1、 高强混凝土高空泵送、深化和施工的能力 1.塔楼高强混凝土概况塔楼高强混凝土概况 本工程混凝土浇筑高度达 321.79m,各塔楼主要部位 C60 混凝土如下表:塔楼 部位 混凝土强度等级 泵送高度 T4N 塔楼外框柱 C60(B3L60)268.35m 塔楼核心筒剪力墙及其边缘约束构件 C60(B3L60)268.35m T4S 塔楼外框柱 C60(B3屋面)201.80m 塔楼核心筒剪力墙及其边缘约束构件 C60(B3屋面)201.80m T5 塔楼外框柱 C60(B3屋面)193.48m 塔楼核心筒剪力墙及其边缘约束构件 C60(B3屋面)193.48m T6 塔楼外框柱 C60(B3屋面
2、)189.16m 塔楼核心筒剪力墙及其边缘约束构件 C60(B3屋面)189.16m 单层最大混凝土量 部位 单层最大混凝土量 塔楼外框柱 348.71 m 塔楼核心筒墙体及其约束构件 1017.74m 2.混凝土供应公司的选择混凝土供应公司的选择 我局选择了重庆永固新型建材有限公司作为本工程高强混凝土的主供公司,该公司为重庆市的地标建筑:国际开发金融大厦(268.2 m)、重庆环球金融中心(339m),供应过 C60、C70高强混凝土,在高强混凝土的配合比设计、生产、泵送等方面有着经验丰富。国际开发金融大厦 C60/C70 重庆环球金融中心 C60/C70 混凝土供应公司的详情见第十节大底板
3、连续浇捣施工方案。3.高强砼超高层泵送影响因素及解决措施高强砼超高层泵送影响因素及解决措施 C60 高强混凝土为了达到高强度、高耐久性要求,单方用水量很低,其流动性的产生主要依靠高效减水剂的强吸附分散作用,结果,混凝土拌合物的粘性极大,造成泵送压力大大超过现有设备所能达到的程度,而且,即使设备达到很高的工作压力,泵送产量也十分有限,还会造成堵管、爆管等泵送事故。由于高强混凝土的高粘性,泵送过程中,混凝土与管壁剪切力增大,资料显示,W/C=0.385时,粘着力为0.01MPa,而W/C=0.28时,高强混凝土的粘着力为0.04MPa,系前者的 4 倍。因此,配制高强混凝土并满足超高泵送的总体思路
4、是解决 C60 混凝土的强度与大流动性之间的矛盾难题,拌合物高粘性难题及其拌合物工作性能经时损失等难题。另外,超高泵送压力的泵机等泵送设备的选用难题也需要解决。3.1.高强混凝土主要技术方案和性能要求高强混凝土主要技术方案和性能要求 3.1.1.高强混凝土主要技术方案高强混凝土主要技术方案 序号技术难题及主要解决技术方案 图片 1 C60 混凝土高强度和大流动度之间矛盾难题:1.优化骨料的级配、减少空隙率,使更多的浆体发挥润滑作用,提高混凝土的流动性;2.采用减水率较高的聚羧酸高效减水剂,降低混凝土的水胶比、增大流动性;3.采用大掺量超细矿物粉或超细复合矿物粉掺合料,充分利用掺合料的粉体填充效
5、应,降低混凝土的水胶比、增大流动性,同时提高混凝土强度,改善混凝土的耐久性。大流动高强砼扩展度试验 2 C60 混凝土拌合物的高粘性难题 1.采用减水率较高、分散效果好的聚羧酸高效减水剂;2.配制低粘度的 C60 高强混凝土,全部依靠高效减水剂的分散作用已行不通,试验证明需要控制混凝土单方用水量。通过上述技术方案可以配制出倒坍落度筒时间小于 10s 的低粘性 C60 混凝土。高强混凝土倒置坍落度筒试验 序号 技术难题及主要解决技术方案 图片 3 C60 混凝土拌合物工作性经时损失难题:1.采用具有保坍、缓凝的外加剂。2.采用混凝土控温技术,减少混凝土坍落度损失。3.配制出 C60 混凝土拌合物
6、的工作性可以保持 3 个小时以上。拌合物初始工作性能 拌合物 3h 后工作性能 3.1.2.高强混凝土工作性能要求高强混凝土工作性能要求 目前有关高强混凝土超高泵送的性能要求,还没有相关标准参考。结合我局在重庆、广州、深圳超高层建筑的施工经验,考虑本工程中高强混凝土所要求的大流动性、超高泵送和良好填充性能的要求。C60高强混凝土拌合物的初始工作性要求:坍落度(24020 mm)、扩展度(600mm以上)、倒坍落度筒时间(510s);3 小时后工作性能要求:坍落度(200mm);扩展度(500mm以上)3 小时后倒筒时间(15s 以下);拌合物温度(不超过 30),无分层、离析。上述性能要求可满
7、足超高泵送要求。3.2.高强混凝土超高层泵送设备主要技术方案高强混凝土超高层泵送设备主要技术方案 高强混凝土的高粘性对可泵性影响很大,与普通混凝土的可泵性有明显差别。普通混凝土在管道内克服与管壁的摩擦而流动,泵送压力损失而混凝土产生变形很小,即滑动产生的屈服值小于混凝土极限剪切强度。而高强混凝土在泵送时本身易产生较大的变形,而极限剪切强度很小,即屈服值大于极限剪切强度。因此,高强混凝土的超高泵送所带来一系列普通混凝土泵送所未遇见的难题。例如,1,高强混凝土的泵送压力沿程损失较普通混凝土大,其超高泵送需要泵机具有更高的泵送压力;2,在进行超高压泵送时,采用何种耐超高压的管道系统以及如何布置管道更
8、合理;3,如何减少超高泵送过程中由于混凝土的自重对泵机的反压力等。(设备参数详见超高层混凝土泵送方案)3.2.1.超高层泵送主要技术方案超高层泵送主要技术方案 编号主要技术方案 图片 1 泵管布置要求:在超高层混凝土泵送施工中,为降低管道内的混凝土对混凝土泵的背压冲击,混凝土管道的布置应遵循以下三个原则:1.地面水平管的长度应在垂直高度的 1/41/5 之间,即约 100m 水平管道;2.在地面水平管道上应布置截止阀;3.在相应楼层,垂直管道布置中应设有弯道。泵管布置示意图 2 泵机选择:选用超高压泵,最高泵送压力达40MPa,理论泵送高度为 528m,为 C60高强混凝土的超高层泵送提供了有
9、效的动力保障。超高压混凝土泵机 3 泵管材质选择:选用了大于 9.5mm 厚的合金钢耐磨无缝钢管。其材质为 45Mn2钢,调质后内表面高频淬火,硬度可达 HRC4555,寿命比普通管可提高 35 倍。一方面,有效的减少了管道的泵送阻力,另一方面保障了管道的抗爆能力。高耐磨、抗爆泵管 编号 主要技术方案 图片 4 管径的选择:输送管管径越小则输送阻力越大,但管径过大的输送管抗爆能力差,而且砼在管道内流速慢、停留时间长,影响混凝土的性能,初步选用了直径为 125mm的输送管。直管设计 5 管道连接:施工中,超高压和高压耐磨管道需承受很高的压力,安装好后不用经常拆装,我局采用强度更好的螺栓连接,采用
