C70混凝土施工方案方案

C70高性能混凝土芯柱施工工法重庆第三建设有限责任公司重庆建工集团熊渝兴 何志刚 符 建 杨 帆 魏河广 鲍安红前言C70C70材的重要途径,将成为解决各种房屋结构轴压比超限并提高其抗震性能的核心技术.重庆建工集团第三建设有限责任公司,20019200210月,C70高性能混凝土芯柱施工技术应用于重庆帝都广场工程,C70C70的成功应用在重庆属首例，据科技查新目前国内未见该项技术的报道。工法特点2。1C70高层建筑中柱的截面积，达到节地和节材的经济效果。2。2C70能力，加强结构延性，提高房屋建筑的抗震性能。2。3C70高性能混凝土的高工作性能,可以解决芯柱钢筋和复合箍筋密集难以下料振实及远程泵送极易堵泵、离析等问题，加强混凝土的均匀性和密实性，提高混凝土的浇筑质量.2.4C70高性能混凝土芯柱,由于方便操作,对加快施工进度具有显著的效益.适用范围有严格要求的房屋建筑。工艺原理混凝土强度（MPa）4.1.1-2粘结力与混凝土强度变化曲线图混凝土强度（MPa）4.1.1-2粘结力与混凝土强度变化曲线图4.1.1C701（4。1。1—1。4.1.1-1混凝土孔隙率与混凝土强度变化曲线图2、水泥浆体与集料界面粘结力越大，浆骨界面结构越紧密，混凝土孔隙率越低,混凝土强度越高（详图4。1。1—2）.3、水胶比越适中,混凝土的工作性越好、强度越高(详图4。1.1-3）.4、C703新拌混凝土水胶比与工作性能曲线图5、C70高性能混凝土不仅具有混凝土结构所要求的各项力学性能，且要具化技术。4。1.2 超塑化剂在C70高性能混凝土配制中的应用原理1、超塑化剂的应用原理C70流动性、填充性、抗离析性能等，主要靠超塑化剂来调节.超塑化剂的特点是对水泥的分散能力强,减水率高，可大副降低混凝土单方减小混凝土坍落度损失功能强。由于超塑化剂中不含NaSO2 4性.200mm以上，坍落扩展度提高到600mm4。1.2)。 0

dv (4.1.2）dt式中：—-为剪切应力； -—为屈服剪切应力;0——为塑性粘度；dvdt——为剪切变形速率.分析上式可知,0

是阻止塑性变形的最大应力,是混凝土内部阻止其流动的性能，越小，相同外力作用下流动速度越快。因此,0

和越小，混凝土拌合物初始流动阻力及流动过程中阻力就越小，就越有利于混凝土拌合物获得高流动性.但是，另一方面混凝土拌合物的匀质性及抗离析能力同样取决于0

和， 和越小，阻止粗骨料与水泥浆料相对移动的能力越弱,又容易导致混凝土拌0性之间的矛盾，通过混凝土配合比优化设计，在二者之间找到最佳平衡点25%～30%，0。25~0.26，而500kg/m3200mm择使用超塑化剂,是解决上述矛盾的有效途径。2、混凝土高工作性能的检测掺加适量超塑化剂的混凝土，其良好的工作性能可以采用以下方法测试：1）流动性检测对混凝土拌合物流动性的检测，传统方法是坍落度测试.该方法简单易行,但对影响其流动性的屈服剪切应力 和塑性粘度仅靠目测判断,不能较准确地量0化其流动性指标。即使混凝土坍落度很大,由于过大，拌合物粘滞酽稠，仍不能满足流动性要求.因此，还必须考虑流变时间这一因素,从时间及空间两个面，全面评价其流动性指标 和.0为此，可采用以下方法检测并量化其流动性能.①L型流动仪检测法“L型流动仪检测法”工作原理为图4.1.2-1所示。图4。1。2—1 L型流动仪检测法工作原理L2minL1。本方法克服了坍落度试验之不足，受人为因素影响较小,是衡量流动性指标比较理想的方法。②倒置坍落度筒检测法“倒置坍落度筒检测法"工作原理如图4.1。2—2所示.图4.1。2-2 倒置坍落度筒检测法工作原理将坍落度筒倒置并在底部加盖，固定于支架上,底部距地约500mm。筒内装满混凝土并抹平，迅速滑开底盖，用秒表计量混凝土流空时间。同时，结合测坍落度时测得的混凝土流动直径（坍落扩展度）200mm8~12s，30mm，则混凝土工作性能优良。2）混凝土拌合物离析性、匀质稳定性检测3）混凝土拌合物充填性检验：UU2minH，H4。1.3细粉掺合料在C70高性能混凝土中的应用原理1、细粉掺合料的应用原理细粉掺合料,如硅灰、粒化高炉矿渣微粉、粉煤灰等。它不仅可以改善混凝01~1μm；15～20m2/g,50～100硅灰对混凝土强度增强之原因：硅灰具有较强的火ft2～5硅灰的火ft0。1μm小孔孔径变细，细颗粒硅灰填充在水泥颗粒空隙间，使浆体更加密实。明显改善浆骨界面结构，增强浆体与骨料界面之粘接.2、配制高强混凝土用的硅灰的要求0.1～1μm，20m2/g3%。SiOFeO,AlO,CaOft灰活性指数≥90%。23、硅灰混凝土施工注意事项

