避免間隙過小骨料堆積現象。柱子鋼筋保護層控制采取鋼筋定位筋和塑料定位卡控制;墻體采用梯子筋、對拉螺栓和塑料定位卡控制。3) 柱模板合模前應對柱子鋼筋進行吊線檢查,即柱子主筋校正后在四個面進行吊線,對箍筋保護層注意調整,特別是有直螺紋接頭部位,適當調整箍筋間距,以保證保護層厚度。2 對模板及其支撐系統的控制高強混凝土澆筑對模板及支撐系統的要求主要體現在模板拼縫、模板承受側壓力和承載力的能力控制上。因此,要確保模板結構構造合理,剛度好,不變15、形,牢固穩定,拼縫嚴密,不漏漿、無錯臺、棱角線條順直平整。定形鋼模板安裝前須按要求進行表面清理、涂刷界面劑;拼裝時在縫隙中填塞海綿條以防止漏漿;安裝完成后對模板根部縫隙采用砂漿封堵措施。3 高強混凝土的過程控制本工程對高強混凝土的過程控制包括混凝土拌合物生產過程控制和施工現場控制兩方面。1) 高強混凝土生產控制高強混凝土施工技術的關鍵在于配比設計和生產的質量控制階段,一方面取決于配比設計的合理性,另一方面是生產設備、生產工藝、原材料配置等的生產過程是否有保證;在對生產過程(混凝土拌合物的攪拌)中的質量控制中,主要是保證實現混凝土塑性狀態的性能,包括流變性、穩定性等,須確保混凝土的質量波動減小、16、性能達到配比設計要求或實際性能得到全面提高。此過程中重點考慮與控制因素有:生產系統的質量控制須保證嚴格按照質量控制體系的標準對生產過程進行控制,選擇業務素質、責任心強的工作人員監督生產。原材料的控制生產過程中要嚴格控制原材料的實際質量和用量,確保原材料過程中的質量變異。過程中增加對原材料的檢測頻率,尤其是骨料級配和含水率,骨料顆粒級配要穩定連續。加水量的控制嚴格按照設計配比的要求,對加水量進行精確控制,并充分考慮骨料的含水率,過程中隨著骨料含水率的變化隨時進行調整。 外加劑、礦物摻合料外加劑和礦物摻合料的摻量對混凝土塑性性能的影響很大,過程中應當嚴格控制。并加強進場材料的隨機抽檢頻率,保證外加17、劑成分的連續穩定。生產檢測與控制混凝土的生產過程中受許多因素的影響,尤其剛開機生產時混凝土性能容易出現波動,應當加強混凝土的質量性能測試,并對此進行適當調整,直到性能穩定。同時,過程中應當加強專人目測檢驗。混凝土拌合生產的第一罐必須在有關人員見證下進行開盤鑒定。2) 高強混凝土施工現場控制的目的在于收集施工過程中混凝土的性能數據,以幫助調整、改進設計配比和監督混凝土拌合生產過程。(1)首先是現場性能測試,混凝土運至現場先進行坍落度、擴展度、穩定性等的檢測,通過檢測校對混凝土從出廠至施工現場的性能是否發生改變,損失多少、是否發生分層離析等。也作為混凝土的交貨檢驗記錄,對于坍落度達不到施工要求時不18、得用于澆筑,更不得現場加水調整。(2)檢測方法和頻次,坍落度檢測次數為混凝土開盤后的前2罐車必須檢測,以后隨機抽測,但每臺班不少于10次,每澆筑100m3混凝土時必須作一次檢測,并作好檢測記錄;混凝土檢測取樣控制在卸料過程中從卸料量的1/4至3/4之間采取,坍落度檢測在20min內完成,強度試件的制作在40min內完成。(3)合理布置泵管和安放泵車,泵送前用同混凝土配比的去石子砂漿潤管,正確啟動泵車,檢查泵管連接、支撐是否牢固等。3) 高強混凝土澆筑前先進行泵送性能檢查。泵送性能主要是觀察和檢測混凝土在澆筑點的性能是否理想,泵送的過程是否較為順暢。目測混凝土表觀質量,進行坍落度、擴展度檢測以檢19、查其工作性能又無明顯變化或變化是否在掌控之內。4) 高強混凝土的澆筑鑒于高強混凝土性能的優良,澆筑速度大于普通混凝土,施工現場應做好充足的準備。(1)事先制備與澆筑混凝土同配比的去石子砂漿,對豎向混凝土構件用塔吊吊料斗運至澆筑點,人工方式在澆筑面底部鋪漿3050mm厚,以避免根部爛根。