10、 O 形圈端面密封形式。可耐 100MPa的高压,并有很好的密封性能。管道连接密封形式 6 截止阀的使用:安装位置:在水平至垂直上升处;安装目的:减少停机时垂直混凝土回流压力的冲击以及防止管道清洗时水的回流。截止阀 7 管道的固定:每两节混凝土输送管至少用一个固定管夹固定,固定管夹可用地脚螺栓固定于墙体或砼墩上。(1)水平直管的固定三维图(2)弯管固定三维图 (3)弯管支撑三维图 (4)弯管支撑实物图 3.2.2.超高层泵送能力验算超高层泵送能力验算 现有的 JGJ/T10-2011混凝土泵送施工技术规程中推荐的泵送阻力计算方法,主要适用于普通混凝土,其沿程压力损失的取值 0.010MPa/m
11、 偏小,不适用 C60 以上的高强混凝土泵送压力损失计算。根据我局在广州、深圳历时 16 个月,通过对 6115 车次混凝土(约 50000m3混凝土)泵送数据的研究分析,得到 C60 以上高强混凝土泵送阻力计算的压力损失值,如下表所示。混凝土强度等级 水平管沿程压力损失 MPa/m 竖直管沿程压力损失 MPa/m C90 0.0255 0.102 C80 0.022 0.088 C70 0.018 0.072 C60 0.0155 0.062 普通混凝土 0.008 0.032 考虑到机制砂的粒型多棱角,较河砂差,重庆来福士广场项目的 C60 高强混凝土水平沿程压力损失取 0.016MPa/
12、m,竖直沿程压力损失取 0.064MPa/m。初步计算:已知:最大垂直泵送高度 286m,将弯管计算入内,取值约 300m,垂直高度压力损失:3000.064=19.20MPa;预计:水平管道取 120m,水平管道压力损失:120m0.016=1.92MPa;空机压力:3MPa;因此,混凝土泵的出口压力 P=40MPa19.2+1.92+3=24.12MPa。经计算,采用合理的泵机选择、泵管布置、管径选择等技术手段,可以满足重庆来福士广场项目中高强混凝土的超高层泵送需求。4.C60 高强混凝土配制及生产高强混凝土配制及生产 4.1.原材料的选择原材料的选择 4.1.1.水泥水泥 配制 C60
13、高强混凝土选用符合国家标准 GB175 的通用硅酸盐水泥。C60 选用 PO.42.5R 硅酸盐水泥。PO 型 42.5R 硅酸盐水泥质量稳定可靠,铝酸三钙含量低于8%,这对减少混凝土的早期水化热是极为有利的,减少混凝土的早期水化热可降低裂缝产生的可能性。其主要检测项目及检验标准如下表所示:样品名称 PO 型水泥 42.5R 检验项目 计量 PO.42.5R 标准要求 单位 密度 g/cm3 细度 比表面积/kg 300 80m 方孔筛筛余%10.0 安定性 合格 标准稠度用水量%凝结时间 初凝 h:min 0:45 终凝 h:min 10 强度 抗折 3 天 MPa 4.0 28 天 MPa
14、 6.5 抗压 3 天 MPa 22.0 28 天 MPa 42.5 检验项目 计量 PO42.5R 标准要求 单位 三氧化硫%3.5 氧化镁%5.0 烧失量%5.0 不溶物%-4.1.2.矿物掺合料矿物掺合料 为了确保 C60 高强混凝土的物理力学性能及施工性能,并达到节能降耗的目的,混凝土中宜掺入矿粉等矿物掺合料。4.1.2.1.磨细矿渣粉磨细矿渣粉 磨细矿渣粉在混凝土中起填充作用、流化作用与增强和耐久作用。选用的磨细矿渣粉除应满足国家及地方现行规范的要求外,还应符合以下要求:1)比表面积应大于 400/kg;2)需水量比应不大于 105%;3)烧失量应不大于 5.0%;4)用量不可大于混
15、凝土中总胶凝材料总重量的 40%。综合考虑,初步选用 S95 磨细矿渣粉,其主要检测项目及检验标准如下表所示。样品名称(型号)磨细矿渣粉(S95)序号 检验项目 标准要求(S95)1 密度 g/cm3 2.8 2 比表面积/kg 350 3 活性指数%7d 75 28d 95 4 流动度比%90 5 三氧化硫%4.0 6 烧失量%3.0 4.1.2.2.粉煤灰粉煤灰 用作高强混凝土掺合料的粉煤灰一般选用级灰。其主要检测项目及检验标准如下表所示。样品名称(型号)粉煤灰(级)序号 检验项目 标准要求 级 1 细度 12.0(45m 发孔筛筛余)(%)2 需水量比(%)95 3 烧失量(%)5.0
16、4 含水量(%)1.0 5 三氧化硫(%)3.0 6 游离氧化钙(%)F 类 1.0 C 类4.0 7 安定性(C 类)5.0 雷氏夹沸煮后增加距离 mm 本工程施工中采用级粉煤灰配制 C60 高强混凝土,必须在大量试配的基础上,确定施工配合比以保证混凝土要求的各项性能,才能够进行施工应用。4.1.2.3.硅粉硅粉 用作高强混凝土掺合料的硅粉应符合以下质量要求:1)SiO2含量85%;2)比表面积(BET 氮吸附法)18/g;3)密度约 2200kg/m3;4)平均粒径 0.10.2m。本工程所选用的硅粉,主要检测项目及检验标准如下表所示。样品名称 硅微粉 序号 检验项目 标准要求 1 二氧化
17、硅含量/%85 2 28d 活性指数/%85 3 比表面积/g 15 4 烧失量/%6 5 含水率/%3.0 6 需水量比/%125 7 Cl-/%0.02 4.1.2.4.微珠微珠 微珠是燃煤火力发电厂从烟囱排出的飞灰,经收集后得到的粉煤灰。按高强高性能混凝土用矿物外加剂(GB/T 18736-2002)中的 I 级磨细粉煤灰检测如下表所示。样品名称 微珠 序号 检验项目 标准要求 1 SO3/%3 2 烧失量/%5 3 Cl/%0.02 4 比表面积/g 600 5 含水率/1.0 6 需水量比 95 7 7 活性指数/%80 8 28d 活性指数/%90 4.1.2.5.沸石粉沸石粉 沸
18、石粉,以一定品位纯度的天然沸石为原料,经粉磨至规定细度的产品。粉磨时可添加适量的水泥粉磨用工艺外加剂。按高强高性能混凝土用矿物外加剂(GB/T 18736-2002)中的 I 级磨细天然沸石进行检测,如下表所示。样品名称 沸石粉 序号 检验项目 标准要求 1 Cl/%0.02 2 吸铵值/mmol/100g 130 3 比表面积/g 700 4 需水量比/%110 5 28d 活性指数/%90 4.1.3.细骨料细骨料 选用符合国家规范 GB50204、GB/T14684 和 JGJ/T 241-2011 要求的机制砂,其细度为中等粒度,细度模数为 2.63.0,优先选用区砂。考虑到本工程中高
19、强混凝土的运距和超高泵送的要求,配制 C60 以上高强混凝土应控制细集料的石粉含量要求(标准要求:MB 值小于 1.4,石粉含量小于 5%;优先选择 MB 值小于 0.8,石粉含量小于 3%),对 0.315mm 筛孔的通过量不应少于 15%,对 0.16mm 筛孔的通过量不应少于 5%。砂子进场后应检验砂子的颗粒级配、亚甲蓝等指标。根据以上要求选择细骨料,其细度模数 2.63.0,主要检测项目和检验标准如下所示。样品名称(规格)砂(中砂)序号 检验项目 标准要求 1 表观密度(kg/m3)2500 2 堆积密度(kg/m3)1350 3 颗粒级配 公称粒径 累计筛余%区 5.00mm 100