23 231）加硅灰一般要增大新拌混凝土的粘聚性、粘度和需水量，如要保持一定凝土搅拌时间.尤其是在炎热干燥条件下，因此初凝前应二次压实收光并加强养护。。41、高性能混凝土试配原理高性能混凝土的技术方案及配合比优化设计，实质就是通过对原材料精选和对配合比的调整试配，使屈服剪切应力τ0

和塑性粘度η保持到一个适宜区间,使混凝土既具有足够的塑性粘度即粘聚性，不致离析泌水，又具有良好的流动性、充填性.配合比优化设计，主要考虑混凝土强度等级和工作性能两大因素.混凝土试配强度计算式如下，见式（4.1.4)：f fcu,0

cu,k

(4。1。4）式中：

cu,k

-—混凝土强度标准值(MPa；—-混凝土强度标准差；fcu,0

——混凝土试配强度(MPa。在进行混凝土试配时,首先根据强度等级要求,根据公式(4。1.4）确定试配强度，σ6～7MPa。然后，在混凝土试配中,主要从流重视工作性能与混凝土力学性能及耐久性能之矛盾。2、高性能混凝土试配优化规律配合比作调整，把工作性能指标控制在适当范围内。土工作性能及强度等级。材料浆量及用水量,降低水胶比，以满足强度等级.若配制的混凝土拌合物“粘滞含量；调整掺合料品种或掺量；或通过更换水泥品种,以保证水泥与外加剂的良好适应性。C704.2.1凝土结构设计规范》,根据不同结构体系及抗震等级要求，对高层建筑框架柱轴压比作出了限值要求.4.22Nc截面面积A和混凝土轴心抗压强度设计值fc乘积之比值.4。2。3C70高性能混凝土芯柱可以提高框架柱的轴压比限值。1、强度等级≥C60的混凝土在强度提高的同时，脆性也在增加，故强度等级≥C60的混凝土柱的轴压比限值比强度等级﹤C60的混凝土柱的轴压比限值C70﹤C600.05。2、由于芯柱和复合箍筋可以减小混凝土的横向变形，故芯柱和复合箍筋可0.8％005；100mm200mm12mm0。10;0。15。3、综合上述两项，C70高性能混凝土芯柱可以提高柱的轴压比限值0.10。4。2.4C70了减小框架柱的截面积的目的，改善了柱的延性和耗能能力。施工工艺流程及操作要点5。1施工工艺流程本工法施工工艺如下：施工准备施工准备芯柱及复合箍筋施工柱模安装C70高性能混凝土施工混凝土养护拆模操作要点施工准备1、C70高性能混凝土材料的选择52.5Mpa52。5R5.2。1。25％系。5～20mm50％复合而成.拌合用水选用自来水。2、C70高性能混凝土配合比设计C70200±30mm600mm5~25s5.2.1。在有条件情况下应尽量采用复掺，不仅可以改善新拌混凝土的和易性，而且可以提高混凝土的强度和耐久性。表5。2。1活性掺合料种类、掺添方法及掺量一览表超细粉种类及掺添方法 超细粉掺量范围单掺硅灰（A）单掺超细粉煤灰单掺超细矿渣粉单掺超细沸石粉(D)A+B

