C70混凝土项目施工组织

\\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1．前言C70高性能混凝土芯柱由于综合应用了C70柱和复合箍筋技术，可以解决房屋建筑中的“胖柱”问题，是实现建筑节地和节术。重庆建工集团第三建设有限责任公司，在2001年9月至2002年10月，成功地将C70高性能混凝土芯柱施工技术应用于重庆帝都广场工程，并在工程施工技术总结的基础上，不断进行C70高性能混凝土芯柱施工技术的研究，完善形成了“C70工程中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。2．工法特点2.1C70高性能混凝土芯柱，可以解决高层建筑中柱的轴压比问题，减小超限高层建筑中柱的截面积，达到节地和节材的经济效果。2.2C70高性能混凝土和芯柱及复合箍筋组合技术的应用，可以提高柱的变形能力，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。2.4C703．适用范围有严格要求的房屋建筑。4．工艺原理\\4.1C70高性能混凝土配制的原理4.1.1C70高性能混凝土配制的基本原理1、水泥浆料和集料孔隙率越低，混凝土孔隙率越低、孔径越小，混凝土越密实，混凝土强度及耐久性越高（详图混凝土强度（MPa）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（详图图3、水胶比越适中，混凝土的工作性越好、强度越高（详图4、C70提高浆骨料界面粘结力。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，且要具高性能混凝土的化技术。\\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超塑化剂是配制C70流动性、填充性、抗离析性能等，主要靠超塑化剂来调节。用水量，使混凝土获得高强等级，同时混凝土拌合物的流动性大、可泵性好，且减小混凝土坍落度损失功能强。由于超塑化剂中不含NaSO，能提高混凝土耐久24性。超塑化剂有改善混凝土粘聚性，使混凝土在高流动状态下不离析、不分层，化剂的应用还可以使混凝土坍落度提高到200mm600mm土拌合物流变方程（式0dvdt（4.1.2）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，是阻止塑性变形的最大应力，是混凝土内部阻止其流动0和越小，混凝土拌0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和，0和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超塑化剂减水率可达到25%～30%，使混凝土水灰比降低到0.25～0.26，而水泥用量仍可达到500kg/m3左右，混凝土坍落度可以保持在200mm左右。合理选择使用超塑化剂，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0过大，拌合物粘滞酽稠，仍层面，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4.1.2-1L型流动仪检测法工作原理把L速提起隔板，量取2min混凝土流动长度L1。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200mm600mm，流动时间在8～12s，中边差小于或等于30mm，则混凝土工作性能优良。2）混凝土拌合物离析性、匀质稳定性检测混凝土拌合物的坍落扩展度指标量化了混凝土在自重作用下克服屈服应力、展边缘无砂浆析出和泌水现象。3）混凝土拌合物充填性检验：“混凝土拌合物充填性检验”采用U型仪检测法。U型仪分左右两腔，中间有距底板一定距离的隔板分开。试验时用挡板挡住2min两侧混凝土的高度差好。4.1.3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土工作性能，而且部分矿物超细粉料可以填充水泥在凝结硬化过程中形成的空及耐久性能明显提高，因此，细粉掺合料成为了高性能混凝土的重要组成成分。硅灰是铁合金生产企业的一种主要副产品。其平均粒径为0.1～1μm；比表面积15～20m2/g，硅灰颗粒比水泥颗粒小50～100倍。硅灰对混凝土强度增强之原因：1）硅灰具有较强的火山灰性能，在混凝土中生成的凝胶增强了混凝土内部胶结性能，能以2～5倍的数量取代水泥。2）硅灰的火山灰反应，改变了浆体的孔结构，使大于0.1μm的大孔减少，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。3）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1）平均粒径0.1～1μm，比表面积20m2/g左右，含水率≤3%。SiOFeOO223233、硅灰混凝土施工注意事项1）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\\混凝土搅拌时间。2）加硅灰可减少泌水，可快速收光，但也增加了混凝土塑性收缩开裂之风险，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。4.1.4高性能混凝土的试配及优化技术原理1、高性能混凝土试配原理对配合比的调整试配，使屈服剪切应力τ和塑性粘度η保持到一个适宜区间，0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)：ff（4.1.4）,0,k式中：f,k——混凝土强度标准差；fcu,0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，σ根据施工水平，一般可取6～7MPa。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1）按照用水量、外加剂、砂率及掺合料对混凝土工作性能的影响规律，对