20、 2.50mm 250 1.25mm 5010 630m 7041 315m 9270 160m 10090 4 细度模数 中、粗 2.63.0 5 泥块含量(按质量计,%)0.5 1.0 2.0 样品名称(规格)砂(中砂)序号 检验项目 标准要求 6 总压碎值指标(%)25 4.1.4.粗骨料粗骨料(1)配制高强混凝土的粗骨料应选用质地坚硬、最大粒径不大于 25mm 的碎石。粗骨料母岩的抗压强度应比所配制的混凝土抗压强度高 20%以上。粗骨料中针、片状颗粒含量不宜超过5%,且不得混入已风化颗粒,含泥量应不超过 0.5%,泥块含量不宜大于 0.2%。(2)碎石进场后应进行筛分和含泥量检验。(3
21、)粗骨料最大粒径与输送管径之比:泵送高度在 50m 以下时,对碎石不宜大于 13;泵送高度在 50100m 时,宜在 1314;泵送高度在 100m 以上时,宜在 1415。根据上述要求,本工程初步选用 510mm 瓜米石和 520mm 或 1020mm 碎石两级粗骨料配合成 520mm 连续级配骨料,其主要检测项目和检验标准如下表所示。样品名称 碎石 序号 检验项目 标准要求 1 颗粒级配 方孔筛(mm)累计筛余%520mm 连续粒级 26.5 0 19 010 16 9.5 4080 4.75 90100 2.36 95100 2 针、片状颗粒含量(按质量计,%)C60 C55C30 C2
22、5 8 15 25 3 含泥量(按质量计,%)0.5 1.0 2.0 4 泥块含量(按质量计,%)0.2 0.5 0.7 5 碎石压碎指标值%(混凝土强度等级:C65C80)7(混凝土强度等级:C60C40)12(混凝土强度等级:C35)20 4.1.5.外加剂外加剂 C60 高强混凝土必须使用高效减水剂,其质量应符合国家及地方现行规范的规定。高效减水剂的品种和掺量应通过与水泥的相容性试验和混凝土试配后选定。高效减水剂进场后应检验其减水率、对混凝土凝结时间的影响及坍落度经时损失等。根据以上要求,其主要的检测项目及检验标准如下表所示:序号 试验项目 性能指标 FHN HN 1 减水率/%不小于
23、25 18 25 18 2 泌水率比/%不大于 60 70 60 70 3 含气量/%不大于 6.0 4 1h 坍落度保留值/mm 不小于 150 5 凝结时间差/min 90+120+120 6 抗压强度比/%不小于1d 170 150 3d 160 140 155 135 7d 150 130 145 125 28d 130 120 130 120 7 28d 收缩率比/%不大于 100 120 100 120 8 对钢筋锈蚀作用 对钢筋无锈蚀作用 另外,混凝土外加剂供应厂商应根据施工方的施工要求,对其产品性能进行适当调整,并将调整方案及时上报。4.1.6.拌合水拌合水 C60 高强混凝土
24、使用自来水,为保证混凝土的入模温度,在泵送 C60 高强混凝土时在外运输过程做好隔热、浇筑时采取防风、防雨、防晒措施,其质量应符合国家及地方现行规范。4.1.7.其他其他 宜选用非碱活性骨料;当结构处于潮湿环境时,如受资源限制不能选用非碱活性骨料,可使用低碱活性骨料(砂浆棒法测定膨胀量不大于 0.06%),但混凝土中的含碱量必须小于 3kg/m3;严禁使用碱活性骨料。砂、石骨料必须定期检验其碱活性。检验方法参考有关标准。防止钢筋锈蚀,钢筋混凝土中的氯盐含量(以 Cl-重量计)不得超过水泥重量的 0.2%;并满足下述要求:以骨料重量(无水)的百分数计,粗骨料小于 0.04%,细骨料小于 0.08
25、%。对于预 应力混凝土,氯盐含量应低于水泥重量的 0.06%。必须定期检测砂中的 Cl 含量。4.2.配合比及配合比及 4.2.1.配合比基本要求配合比基本要求 C60 高强混凝土的配合比应满足结构设计所要求的强度和耐久性能,施工工艺所要求的拌合物性能。通过试验,经现场试配确认合格后,方可正式使用。混凝土配合比强度(,cu of)按下式计算:,1.645cuocu kff+;式中:,cu of混凝土配合比强度(MPa);,cu kf混凝土立方体抗压强度标准值(MPa);混凝土强度标准差(MPa)。C60 混凝土配合比设计应满足下列要求(1)混凝土配合比的基本参数符合 JGJ55-2011、JG
26、J/T 241-2011、JGJ/T 281-2012 的规定。(2)28 天平均强度应超过要求标准强度+12MPa。(3)所有独立立方体试块应满足 GB/T50081 的要求,采用 150mm x 150mm x 150mm 立方体试块,强度要达到标准强度+5MPa。(4)水胶比宜控制在 0.260.32 之间,总用水量控制在 150170kg/m3。(5)在配制相同强度等级的混凝土时,机制砂混凝土的胶凝材料总量宜在天然砂混凝土胶凝材料总量的基础上适当提高;对于配制高强度人工砂混凝土,水泥和胶凝材料总用量分别不宜大于 500kg/m3和 550kg/m3。(6)硅粉掺量不宜大于胶凝材料总量的
27、 10%,磨细矿渣粉掺量不宜大于胶凝材料总量的40%,粉煤灰掺量不宜大于胶凝材料总量的 30%。当采用两种以上掺合料复合时,掺合料总量不宜超过胶凝材料总量的 40%。(7)当采用泵送工艺时,泵送混凝土的砂率宜为 38%45%,且通过试验确定。(8)混凝土的可泵性,可用压力泌水试验结合施工经验进行控制。一般 10s 时的相对压力泌水率 S10 不宜超过 40%。(9)高效减水剂的掺量经试验确定,保证混凝土坍落度、扩展度和倒坍落度筒留下时间满足施工要求。4.2.2.配合比试配设计配合比试配设计 我局经过现场调研分析并结合以往的成功经验,拟定三套方案,并对其配比性能做了对比,对比情况见下:试 配 表
28、 kg/m3混凝土配合比试配表配合比1#方案 2#方案 3#方案 水泥:430、矿渣粉:120、砂:662、石:1080、水:150、外加剂:8.25 水泥:350、矿渣粉:120、粉煤灰:36、硅粉:44、砂:670、石:1036、水:150、外加剂:14 水泥:300、矿渣粉:120、粉煤灰:50、微珠:50、硅粉:30、砂:680、石:1004、水:150、外加剂:16(根据情况使用适量沸石粉)特点流动性好、水化热高 流动性好,保水性好、耐久性好、水化热适中 流动性好、粘度低、保水性好、耐久性好、水化热低、收缩低等复合型多功能混凝土。原材料中微珠、沸石粉当地没有,需要外购;说明:工程所有