10％~12％15％~20％15%~25％10%～15％A（8%～10％）＋B(10%~15％)A（8%～10%)＋B(5%）A（8％～10％）＋D(5%～10％）B(10％）＋C（10％～15％）B（10％）＋D（5%～10％）3、新Ⅲ级钢机械连接施工技术培训。（详JGJ107－2003）4、材料和机械设备准备。（详见表6.1、表6。2）5。2。2芯柱及复合箍筋施工1、芯柱及复合箍筋施工流程施工准备施工准备芯柱及复合箍筋制作脚手架搭设柱筋安装绑扎隐蔽验收梁柱节点钢8绑扎梁板架搭设2、施工准备5。2.2XYXY利于复合箍筋的定位及框架梁与芯柱节点纵横交错处,钢筋的成型既符合设计要求，又有利于混凝土的下料振捣。芯柱纵筋及复合箍筋和框架梁箍筋的下料尺寸,必须满足机械连接的技6.16。2。3、芯柱及复合箍筋的制作20MnSiVⅢ制其加工质量，待其接头加工完毕,使用前必须采用专用胶套对其直螺纹丝口进行保护。芯柱复合箍筋一般为Φ12～Φ14Ⅱ级钢，其加工尺寸的精度直接影响芯5.2.2混凝土芯柱及配筋大样图制作，芯柱与框架梁纵筋放样原则是：应将其柱角筋布置在外，梁角筋布置在内,再适当调整复合箍筋及框架梁套箍尺寸。3）4、脚手架搭设.（略)5、柱筋安装绑扎1）柱筋安装严格控制同一受力钢筋接头不超过两个；同一连接区段（35d或500mm范围）接头面积不超过50％，接头位置宜设置在受力较小处。确保钢筋与直螺纹套筒的咬合长度。18＃~20#附表四要求。取样后钢筋断头处采用同规格、同级别钢筋搭接焊补强。6、梁板架搭设。(略）7、梁柱节点钢筋绑扎根据梁柱节点钢筋放样布置要求,先穿框架梁水平筋于芯柱内，再绑扎芯柱复合箍筋。由于此处梁柱纵横钢筋交错密集,可将部分柱箍筋加工成门字箍相互搭接绑扎安装就位。8、钢筋隐蔽验收与普通钢筋隐蔽验收程序相同。5.2。3柱模安装。(略)。4C70高性能混凝土施工1、C70高性能混凝土施工流程混凝土搅拌混凝土搅拌运输及泵送混凝土浇筑混凝土养护及检测2、混凝土搅拌及运输泵送5.2.4—17。2。6。6。2。6泵站实际投料顺序不符，建议恢复原投料顺序图.90s～120s层。混凝土入场后泵送前除按规定作混凝土同养和标养试件外，还应在监理7。1。2120min混凝土泵送前先用清水检查管道无异物后,再泵送结构砂浆润滑混凝土507)其他未尽条款严格遵守《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T10-95。3、混凝土浇筑混凝土拌合物运至现场后，应立即浇筑入模，在浇筑过程中，如混凝土水泥（储仓）水泥（储仓）给料（螺旋输送机）（重量计）掺合料（储仓）给料（螺旋输送机）（重量计）混搅60s（控动机合拌数自微搅拌机混凝土搅拌运输车砂（储仓）给料（皮带输送机）（重量计）水（水池）（供水设备）（体积计重）外加剂溶液（储池）给料（输送管道、泵送）（体积计重）混搅90s（控动机合拌数自微搅拌机）石（堆场）给料（皮带输送机）（重量计）图5.2。4-1 混凝土拌制顺序200±30mm，600mm，5～25s，30mm，4m。3)300～500mm）400mm4）梁柱节点钢筋特密，还应增加专门小直径振动棒插振及人工插钎等振捣措施，以确保节点混凝土密实.（℃）（℃）图5。2.4-2测温点布置图养护时间（h）（14d,5。2.4—225℃。5.2.4—3温度变化图线图150mm×150mm×150mm100m3的同配合比混凝土，其取样不少于一次。7d14d28d60d600。C.d7d14d试件为两种养护方法的早期拆模试件，28d，60d期试件。600。c。d5)强度。材料与设备采用的原材料名称、品种及要求见表6.1，采用的设备见表6.2。表6。1原材料名称、品种及要求一览表序号 材料名称序号 材料名称材料型号品种材料要求一钢筋1主筋HRB400符合钢筋混凝土用热轧带肋钢筋规范要求2箍筋HRB335符合钢筋混凝土用热轧带肋钢筋规范要求3钢筋连接机械连接型式检验应达到Ⅰ级接头要求，每一验收批（500个接头）随机抽取的接头试件抗拉强度符合Ⅰ级接头要求.