配合比作调整，把工作性能指标控制在适当范围内。2）通过应用超塑化剂，缓凝保塑剂及适量引气剂等降低水胶比，保证混凝

土工作性能及强度等级。3）在混凝土工作性能适宜但强度值离试配值相差较大时，可通过提高胶凝

材料浆量及用水量，降低水胶比，以满足强度等级。4）混凝土拌合若出现离析，可采用增加砂率或减小细骨料细度模数，以及

增加掺合料，减少用水量等办法解决。好适应性。4.2C70高性能混凝土芯柱的力学原理4.2.1GB50010－2002《混压比作出了限值要求。4.2.2轴压比N/（fA）指考虑地震作用组合的框架柱轴向压力设计值N与柱全c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低，C70混凝土柱的轴压比限值要比强度等级﹤C60的混凝土柱轴压比限值减小0.05。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％时，设有芯柱的混凝土柱轴压比限值可以增加0.05；在柱全高采用间距不大于100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm的复合箍筋，可以增加柱的轴压比限值0.10；上述二者同时采用，可以增加柱的轴压比限值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，实现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。5．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5.2操作要点5.2.1施工准备\\1、C70高性能混凝土材料的选择1）水泥选用强度等级为52.5Mpa或52.5R的普通硅酸盐水泥。2）活性掺合料种类、掺添方法及掺量详表5.2.1。3）外加剂选用减水率不低于25%的超塑化剂（即：采用多羧酸类或氨基磺4）粗骨料选用5～20mm高强石灰岩碎石。5）细骨料选用人工复合机制砂，即特细砂和机制砂各50％复合而成。6）拌合用水选用自来水。2、C70高性能混凝土配合比设计C70200±30mm、扩展度大于600mm、倒坍落度筒排空时间在5～25s的要求，按照这些要求来进及掺量范围见表5.2.1。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)10％～12％单掺超细粉煤灰（B）15％～20％单掺超细矿渣粉（C）15％～25％单掺超细沸石粉(D)10％～15％复掺A+BA(8％～10％)＋B（10％～15％）复掺A+BA（8％～10％）＋B（5％）复掺A+DA（8％～10％）＋D（5％～10％）复掺B+CB（10％）＋C（10％～15％）复掺B+DB（10％）＋D（5％～10％）3JGJ107－2003）46.1、表）5.2.2芯柱及复合箍筋施工1、芯柱及复合箍筋施工流程\\2、施工准备1要放出框架柱纵筋X及YX及Y求，又有利于混凝土的下料振捣。2）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3）钢筋加工机械及材料准备详见表6.1、表6.2。3、芯柱及复合箍筋的制作1）芯柱纵筋为20MnSiVⅢ级钢，其接头设计要求采用机械连接，制作需严进行保护。2）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图再适当调整复合箍筋及框架梁套箍尺寸。3）确保复合箍筋弯钩平直长度满足抗震设防及设计要求。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。\\2）机械连接接头安装时，注意控制钢筋的攻丝长度和连接后的外露丝数，以确保钢筋与直螺纹套筒的咬合长度。3）柱筋与箍筋交叉点必须满扎18＃～20＃扎丝，注意箍筋弯钩与柱筋连接处交错布置。4）钢筋绑扎完毕在监理见证下现场作接头力学抽检试件取样，取样频率详附表四要求。取样后钢筋断头处采用同规格、同级别钢筋搭接焊补强。7、梁柱节点钢筋绑扎搭接绑扎安装就位。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)5.2.4C70高性能混凝土施工1、C70高性能混凝土施工流程2、混凝土搅拌及运输泵送1）高性能混凝土在混凝土搅拌站拌制参照图5.2.4-1所示的投料顺序，当允许偏差详表7.2.6。本投料顺序图与高性能砼规程6.2.6条投料顺序及泵站实际投料顺序不符，建议恢复原投料顺序图。2）混凝土搅拌时间控制在90s～120s之间。3）运输混凝土采用专用搅拌运输车，确保混凝土在运输过程中不离析不分层。4）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，还应在监理差、排空时间满足表7.1.2施工要求。5）混凝土从搅拌车中卸出后到现场浇筑完毕，其延续时间控制在120min内。6）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泵和输送管内壁，并在框架柱根部薄铺约50厚结构砂浆以解决框架柱烂根等质\\量通病。7）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1）混凝土拌合物运至现场后，应立即浇筑入模，在浇筑过程中，如混凝土解决泵送混凝土困难问题，但需严格控制混凝土水灰比不超过混凝土试配要求。混合搅拌（数控自动微机搅混凝土搅拌运输车混合搅拌（数控自动微机搅图5.2.4-1混凝土拌制顺序2）混凝土拌合物运至现场后，经坍落度检测为200±30mm，扩展度检测大于600mm，排空时间在5～25s，中边差小于30mm，说明其工作性能较好，可增加其混凝土浇筑自由倾落高度，但不超过4m。3）混凝土浇筑采用分层（层厚300～500mm）下料，分层振捣，振捣设备采用高频振捣器，垂直点振，振动棒移动间距控制在400mm左右，不得平拉，也不得过振，更不得欠振，确保芯柱混凝土密实。4）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。4、混凝土养护及检测方法1）混凝土采用专人浇水和带模养护（梁柱节点处）方法同时进行。养护时间不少于14d，养护期间确保混凝土表面湿润。并按图5.2.4-2要求作好测温记录，控制其内外温差小于25。图养护时间（h）图2）混凝土试件采用150mm×150mm×150mm的标准试件。3）每次混凝土浇捣不超过100m3的同配合比混凝土，其取样不少于一次。