29、高强度等级(C60)的混凝土以及所有钢管混凝土可参考该配合比设计表进行设计。经过对比,针对重庆来福士高强混凝土的工程需求,我局认为 2#配合比具有大流动度、水化热适中、价格合理等性能特点,因此我局超高泵送高强混凝土使用 2#配合比,在特殊部位如巨柱钢构件、钢筋密集处,对高强混凝土和易性、流动性、填充性要求较高区域优选用 3#方案。4.3.生产控制生产控制 4.3.1 原材料管理原材料管理(1)原材料要有专人按原材料选择要求采购,并有详尽的采购记录、保管记录、调拨记录等。(2)原材料厂家(供应商)一经确定不可轻易变更,必须变更时需报经总承包、监理、业主同意方可采用,质量要求同原材料选择要求不变。
30、(3)原材料进场应立即按原材料选择的质量要求复检,并做好详细记录。(4)各种原材料的运输、储存、保管和发放均应有严格的管理制度,防止误装、互混和变质。各种原材料应在固定的堆放地点存放、并有明确的标志,标明材料的名称、品种、生产厂家和生产(或进场)日期,避免误用。(5)粗、细骨料应堆放在具有排水功能的硬质地面上,存放时间不宜超过半年。骨料的堆放场地应搭建防雨棚,尽量减少因天气变化引起的砂、粗骨料含水量的变化。防雨棚未搭建完成时,应严格测定粗、细骨料的含水率,宜每班抽测 2 次。(6)对袋装粉状材料应注意防潮;对液体外加剂应注意防止沉淀和分层。(7)炎热季节时,为降低混凝土拌合物的入模温度,原材料
31、应采取适宜、有效的降温方法。储存砂石及水泥等原材料时,应采取措施降低原材料的温度或防止原材料升温的遮阳蓬。4.3.2 计量计量 原材料计量应准确,应严格按设计配合比称量,其允许偏差应符合下列规定(按重量计):(1)胶凝材料(水泥、微细粉等)1%;外加剂(高效减水剂或其他化学添加剂)1%;(2)粗、细骨料2%;拌合用水1%。4.3.3 搅拌搅拌(1)考虑到若遇到两栋塔楼无法错开浇注的情况,搅拌站必须满足混凝土每小时产量不低于 90m3,确保施工现场混凝土浇注的连贯性。(2)高强混凝土搅拌的最短时间应符合设备说明书的规定,从全部材料投入算起的搅拌时间不得少于 2min,根据混凝土均匀程度可适当延长
32、搅拌时间。(3)炎热季节搅拌混凝土时,应在集料堆场搭设遮阳棚,采用冰屑搅拌混凝土、水泥降温等措施降低混凝土拌合物的温度,以保证混凝土入模温度不高于 35。新拌混凝土的出厂检验(1)搅拌站应对其生产的 C60 高强混凝土的工作性在出厂前进行每车检测,并做好详细记录,经检验合格后方可出厂,一般按每 50 方检测一次。(2)每车必须检测指标有:初始坍落度(220mm)、初始扩展度(600mm 以上)、初始倒筒时间(010s)、拌合物温度(不超过 30),有无分层、离析。(3)除此以外搅拌站尚应阶段性检测:压力泌水率、凝结时间、测定坍落度损失及耐久性指标。(4)每车混凝土出厂前均有专业工程师对搅拌料进
33、行观察,初始判断其质量。混凝土运输(1)混凝土应使用搅拌运输车运送,运输车装料前应将筒内积水排净。(2)运输过程中,严禁加水及任何其他物质。(3)遇到雨水天气,应做好防护,防止雨水流入料鼓内;高温天气,可考虑适当措施防止拌合物温度升高。(4)搅拌运输车到现场应高速旋转 2030s,再将混凝土拌合物喂入泵车受料斗。4.4.混凝土浇筑施工混凝土浇筑施工(1)浇筑不同强度混凝土时,严格区分混凝土浇筑部位,防止不同标号的混凝土互掺。(2)混凝土施工时应注意对模板支撑体系进行监测,保证支撑体系的稳定性。(3)楼板混凝土必须一次连续浇灌,并在模板中以不少于每小时 2 米的速率均匀升起。混凝土的输送不得引起
34、离析。(4)混凝土不许直接对准垂直模板面浇灌,而必须是在捣实过程中使混凝土流向模板面。在浇灌过程中必须留意不使砂浆溅到模板面上。(5)混凝土自由滑落的距离超过 2.5 米,则需采用倾斜的滑道进行处理。(6)混凝土必须在仍然有足够塑性而可以足够压实时连续地浇灌到施工接缝为止。(7)在浇灌混凝土的整个时间内,都必须有一个合格钢筋孔工不断监察浇灌过程,对移位变形的钢筋要及时修复。(8)浇筑核心筒剪力墙及巨柱外包混凝土时,应采取分层浇筑,避免在某点集中浇筑。(9)做好施工人员的值班安排和现场调度,保证混凝土浇筑工作有序的进行。(10)应采用每分钟不少于 10000 次的内置振捣器。试块的振捣则采用每分
35、钟不少于 3000次的振动台。(11)高温气候条件下的浇筑 若混凝土表面暴露于太阳高温或干燥强风的条件下,养护方法必须能够完全遮盖混凝土表面,而且在最后捣实之后不超过 30min 就必须将混凝土遮盖。如果混凝土仍未硬化时候表面就已出现了裂缝,则就必须再次捣实以便使裂缝闭合。混凝土在浇入模中时的温度不得超过摄氏 30 度。必要时将骨料和配料用水预先冷却等,以便使浇灌之前的混凝土温度保持在摄氏 30 度以下。混凝土构件内的最高温度不宜高于 75,而在混凝土内任何两点的温度差值不能超过摄氏25 度。任何情况下,混凝土内部温度不可高于 85。(12)混凝土的输送、浇灌和捣固,应在混凝土到达现场后 45
36、 分钟内完成。4.5.混凝土养护混凝土养护(1)拆模后,应立即向混凝土构件喷水,并用塑料薄膜覆盖混凝土表面,薄膜接缝处至少重迭 400mm,且用 100mm 宽 PVC 胶带完全密封。养护至少进行 10 天。其他养护方法需经业主代表、设计师、监理师批准后采用。(2)巨柱混凝土采取带模养护,养护时间不得少于 7 天,核心筒剪力墙混凝土采用防火地毯养护法进行养护,养护时间不得少于 14 天。(3)夏季高温天气为防止新浇筑混凝土表面水分散失过快,在混凝土浇筑后及时进行养护,根据实际情况增加浇水养护次数保证表面湿润,必要时用塑料布覆盖严密,并保持塑料布内有凝结水,严防混凝土裂纹的出现。4.6.混凝土的
37、检验混凝土的检验 4.6.1.取样方法取样方法(1)用运输车送至工地的混凝土应在其下卸点进行取样,进行拌合物性能检测并制备立方体试块。(2)混凝土试块应在最后一次添加外加剂之后取样制备,另外,每五批混凝土中,应在一批混凝土到场后,添加外加剂前,额外制备 4 块立方体试块,每一取样应至少做二个 28 天龄期抗压强度测试及保留一组标养试块。4.6.2.新拌混凝土的现场检验新拌混凝土的现场检验 新拌混凝土拌合物运送到现场后,应在业主、监理、搅拌站相关人员见证下,测定每车混凝土拌合物的工作性能,包括测定其坍落度、扩展度、倒筒时间、拌合物温度(不超过 30),观察有无分层、离析。拌合物坍落度和温度超出指