二混凝土1水泥普通硅酸盐水泥安定性、凝结时间合格，强度达到52。5R标准2细骨料50％机制砂、50%渠河砂细度模数≥2.6，含泥量≤1%3粗骨料5-20石灰岩碎石岩石强度≥1.5混凝土抗压强度，压碎指标<10％4减水剂多羧酸类或氨NaSO5%2 4基磺酸系.5掺合料基磺酸系.5掺合料粉煤灰、硅粉粉煤灰达到Ⅰ级粉煤灰要求,烧失量＜2％，比表面积≥4200cm2/g；硅粉平均粒径0.1-0。2μm，比表面积不小于180000cm2/g,活性SiO含量91％,≥85%。2序号设备名称设备型号单位数量用途1塔机QTZ63台3材料垂直运输2钢筋调直机GX12-B台2调直钢筋3钢筋切断机GJ—40台2钢筋加工4钢筋弯曲机GWJ—40台2钢筋加工5钢筋滚轧直螺纹攻丝机GYZL—40台4钢筋直螺纹加工6混凝土输送泵90型台1混凝土浇筑7混凝土搅拌机75型台1混凝土浇筑8混凝土搅拌机120型台2混凝土浇筑9混凝土振捣器1.5KW、50型台2混凝土浇筑10混凝土运输车7m3辆/10km3混凝土运输质量控制7。1工程质量控制标准7。1。1本工法执行质量控制标准：1、《高性能混凝土应用技术规程》CECS207：2006；2、《混凝土强度检验评定标准》GBJ107；3、《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ146；4、《高强混凝土结构技术规程》CECS104：99;5、《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175；6、《普通混凝土用砂、石质量标准及检验方法标准》JGJ527、《混凝土外加剂》GB/T80768、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499；9、《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ10710、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204。7。1。2钢筋及混凝土检验项目、频率和评定标准:详表7。1.2表7.1。2钢筋及混凝土检验项目、频率和评定标准表序项目检验项目 检查频率 评定标准号一钢筋1原材料力学性能 1组/60t 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋2钢筋接头力学性能 1组/500个 钢筋机械连接通用技术规程二混凝土1组/工作班/100盘且1标养试件强度强度 混凝土检验评定标准/100m3同强度等级混凝土2同养试件强度强度1组/每层混凝土检验评定标准普通混凝土拌合物性能试验3坍落度流动性3~5次/工作班方法，200±30mm抗离析性倒置坍落度筒检测法4坍落扩展度3~5次/工作班匀质稳定性〉600mm5中边差泌水性3～5次/工作班≤30mm6排空时间流动性3～5次/工作班5～25S7。2质量保障措施7.2.1HRB400HRB335，1.251。3.7.22格。接头加工后用螺纹牙规逐个检查钢筋端头的加工质量.72.330mm筋净距≥50mm，以保证混凝土的浇筑质量.724取以下措施:1个别产地碱活性物质超标的河砂。2能，从而有效增强混凝土耐久性。3、从水泥、粉煤灰、硅粉、外加剂中限制碱含量，使用非碱活性骨料（即SiO）,AAR2反应。7。2.56。17.2。6混凝土使用材料应符合设计及规范要求，混凝土搅拌时应严格计量，每盘混凝土各组成材料计量允许偏差详表7。2。6。表7.2.6混凝土各组成材料计量允许偏差表组成材料组成材料粗、细骨料水、外加剂允许偏差±1%±2％±1％7.2.7证混凝土的工作性能。7。2.8（钻芯法）试验三种方1）3组。