(2)高強混凝土由于澆注速度快,混凝土下沉時間長,必須進行二次復振,復振時間在施工完畢30分鐘左右,防止產生橫向開裂。(3)混凝土澆注過程中垂直自由下落高度控制在2m以內。(4)高性能混凝土的澆筑速度比較快,不得再出料口過多集中堆料。4 本工程高強混凝土從拌合物生產至澆筑完成過程中,對混凝土工作性能的評價指標見表20、1.3-1。表1.3-1 混凝土工作性能評價表工作性能性能要求描述檢查方法流動性混凝土在自重或外力作用下,易于流動、填充模板的難易程度。坍落度試驗、坍落擴展度試驗、坍落變形速度試驗(測定擴展度值達到50cm和直到最后擴展流動停止所需的時間)可塑性混凝土容易填充模型、形成所需尺寸和形狀,組成材料不產生分離。穩定性混凝土在外力作用下骨料在漿體中保持均勻分布能力,不離析、少量或不泌水。目測及施工檢驗泵送性混凝土泵送壓力下被壓送的難易程度,不產生離析,具有適當的黏性。施工檢驗易澆筑性混凝土在模板中能充分、密實地填充模型的難易程度,成型后混凝土構件不產生蜂窩、麻面等填充缺陷。施工檢驗和混凝土成型后表觀質21、量檢查易密性混凝土澆筑的自密實能力或在振搗作用下達到密實的難易程度,蜂窩、麻面、表面氣泡含量大等外觀缺陷少。施工檢驗和混凝土成型后表觀質量檢查坍落度損失混凝土在一定的延長時間條件下能夠保持坍落度減少的能力。施工檢驗1.4 高強混凝土施工后的養護混凝土澆筑完畢后,為保證已撓筑好的混凝土在規定齡期內達到設計要求的強度,并防止產生收縮,應按施工技術方案及時采取有效的養護措施,并應符合下列規定: 應在澆筑完畢后的12h以內對混凝土加以覆蓋并保濕養護; 混凝土澆水養護的時間不得少于7d,對摻用緩凝型外加劑或有抗滲要求的混凝土,不得少于14d,當采用其他品種的水泥時,混凝土的養護應根據所采用水泥的技術性能22、確定。 澆水次數應能保持混凝土處于濕潤狀態;混凝土養護用水應與拌制用水相同; 采用塑料布覆蓋養護的混凝土,其敞露的全部表面應覆蓋嚴密,并應保持塑料布內有凝結水; 混凝土強度達到1.2N/mm2前,不得在其上踩踏或安裝模板及支架。 當日平均氣溫低于5時,不得澆水; 混凝土表面不便澆水或使用塑料布時,涂刷養護劑; 高強混凝土的養護,應根據氣候條件按施工技術方案采取控溫措施。 覆蓋澆水養護,用草袋或適當材料對混凝土表面加以覆蓋并使混凝土在一定的時間內保持水泥水化作用所需要的適當溫度和濕度條件,使其混凝土強度迅速增長。 塑料薄膜養護。在有條件的情況下,可采用不透水、氣的薄膜布 ( 如塑料薄膜布)養護。23、用薄膜布把混凝土表面敞露的部分全部嚴密地覆蓋起來,保證混凝土在不失水的情況下得到充足的養護,這種養護方法的優點是不必澆水,操作方便 ,能提高混凝土的早期強度。1.5施工過程中的技術預控措施1 澆筑前編制澆筑方案,明確澆筑順序及分層厚度,避免形成施工冷縫,薄層澆搗,均勻上升,以便于散熱。2 現場嚴格控制水灰比及坍落度:加強對罐車司機及工人的教育,嚴禁運輸途中或現場加水,原則上澆筑混凝土避開雨天,否則采取隨澆隨蓋的措施。3 澆筑前,清除模板內鋸末、雜物等,灑水濕潤模板;后澆帶、施工縫澆筑混凝土前剔除接茬口浮漿并鑿毛處理。4 梁、柱砼強度等級不同,節點采用快易收口網隔離,分別澆筑混凝土以減少梁板的收縮應力和裂縫,如圖1.5-1所示。圖1.5-1 不同強度等級混凝土的梁柱施工接縫注:柱的混凝土強度等級高于梁5 混凝土振搗采用高頻震搗棒“快插慢拔”,垂直點震,不得漏震、欠震和過震,禁止用振搗棒橫拖趕動混凝土,避免造成離下料口遠處砂漿過多而開裂。初凝前1小時進行二次振搗,防止沉降收縮裂縫和塑性裂縫,同時改善混凝土與鋼筋的粘結強度;6 對高強砼進行智能測溫,實時監控,指導混凝土養護;1) 核心筒墻頂架設噴淋水管,拆模前帶模淋水養護,爬模架下掛兩層濕麻袋,用于拆模后墻體養護;2) 柱子包裹塑料膜養護;