38、标应退车处理。扩展度测定 L 型流动仪 30MPa 压力泌水仪 混凝土离析系数测定仪 试件在受压 U 型流动仪 为满足本工程 C60 高强混凝土超高泵送的要求,混凝土工作性的检测还应包括泵后混凝土工作性的检测,如果泵后混凝土工作性不能满足施工要求,搅拌站应及时查找原因并改善其混凝土的工作性能以利于现场施工,防止堵泵等现象的发生。混凝土的初凝时间应控制在 79 小时之间,终凝时间应控制在 1012 小时之间。为考察C60 高强混凝土的性能,施工现场尚应阶段性检测混凝土的压力泌水率、凝结时间、坍落度损失、耐久性相关指标,检验结果作为施工现场混凝土拌合物质量评定的依据。4.6.3.结构实体检验结构实
39、体检验(1)混凝土结构实体的强度检验方法 对混凝土结构实体强度检验方法:拟采用同条件养护试块的强度代表值来判断实体强度的方法,即在混凝土浇筑地点制备并与结构实体混凝土条件养护条件相同的试块强度为依据,并按同条件养护试块的评定方法来确定试块的强度代表值即结构实体的强度方法。(2)同条件试块留置原则 对混凝土结构工程中的各种混凝土结构强度等级,均留置同条件养护试件。同一强度等级的同条件养护试件,其留置数量应根据混凝土工程量和混凝土构件的重要性确定,不宜少于 10 组,且不应少于 3 组。同条件养护试件拆摸后,应放置在靠近相应结构构件或结构部位的适当位置,并应采取相同的养护方法。(3)留置方式 同条
40、件养护试件与标准养护试件制作时经监理单位现场见证取样制作,并做好记录。留置同条件混凝土试块养护,模具拆除后采用格栅钢筋箱放置于同时间浇筑的相同结构部位或接近部位上,与相同结构部位同等养护。同条件养护试件留置现场后必须采取有效措施进行保护,并设专职人员进行检查,避免被 移动或破坏,保证试件的完整性。同条件养护试件留置后,设专职人员进行日温度的登记,达到平均气温值累计 600/天时及时送检,并将其试验报告结果收集、整理归档,作为混凝土质量的评定依据。混凝土标准养护试件应放在温度 202、相对湿度 95%以上的标准养护室养护。(4)同条件试块试验条件 同条件养护试件应达到等效养护龄期时进行强度试验。
41、等效养护:等效养护龄期应根据同条件养护试件强度与在标准养护条件下 28d 龄期强度相等的原则确定。等效养护龄期不应小于 14d,也不宜大于 60d。(5)结构实体强度确定 每一批混凝土,均应进行标准养护立方体试块压缩试验,各三块试块分别用于 3 天、7 天、28 天和 56 天龄期。试验室应注意 28 天和 56 天龄期时的高强度值,安排具有足够加载力的,并经计量检验和正确标定的压缩试验机。依据混凝土结构工程施工质量验收规范的规定,同条件养护试件的强度代表值根据试件强度试验结果按现行国家标准 混凝土强度检验评定标准 的规定确定后,乘以折算系数 1.10后取用。混凝土结构施工期间,项目部逐日统计
42、当日的日平均温度,日平均温度统一以当地气象部门公布的气温为计算依据,做好记录,以便指导同条件养护试件的及时送检。4.7.高强混凝土的温度控制高强混凝土的温度控制 4.7.1.混凝土温度控制技术概述混凝土温度控制技术概述 由于重庆地区夏季气温较高,最高气温约 38,平均气温约 35,给配制大流动度高强混凝土带来诸多不便:、混凝土拌合物工作性的经时损失控制难度较大;、混凝土拌合物温度的升高导致硬化后混凝土中心温度过高,最终导致混凝土产生开裂。我局将研究降低最高温度和温度梯度的各种方法,并在不晚于第一次开灌高强度混凝土前八周提交详细温度控制方案。针对重庆来福士广场项目招标文件的技术要求,结合我局以前
43、高强混凝土的控温经验,初步制定如下经济、实用的混凝土温度控制方案:(1)原材料降温 原材料温度对混凝土拌和物温度的影响程度从大到小排序为:碎石温度水温砂温度水泥温度,它们每升降 10,混凝土拌和物温度分别升降 3.5、2.8、2.5和 1。气温对混凝土拌合物温度的影响程度大于原材料温度的影响,当气温上升或下降 10,混凝土拌合物随之升高或下降 8.7。原材料遮阳蓬 (2)加碎冰、冰水降温 通过加入冰水或碎冰来生产预拌混凝土能有效降低混凝土的入模温度。实际上,配制高强混凝土的用水量较少,冰水或碎冰取代水的用量有限,因此要结合其他降温技术才能使高强混凝土拌合物的温度降到 30;将冰块破碎成冰渣后在
44、混凝土使用 4.7.1.1.施工中具体降温措施施工中具体降温措施 综合考虑经济、高效、便利等因素,供应重庆来福士广场项目的商品混凝土搅拌站采用优化配合比,水泥预冷、加冰水和碎冰搅拌等温度控制措施来降低混凝土拌合物温度,最主要的措施有:(1)优化配合比,降低水泥用量,适当增加掺合料用量。(2)水泥降温,在高温季节搅拌站进库的水泥温度从常规的 90105降低到 60左右,搅拌站可通过改进水冷却工艺,进一步降低水泥温度,确保高强混凝土能够使用低温水泥。(3)生产高强混凝土时,通过改用加碎冰代替水的方法,明显降低混凝土拌合物温度。(4)通过在砂、石堆场搭设遮阳棚,避免骨料受到太阳直射,降低骨料温度。(
45、5)将高强混凝土的浇注时间改为夜间进行。重庆当地白天与夜晚的温度相差约 68,夜间浇筑混凝土,一方面有利于降低混凝土拌合物温度,另一方面由于骨料等原材料的温度下降进一步降低了混凝土拌合物的温度。(6)为了控制混凝土的入模温度小于 30,降低混凝土最高温升,施工时,在泵车水平输送管整个长度范围内覆盖一层麻袋,经常洒水,以减少混凝土泵送过程中吸收太阳的辐射热。4.7.1.2.配合比优化降温配合比优化降温 我局根据以往高强混凝土的配制经验和重庆永固新型建材有限公司的实际情况,对配合比进行了优化。根据大体积混凝土施工规范(GB 50496-2009)进行了混凝土绝热水化温升的计算:根据公式 ()+=c
46、QFKmTc 式中 T-混凝土的绝对温升()cm-1m3混凝土的水泥用量(Kg/m3),K-取 0.33,F-1m3混凝土掺合料用量(Kg/m3)Q-水泥 28d 水化热 kJ/kg,计算时取 375kJ/kg c-混凝土比热,计算时取 0.97kJ/kgK-混凝土的重力密度,取 2400kg/m3 以上数据在施工手册中查表得到:1#方案配合比的绝热温升:()()75240097.03751203.0430cQKFmTct=+=+=2#方案配合比的绝热温升:()()66240097.03752003.0350cQKFmTct=+=+=3#方案配合比的绝热温升:()()60240097.0375
47、2503.0300cQKFmTct=+=+=经理论计算,通过配合比优化,可以降低混凝土的绝热水化温升 15。综上所述,通过采用配合比优化、原材料降温、混凝土拌合物降温等技术手段,可以满足重庆来福士项目高强混凝土的控温要求。4.7.1.3.液氮降温技术液氮降温技术 液氮在与四周的介质接触后,吸收了其他介质的热量,汽化后氮气排入大气中,这样由液氮的汽化潜热、氮气比热以及氮气起始温度和排出温度即可计算出 1kg 液氮液化后所能吸收的热量,公式如下:式中:q汽化 1kg 液氮吸收热量 kJ/kg;r液氮汽化潜热 kJ/kg;CPN氮气比热 kJ/kgK;T1氮气初始温度=-195.8;T2氮气排除温度