标养试件、同养试件作为混凝土强度评定的主要依据，局部破损（钻芯法作为试件强度的校核。安全措施8。1合施工单位实际情况和工程的具体特点,组成专职安全员和班组兼职安全员以及人员的职责,抓好工程的安全生产。8。2行布置，并完善布置各种安全标识.8。3施工现场的临时用电严格按照施工现场临时用电安全技术规范的有关规范规定执行.8.4电缆线路应采用三相五线接线方式,电气设施和设备必须绝缘良好.室内配电柜、配电箱前要有绝缘垫，并安装漏电保护装置。85化、规范化.免爆管、堵泵事故发生。的湿压力为模板的主要作用压力（侧压力，避免爆模造成质量、安全事故.操作平台应搭设牢固，施工人员在上面操作时必须系好安全带。8。10使用振捣棒的作业人员，应穿胶鞋，戴绝缘手套，使用带有漏电保护的开关箱。8.11夜间作业，应有足够的照明设备，并防止眩光。8。12清管时，管端应设置挡板或安全罩,严禁在管端站立人员，以防喷射伤人。8。13拆除泵管接头时，应先进行多次反抽,卸除管道内混凝土压力，以防混凝土喷出伤人.环保措施标牌清楚、齐全,各种标识醒目，施工场地整洁文明。水外流。9。4优先使用先进的环保机械，采取设立隔音罩等消音措施降低施工噪音道允许值以下，合理安排施工进度，尽量避免夜间施工。9.5泥上路。晴天经常对施工通行道路进行洒水,防止尘土飞扬，污染周围环境.效益分析10。1C70高性能混凝土芯柱,通过提高混凝土强度和柱的轴压比限值，减小了C70凝土还以良好的耐久性能,降低了大气污染所带来维修费用。故在超限高层建筑C70C50200的经济效果.102C70C70高性能混凝土在超限高层结构中的强度优势，克103C70,C7010。4建筑材料的节约,相应地节约了生产建筑材料的能耗，也达到了节能的目的.C70高性能混凝土芯柱这一新颖结构形式的推广应用,符合建筑产业发展方向所要求的建筑节材、建筑节能、建筑节地等项主要指标。应用实例重庆帝都广场工程工程概况该工程位于商业黄金地带的解放碑民族路,20015月开工，20046月竣工.工程建筑面积1345万平方米，长115m，宽60m，高1788m,结构型式为框架－核心筒结构,是一栋双塔楼共裙房超高层建筑。工程抗震设防按六度地震.双塔结构263116.4m;B46层,33m－4.8m，178.7m.工程±0.00044.5m－60m8层裙楼。工法应用情况A1020B37。50C70高性能混凝土（11.、C703863立方米，做119组。按照混凝土评定标准，满足设计并达到规范要求.混凝土的施工性能好,坍落度损失少，25～10mm，混凝土强度标1.84～3.48MPa，其生产质量达到优良标准.材料名称水泥机制砂表11.1渠河砂混凝土试配原材料及配合比粗骨料 水 外加剂粉煤灰硅粉质量比1000.800。802.42 0。35 0.0160。180.08m3量（kg）4553643641100 160 7.288236按以上材料及配合比配制出的高性能混凝土指标如下:①配制强度大于规程规定②混凝土单方用水量160kg不于规程规定175kg。③胶凝材料总量573kg/m3，符合规程规定不大于的要求。④混凝土水胶比0.28，符合规程规定0。25~0.42范围.⑤矿物微细用量占胶凝材料总量的2059%,不大于规程规定要求的40％.⑥砂率为39符合规程规定范围 37%～44％的要求.⑦高效减水剂掺量为胶结材料总量的1.27％，符合规程规定0。4~1。5%的范围要求。⑧混凝土坍落度200±30mm,展度大于600mm,中边差〈30mm，满足施工要求。本项目通过不同试件和实体检测，其强度按《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-87评定均达到设计要求，检测结果详表11。2和图11.标准养护试块标准养护试块同条件养护试块钻芯法方法强度平均强度平均强度平均楼层号nnn值MPa值MPa值MPa41378.67172.30171.3031579.01174.0