4）每次应留置及600。C.d试件各一组。其中7d和14d试件为两种养护方法的早期拆模试件，28d试件为标养试件，60d试件为标养后期试件。600.c.d试件为同养试件。5）为取得结构实体混凝土强度，现场可采取钻芯法或回弹法检测混凝土实体强度。6．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\\一123二12砂34多羧酸类或氨245222表1台32台23台24台25台46型台17型台18型台29型台2337．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：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表序号一1121个二1132134567.2质量保障措施7.2.1主筋采用HRB400、箍筋采用HRB335，钢筋的强屈比不应小于1.25、屈标比不应大于1.3。7.2.2主筋采用机械连接，机械连接接头应达到Ⅰ级接头标准，并经型式检验合\\格。接头加工后用螺纹牙规逐个检查钢筋端头的加工质量。7.2.3因芯柱采用超筋设计，特别在梁柱接头部位因钢筋过密，钢筋施工前，应筋净距≥50mm，以保证混凝土的浇筑质量。7.2.4以下措施：个别产地碱活性物质超标的河砂。2、通过硅粉与粉煤灰配掺技术，大大改善混凝土密实度，提高混凝土抗渗性能，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（即非晶态或晶化较差的、不含碱活性SiOAAR2反应。7.2.5粗骨料选用质地坚硬、级配良好的石灰岩，骨料母体岩石的立方体抗压强度符合表6.1要求。7.2.6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。表组成材料允许偏差水泥、掺合料±1%粗、细骨料±2%水、外加剂±1%7.2.7混凝土到达现场后应检测坍落度、扩展度、排空时间、中边差等指标，保证混凝土的工作性能。7.2.8混凝土强度采用标养试件、同养试件、局部破损（钻芯法）试验三种方法留取，同养试件每层楼不少于1组，局部破损（钻芯法）每单位工程不少于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。\\8．安全措施8.1认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，根据国家有关规定、条例，结合员的职责，抓好工程的安全生产。8.2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电柜、配电箱前要有绝缘垫，并安装漏电保护装置。8.5现隐患及时整改。8.6化、规范化。8.7设专人观察泵机工作压力，若超过泵机正常负荷，应及时停泵查明原因，避免爆管、堵泵事故发生。8.88.9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。8.128.13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。\\9．环保措施9.1政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对施工燃油、过程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守有防火及废弃物处理的规章制度，做好交通环境疏导，充分满足便民要求，认真接受城市交通管理，随时接受相关单位的监督检查。9.2到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。9.3设立污水坑、集水坑、排水沟，认真做好无害化处理，从根本上防止施工废水外流。9.4值以下，合理安排施工进度，尽量避免夜间施工。9.5带泥上路。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。10．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，减小了采用Ⅲ钢筋，与传统使用Ⅱ级钢筋比较，达到了节约钢材的目的。C70高性能混中采用C70C50100～200元/m的经济效果。10.2C70高性能混凝土芯柱及复合箍筋技术的组合应用，不仅以常规的施工方法、较低的含钢率实现了钢管混凝土在超限高层结构中应用所发挥的系列作用，加快了施工进度，发挥了C70高性能混凝土在超限高层结构中的强度优势，克约管理费及设备和周转材料租赁费等经济效益。10.3C70高性能混凝土芯柱，通过减小框架柱截积，改善建筑使用功能的。芯C70高性能混凝土的应用，增加了结构的安全性。该本工法的应用具有明显的社会效益\\10.4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向所要求的建筑节材、建筑节能、建筑节地等项主要指标。11．应用实例重庆帝都广场工程11.1工程概况该工程位于商业黄金地带的解放碑民族路，于2001年5月开工，2004年6月竣工。工程建筑面积13.45万平方米，长115m，宽60m，高178.8m，结构型结构中，A塔楼263.6mB塔楼463.3m－4.8m，总高178.7m0.000以下为44.5m－6.0m的8层裙楼。11.2工法应用情况该工程按建筑总高和楼层层数，属于超限高层建筑。A塔10.20标高以下、B塔37.50标高以下裙楼的柱都采用了C70高性能混凝土（配合比详表附加芯柱、约束箍筋等新技术新工艺。共用C70高性能混凝土3863立方米，做混凝土试件1192小时坍落度损失控制在5～10mm准差1.84～3.48MPa，其生产质量达到优良标准。表水每3）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80MPa，大于规程规定1.12fcu,k=1.12×70=78.4Mpa。②混凝土单方用水量160kg不大于规程规定175kg。③胶凝材料总量573kg/m3，符合规程规定不大于600kg/m3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矿物微细粉用量占胶凝材料总量的20.59%,不大于规程规定要求的39.8%,符合规程规定范围1.27％，符合规程规定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《