48、=0。1m3混凝土拌合物降低 1所消耗液氮按下式计算:式中:rb混凝土相对密度,取值 2450kg/m3;Cpb混凝土比热,取值 0.96kJ/kgK;p热交换效率,取值 0.8。经计算 1m3混凝土拌合物温度降低 1需耗用液氮 7.35kg。但实际上,经我局在广州进行的 C70C90 高强混凝土用液氮降温实验表明,液氮降温的成本较高,而且需要专业的人员、设备才能达到满意的效果。我局在广州进行的混凝土液氮降温实验 4.7.2.混凝土的裂缝控制混凝土的裂缝控制 混凝土裂缝的出现会降低结构的抗渗能力,引起钢筋锈蚀的加速,使得混凝土的碳化更加严重等,从而降低结构的耐久性。我局将针对本工程的实际情况进
49、行分析,采取有效的措施预防混凝土裂缝的出现和发展,确保建筑物构件安全稳定地工作满足结构耐久性要求。4.7.2.1.混凝土裂缝的种类及形成原因混凝土裂缝的种类及形成原因 结合工程的实际情况,将混凝土裂缝按其形成原因进行分类如下:序号 裂缝种类 形成原因 主要出现部位1 混凝土自身特点形成裂缝 混凝土是粗集料、细集料、水泥石、水和气体所组成的非均质堆聚结构,混凝土在凝结硬化时,会产生体积变形,即为混凝土自身收缩;当温度、湿度变化时,混凝土中水泥石的干燥和冷却收缩大,而集料的干燥和冷却收缩小,同时水泥石和集料之间相互粘结而约束,会产生内部应力导致变形和裂缝。这些即是由于混凝土自身特性所产生的变形和裂
50、缝。所有结构部位 2 沉陷收缩裂缝 沉陷收缩裂缝产生的原因主要是混凝土流动性过大和流动性不足以及不均匀,在凝结硬化前没有沉实或者沉实不够,当混凝土沉陷时受到钢筋、模板抑制以及模板移动、基础沉陷等所致。沉陷收缩裂缝在混凝土浇筑后 13 小时出现,裂缝的深度通常达到钢筋上表面。墙柱结构,巨柱混凝土 3 干缩裂缝 现浇混凝土表面,在混凝土终凝后,由于无恰当养护措施,混凝土受外部条件影响,表面水分损失过快,变形大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。巨柱混凝土 4 塑性收缩裂缝 在水泥活性大、混凝土温度较高,或在水灰比较低的条件下会加剧引起塑性收缩
51、开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不均匀的裂缝,出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加大,于是裂缝进一步扩展。楼盖板 5 温度裂缝 在混凝土凝结硬化过程中,由于热量的传递、积存,混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的 35 天,因为混凝土内部和表面的散热条件不同,所以混凝土中心温度高,形成温度梯度,造成温度变形和温度应力。温度应力和温差成正比,温差越大,温度应力也越大。当这种温度应力超过混凝土的内外约束应力(包括混凝土抗拉强度)时,就会产生裂缝。这种裂缝的特点是裂缝出现在混凝土浇筑后的 3
52、5 天,初期出现的裂缝很细,随着时间的发展而继续扩大,甚至达到贯穿的情况。核心筒剪力墙,巨柱混凝土柱 6 安定性裂缝 安定性裂缝表现为混凝土结构龟裂,主要是原材料原因即水泥安定性不合格而引起的。所有结构 7 化学反应引起裂缝 由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,空气中的各种有害物质进入混凝土后发生化学反应,使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋在混凝土内部不断的积累后,体积膨胀,导致结构胀裂。混凝土自身存在及混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。碱墙柱结构,楼盖结构 序号裂缝种类 形成原因 主要出现部位骨料反应
53、裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝,一般出现中混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救。4.7.2.2.混凝土裂缝的防治措施混凝土裂缝的防治措施 混凝土裂缝多种多样,形成原因复杂,我局将根据混凝土裂缝形成原因,针对本工程不同的结构部位采取有效的预防措施,控制本工程的混凝土裂缝产生在规范允许范围内。序号 结构部位可能出现主要裂缝形式 预防措施 1 地下室墙干缩裂缝、沉陷收缩裂缝 选用收缩量较小的水泥,掺加活性矿物掺合料取代部分水泥,降低水泥的用量;在混凝土配合比设计中控制好水灰比,掺加合适的减水剂,混凝土的用水量不能大于配合比设计所给定的用水量;合理设置施工后
54、浇带;保证混凝土适当的入模坍落度,确保混凝土不泌水不离析,加强施工管理,确保混凝土振捣密实减少骨料沉陷收缩;加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间,防止混凝土表面水分蒸发干燥收缩产生裂缝。2 核心筒剪力墙 温度裂缝、沉陷收缩裂缝、干缩裂缝 本工程塔楼核心筒剪力墙混凝土强度等级高,截面尺寸大,属于高强大体积混凝土结构。混凝土配制中,在保证混凝土强度要求的情况下,采取选用高标号水泥(PO 型 42.5R 级),掺加高效减水剂,掺加粉煤灰、等有效措施降低化学反应水化热;在混凝土施工中尽量避开高温天气,采取在拌和水中加冰块等措施降低混凝土入模温度,采取分层浇筑等利于混凝土散热的施工方法施工;
55、在混凝土模板外表面覆盖塑料薄膜保温,以降低混凝土散热过程中的内外温度梯度等,有效避免混凝土温度裂缝。本工程核心筒剪力墙强度等级高(C60),混凝土粘性大,严格控制粗骨料粒径小于 20,在施工中加强过程管理采取二次振捣等措施使混凝土振捣密实,可以确保混凝土在硬化过程中不至于因为沉陷收缩产生裂缝。加强混凝土后期养护,保持混凝土湿润可以控制混凝土表面的干缩开裂。3 巨柱 自身收缩裂缝、塑性收缩裂缝 本工程巨柱混凝土强度等级为 C60,为高强混凝土,由于其水泥用量大导致混凝土自身收缩较大,我局将掺加磨细矿粉、粉煤灰等矿物掺合料取代部分水泥,预防混凝土收缩。同时在混凝土中掺加适量膨胀剂,有效补偿混凝土收
56、缩。混凝土浇筑采用人工振捣的方式施工,可以确保混凝土内部密实,能有效预防混凝土沉陷收缩裂缝的产生。4 所有结构部位 自身裂缝、安定性裂缝、化学反应引起的裂缝等 对于混凝土的这些裂缝,在保证混凝土原材料质量的情况下可以有效预防。我局将控制混凝土原材料质量,严格按照国家规范及地方规定要求对混凝土原材料进行抽样检验,使用的混凝土原材料必须抽检合格,有出厂合格证及复检报告。同时各原材料的各种性能及指标还必须满足本工程的特殊要求。同时加强后期养护可有效防止裂缝的产生。4.8.超高泵送混凝土施工主要措施超高泵送混凝土施工主要措施 4.8.1.模拟柱模拟柱 应在高强度混凝土柱施工前,在现场为每一个配合比建造
57、两根模拟柱,以演示其施工方法和温度控制技术,满足设计师的要求。模拟柱中应包括实际工程中典型柱、墙的配筋条件。(1)模拟柱将用于检查下述各事项,并得到各方认可:现场的质量保证程序、坍落度调整和监测程序、初凝时间和强度要求;型钢安装和钢筋排设有足够空间;模板具有足够的密封性、刚度、良好的定位和表面质量;满足温度控制要求的养护措施;取芯强度试验(每根柱 12 个芯样);钻芯取样;采用相应养护方法时的强度增长速度;由设计师指定的无损检测。如果上述模拟柱未能证明方案能够满足技术要求,则需增加建造模拟柱,以证明其方案的可行性。(2)水化热 模拟柱应证明此方案能满足温度控制的技术要求。每根模拟柱中应根据设计
58、师要求在 20 个部位埋设测点,并在浇筑后至少 72 个小时内每隔 15 分钟测量并记录温度。温度测量应考虑到前述各项试验的需要。(3)弹性模量 从每根模拟柱所用混凝土中制备 8 个150mm x 300mm 长的试样。脱模后,将试样端头磨平,并水中养护至 28 天龄期,进行弹性模量测试。4.8.2.超高泵送混凝土施工顺序超高泵送混凝土施工顺序(1)泵水:根据管路长短,首先泵一至两料斗清水以润湿管路、料斗、混凝土缸。泵出的水首先泵入废浆箱,随后用塔吊吊回地面。废浆箱如下图所示:浆箱做法大样(2)泵砂浆:将砂浆倒入料斗,砂浆采用与所泵混凝土同组分的砂浆配合比。同时砂浆必须充分搅拌,砂浆用量每 2
59、00m 管路约 1m3。(3)泵送混凝土料:在料斗内,砂浆余料还处在搅拌轴以上时,加入混凝土料,开始正常泵送。C6O 高强混凝土入模温度不大于 35。(4)高强混凝土浇筑前应编制专项浇筑方案。4.8.3.环保措施环保措施 4.8.3.1.减震降噪减震降噪 由于重庆来福士项目位于重庆市繁华地段,并且裙楼商业楼要提前进行预验收,因此,在上部结构还未封顶的情况下,裙楼商业楼要进行装修施工。如在泵送混凝土时,震动太大会导致装修不能正常进行,而且较高位置发出的噪音没有障碍物的阻挡会传播很远,也对周边环境产生不良影响。因此,在泵送混凝土时,减震降噪尤为重要。(1)从设备自身减震降噪 对于管道,采用可以有效
60、消除震动及噪音的混凝土输送管固定装置,它包含带有下夹的支座和上夹,支座固定于支承墙面或地面上的减震器,支座通过减震器内预置螺栓与减震器连接,或者在减震器顶部设有型钢支板,型钢支板再通过减震器内预置螺栓与支座连接。对于发动机,采用多级消声装置,匹配大规格的元器件;并尽量降低发动机的运行负荷。(2)施工现场减震降噪 在泵送设备已有降噪措施的同时,在泵送设备安放处采用隔音吸震材料搭建混凝土泵隔音降噪室进行隔音降噪,室内须配置排风系统、降温系统等。把噪音污染降至最低。预计噪音值可降至 87dB 如下图:泵机隔音棚 4.8.3.2.管道清洗管道清洗 泵送结束后,任何情况下都应将混凝土缸、S 阀、料斗、输
61、送管清洗干净。(1)管道中混凝土利用 当管路中残留混凝土能都用于施工现场时,停止供料。输送管混凝土残留量约为 12.3L/m。泵送即将结束,可泵送 23m3砂浆,将混凝土顶出,再泵水将砂浆顶出,最大限度利用管道中的混凝土,减少混凝土浪费和对施工环境的污染。(2)不可利用混凝土废渣外运及处理 在完成施工作业后,采用清水从泵管顶注入,倒出管内混凝土,经过多次冲洗至管内干净。把冲出的混凝土废渣集中后用搅拌输送车车辆拉至搅拌站。废渣运到搅拌站后经过多次冲洗,废渣内的砂石可重新利用。管道清洗 (3)可利用废水回收 在混凝土废渣基本清洗完成后,对清洗的废水进行回收利用,既可做回收水洗利用,又可对避免环境污
62、染。废水回收利用方法:在泵旁边建一个水池或配置二个水箱(容积约 9 立方米),接二个 2-3 的水管到两台泵旁边,做水洗之循环利用。废水利用示意 4.8.4.泵送系统的正常保证措施泵送系统的正常保证措施 超高压泵采用两台柴油机分别驱动两套泵组。应用双动力功率合流技术,平时两套泵组同时工作,当一组出故障时可切断该组,另一组仍维持 50%的排量继续工作,避免施工过程中断造成的损失,既可同时工作提高效率,也可单独作业,当 1 台发生故障启用备用发动机继续工作,提高施工过程的可靠性。由于泵送最大高度达 268.35m,管道内的混凝土对混凝土活塞反压极大,针对这一关键工况特点,采用特制高压混凝土活塞。布
63、管应根据混凝土的浇注方案设置并少用弯管和软管,尽可能缩短管线长度。本工程管道沿楼地面或墙面铺设,为了减少管道内混凝土反压力,在泵的出口可布置 90m 的水平管及若干弯管。4.8.4.1.管道夏季隔热管道夏季隔热 重庆夏季最高气温达 40,需采取措施保证泵管内混凝土在输送过程不至于失水。对暴露在阳光照射下的管道覆盖湿草帘被,并定时洒水,避免临时停机而长时间等待过程中,管内混凝土失水。4.8.4.2.泵送系统的安全保障泵送系统的安全保障(1)随着楼层的增高,在泵送过程中,管内混凝土的压力会越来越大,为防止输送管爆裂伤人,沿水平输送管两侧设置泵管维修通道,通过木多层板或压型钢板将维修通道同其他区域隔
64、离,设置维修人员出入口,并严禁闲杂人等进入。(2)专人定期(施工 5 层左右)用超声波测厚仪检测水平段与垂直初始段输送管的厚度,高压管道厚度小于 5mm 则更换,普通管道的厚度小于 3mm 则更换,尤其弯头部分更应该勤检查。(3)每浇筑 10 层混凝土,应将管道彻底检查一遍。检查震动导致管卡以及管路支撑的螺栓是否拧紧,水平管在输送混凝土 5000 立方左右进行(沿轴线)旋转 180一次,10000 立方左右旋转 90,15000 立方旋转 180,以保证泵管内壁均匀磨损。4.8.4.3.施工注意事项施工注意事项 开机前及操作中除了对泵机本身的正确操作及保养外,还需注意:(1)地面上要设有管道水
65、洗用的排水沟。(2)楼顶上需配置约 2m的废料承接容器。(3)混凝土从运输到泵送至浇注点,时间不应超过 45min。(4)泵送前,先泵 1m水,再泵 23m砂浆,湿润管道后,再泵送混凝土。(5)高楼泵送过程最好连续泵送,停顿时间最好不超过 15 分钟;如泵送间断时间或待料 时间超过 15 分钟,约每隔 10 分钟操作一次反泵+正泵,避免管道内混凝土初凝,同时也避免料斗内粗骨料沉积影响 S 管阀摆动。(6)C60 以上混凝土,粗骨料粒径25mm,坍落度最好控制在 240 mm 左右。(7)混凝土压力泌水率40%。(8)泵送时,注意观察主系统压力表变化,一旦压力异常波动,先降低排量,再视情况反泵
66、1-2 次,再正泵。(9)楼面混凝土浇筑应采用退管法,即先从距垂直爬升管较远处开始浇筑,通过拆管边退边泵,最后进行距爬升管较近处的混凝土浇筑。(10)对于超高层泵送时,可采用泵送砂浆直接水洗法,即要先泵 23m砂浆,再泵水进行水洗。砂浆的配比为水泥同砂子各为 1:1。.(11)每次管道清洗,必须将管道内残余混凝土清洗干净。(12)定期检查管道是否松动、漏浆;检查眼镜板和切割环的间隙。(13)配置超声波测厚仪定期对超高压管壁厚进行检测,以防过度磨损而发生爆管。根据经验输送管主要检测点为水平管底部、弯管外侧,特别是水平转垂直管处的弯管,如检测到管壁厚6mm,则需更换管路,防止爆管。(14)严格记录
67、下每次混凝土泵送的情况,以及维修保养的时间、部位,易损件的更换情况。4.8.5.堵管的原因分析与处理堵管的原因分析与处理 4.8.5.1.操作不当造成堵管操作不当造成堵管(1)混凝土的坍落度过小时采取措施不当 当发现有一斗混凝土的坍落度很小,无法泵送时,应及时将混凝土从料斗底部放掉,严禁强行泵送。及时纠正罐车内的混凝土坍落度,添加减水剂或者泵送剂,掺加剂量按照混凝土搅拌站技术要求进行。(2)停机时间过长 停机期间,应每隔 510min(具体时间视当日气温、混凝土坍落度、混凝土初凝时间而定)开泵一次,以防堵管。(3)管道未清洗干净 上次泵送完毕,管道未清洗干净,会造成下一次泵送时堵管。所以每次泵
68、送完毕一定要按照水洗规程将输送管道清洗干净。(4)泵送速度选择不当 泵送时,速度的选择很关键,操作人员不能一味地图快,有时欲速则不达。首次泵送时,由于管道阻力较大,此时应低速泵送,泵送正常后,可适当提高泵送速度。当出现堵管征兆或某一车混凝土的坍落度较小时,应低速泵送,将堵管消灭在萌芽状态。4.8.5.2.局部漏浆造成的堵管局部漏浆造成的堵管 由于砂浆泄漏掉,一方面影响混凝土的质量,另一方面漏浆后,将导致混凝土的坍落度减小和泵送压力的损失,从而导致堵管。漏浆的原因主要有以下几种:(1)输送管道接头密封不严 输送管道接头密封不严,管卡松动或密封圈损坏而漏浆。应紧固管卡或更换密封圈。(2)眼镜板和切
69、割环之间的间隙过大 眼镜板和切割环磨损严重时,二者之间的间隙变大。须通过调整异形螺栓来缩小眼镜板和切割环之间的间隙,若已无法调整,应立即更换磨损件。(3)混凝土活塞磨损严重 操作人员应经常观察水箱中的水是否浑浊,有无砂浆,一旦发现水已浑浊或水中有砂浆,表明混凝土活塞已经磨损,此时应及时更换活塞,否则将因漏浆和压力损失而导致堵管,同时还会加剧活塞和输送缸的磨损。(4)因混凝土输送缸严重磨损而引起的漏浆 若每次更换活塞后,水箱中的水很快就变浑浊,而活塞是好的,则表明输送缸已磨损,此时需更换输送缸。4.8.5.3.非合格的泵送混凝土导致的堵管非合格的泵送混凝土导致的堵管 用于泵送的混凝土必须符合泵送
70、混凝土的要求,并不是所有的混凝土都可以拿来泵送,非合格的泵送混凝土将加剧泵机的磨损,并经常出现堵管、爆管等现象。(1)混凝土坍落度过小 混凝土坍落度的大小直接反映了混凝土流动性的好坏,混凝土的输送阻力随着坍落度的增加而减小。泵送混凝土的坍落度一般在 200mm 左右。坍落度过小,会增大输送压力,加剧设备磨损,并导致堵管。坍落度过大,高压下混凝土易离析而造成堵管。骨料级配,对提高混凝土的泵送性能和预防堵管至关重要。(2)水泥用量过少或过多 水泥在泵送混凝土中,起胶结作用和润滑作用,同时水泥具有良好的保水性能,使混凝土在泵送过程中不易泌水,水泥的用量也存在一个最佳值,若水泥用量过少,将严重影响混凝
71、土的吸入性能,同时使泵送阻力增加,混凝土的保水性变差,容易泌水、离析和发生堵管。一般情况下每立方米混凝土中水泥的含量应大于 320kg,但也不能过大,水泥用量过大,将会增加混凝土的粘性,从而造成输送阻力的增加。(3)砂浆量太少或配合比不合格导致的堵管 1)砂浆用量太少 因为首次泵送时,搅拌主机、混凝土输送车搅拌罐、料斗、管道等都要吸收一部分砂浆,如果砂浆用量太少,将导致部分输送管道没有得到润滑,从而导致堵管。正确的砂浆用量应按每 200m 管道约需 0.5m3砂浆计算,搅拌主机、料斗、混凝土输送车搅拌罐等约需 0.2m3左右的砂浆。因此泵送前一定要计算好砂浆的用量。砂浆太少易堵管,砂浆太多将影
72、响混凝土的质量或造成不必要的浪费。2)砂浆配合比不合格 当管道长度大于 200m 时,用 1:1 的水泥砂浆(1 份水泥/1 份砂浆),水泥用量太少也会造成堵管。因此,在泵送前要计算好砂浆用量,并控制好砂浆的配合比。4.8.6.堵管、爆管的处理措施堵管、爆管的处理措施 4.8.6.1.堵管堵管 超高层建筑泵送时,容易反泵,不容易发生堵管。若发生堵管,其部位一般出现在水平段弯管或锥管处,特别是水平段与垂直管相接的弯管处。堵管的处理方法,先进行反泵疏通,其它人员对堵管部位用榔锤敲打该处。若排除堵管无效,可先将液压闸阀关闭,待泄压后,清除堵管中的混凝土,接好管道,开启液压闸阀再继续泵送。预防堵管措施
73、:泵送 150m 以上高层时,必须将混凝土坍落度控制在 200mm 以上。4.8.6.2.爆管爆管 爆管一般出现在泵机出口端附近的管道,特别是水平段与垂直管相接的弯管处。处理方法:关闭垂直管与水平管处的液压闸阀并更换管道。4.9.我局承建的超高层建筑中高强(超高强)混凝土泵送技术统计我局承建的超高层建筑中高强(超高强)混凝土泵送技术统计 我局自 2007 年至今,承建了重庆第一高楼(重庆环球金融中心:329.2m)、广州最高楼(广州珠江新城金融中心(广州西塔:437m)、深圳最高楼(京基 100 大厦:441m)、广州东塔(在建:532m),积累了大量高强混凝土超高层泵送技术经验,培养了大批专业技术人才,可保障重庆来福士广场项目高强混凝土超高层泵送的顺利进行。建筑名称 强度等级泵送高度/m 图片展示 重庆环球(338.9m)在建 砼设计强度高,塔楼混凝土最高达 C60 和 C70,楼层结构砼泵送高度达 320 米。重庆环球金融中心 广州西塔(437m)C60 432 C100 超高强混凝土 440 米超高泵送 C70 256 C80 411 C90 168 C100 440 深圳京基(441m)C60 440 C120 超高强混凝土 417 米超高泵送 C80 300 C120 417 广州东塔(532m)在建 C60 532 东塔施工现场 C80 532