高强砼与普通砼框架结构施工质量控制

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  摘要:南京市溧水区广播电视制作演播中心综合楼框架结构柱采用C30~C60混凝土,框架梁全部采用C30混凝土。对于混凝土强度等级相差两个等级以上的框架结构施工,我们采用先浇高强混凝土柱,预留施工缝,后浇框架梁板价格普通C30混凝土的方法;对于混凝土强度等级相差在两个等级之内的,则采用连续浇铸的方法;取得成功。该工程被评为2008年度江苏省文明施工工地、2010年南京市“金陵杯”市优质工程;2011年被评为江苏省“扬子杯”省优质工程。
  关键词:高强混凝土;普通混凝土;框架结构;质量控制;体会
  1.0工程概况
  南京市溧水区广播电视制作演播中心综合楼(以下简称广电大厦)位于溧水区永阳镇金蛙路与珍珠南路交汇处东南角,是溧水区城南新区标志性建筑之一。广电大厦由地下室一层、主楼十三层和裙楼三层,以及电视演播厅(单层20.90m)组成。建筑面积12666m2。本工程采用了框架--剪力墙结构体系。该工程由溧水区广播电视局建设,江苏中达建筑设计有限公司设计,南京天泉建筑安装工程有限公司(原南京市第八建筑工程公司有限公司天桥分公司)承建。2008年1月6日开工,2009年9月26日竣工交付使用。
  1.1建筑设计
  1)地下室为人防和非人防地下工程两部分,层高在4.15~5.05m不等;地下室部分建筑面积为1991m2 地下室地坪标高为-5.10m。
  2)主楼层高为3.60~5.75m不等;建筑高度为56.50m,建筑面积为9250m2
  3)裙楼建筑面积为1215m2;其中电视演播厅为单层建筑,层高为15.8m,建筑面积为400m2 。
  1.2结构设计
  广电大厦主楼楼面标高(结构层高)及所用混凝土强度等级统计表 表1.2.1
  注:①框架柱为等截面柱(截面均为750mm×750mm);
  ②框架梁为等截面梁(截面均为400mm×650mm);
  ③该框架框架、梁柱的截面长边尺寸均超过500mm,在施工中应考虑大体积混凝土温度裂缝控制;此外,还应该考虑高强混凝土柱与普通混凝土梁接头接点处的质量控制。
  ④施工中首先按最不利节点制定施工方案以及质量控制点和质量检验点,严格进行施工过程控制和特殊过程控制。
  (1)本工程采用砖护壁人工挖孔钢筋混凝土灌注桩、桩承台、承台梁、筏形基础加载地下室墙板组成人工挖孔桩—箱型复合基础。主楼筏基底板厚800mm;裙楼筏基底板厚500mm。基础部分混凝土工程量2159.60m3 。设计选用C35(S6)级抗渗混凝土。筏型基础底板与在主楼与裙楼之间设置后浇带宽度为800mm。
  (2)主楼(十三层)选用纵横框架结构体系,在结构刚度中心(面积形心)处设置局部剪力墙;框架柱均为等截面柱,柱截面均为750mm×750mm;所有框架梁均为等截面梁,梁截面均为400mm×650mm。
  2.0确定混凝土配合比
  经研究决定采用南京弘基混凝土生产厂提供的混凝土。尽管采用商品混凝土,但是,仍然应审查配合比,为计算大体积混凝土内部温度以及其变化情况作为参考依据。各类混凝土配合比通知单见表2.1、表2.2、表2.3、表2.4、表2.5。
  C35商品混凝土配合比通知单 表2.1
  经审查后决定采用该混凝土配合比,并提出其他要求如下:
  (1)粗骨料采用花岗岩碎石,碎石的抗压强度必须大于混凝土设计强度的2倍;粒径为5~40mm;连续级配,压碎指标小于10%,针片状含量小于8%,含泥量小于0.5%~1.0%。
  (2)细骨料采用中粗砂,细度模数为2.69~3.0,含泥量小于1.0%。
  (3)水泥必须在使用前试验合格,水泥各项指标必须符合国家规范和江苏省有关规定要求。
  (4)粉煤灰采用:C50、C60混凝土采用Ι级粉煤灰;C40~C30混凝土可以采用Ⅱ级粉煤灰,粉煤灰的质量必须符合国家有关规定要求。
  (5)外加剂使用前必须先进行试验,其质量应符合国家有关规定要求。
  (6)水:C35以下混凝土采用洁净的饮用水;C40、C50、C60混凝土搅拌时应采用井水(或在饮用水中加冰块),以保证混凝土出罐后到达现场施工时混凝土浇注温度在28oC左右。
  3.0确定混凝土浇筑方法
  根据不同的混凝土构件采用不同的浇筑方法。
  3.1施工过程控制
  3.1.1工艺流程
  3.1.2基础底板混凝土浇筑
  (1)基础垫层、施工缝设置
  混凝土垫层为C15级混凝土,垫层中心纵向找平,横向做出20mm坡度,以解决大体积混凝土泌水问题。
  地下室施工缝预留在离基础底板表面300mm以上的外墻上,施工缝做成L型水平施工缝。施工缝宽200mm,高200mm(外墙宽b=400mm)。
  主楼与裙楼之间的地下室底板后浇带处做成凹型接头。凹进后浇带断面150mm,所有预留管洞阴干设计图纸预留,根据不同情况做好止水工作。所有地下室外墙墙板固定模板用的对拉螺栓均应焊上不小于50mm×50mm的钢板止水片(钢板厚度为2~3mm)。
  (2)地下室底板混凝土浇筑方法
  本工程地下室底板和箱型基础采用C35(S6)级商品混凝土。底板浇筑时应采用分层分段浇筑。事先应计算确定混凝土运输量是施工量的1.05倍,根据施工方案每段浇筑长度控制在3m~5m以保证间隔时间不超过2h;以阶梯式向前推进。混凝土应连续浇筑,间隔时间不超过初凝时间;振捣均匀,密实,不漏振、不过振。所有墙板预留管洞应预埋,不得后凿。凡穿过外墙板的设备管线阴干设计图纸预留,并加止水管。底板以上墙板浇筑高度为400mm,用3mm厚钢板作为止水板(止水板高度300mm,长度每块3000mm)防止外墙渗水。   整个底板浇筑布置2台混凝土输送泵,保证混凝土连续浇筑,不产生冷缝。
  泵送混凝土浇筑时,采用“分段定点下料、一个坡度、薄层浇筑、循序渐进、一次到顶”的浇筑方法。振捣时,由于底板厚度为800mm,布置3道振动棒。即:第一道在坡脚;第二道在坡中央;第三道在混凝土坡顶。三道振动棒相互配合,保证覆盖整个坡面,随着混凝土浇筑向前推进,确保振捣质量。
  泌水处理:在四周侧模上开设200mm×200mm排水孔,(间距为2m);此外,还利用电梯井坑、基础外积水坑等,采用软轴泵排除混凝土泌水。当大坡面接近侧模时,改变浇筑方向,反向浇筑,与原坡面相交后,形成一个集水坑,在混凝土终凝后及时用软轴泵排除泌水。
  混凝土表面处理:混凝土浇筑后,在初凝前按设计标高用长刮尺刮平后,加入20mm厚混凝土,用平板振动器快速振平,终凝前用木抹子打磨两遍,搓平压实。12小时后,按施工方案及规范规定进行养护。
  3.1.3框架柱C60(C50、C40、C30)混凝土浇筑
  (1)钢筋工程:钢筋工程制作安装应符合国家有关规范规定要求和设计图纸规定要求;此外,钢筋工程和模板工程必须经过隐蔽工程验收合格后方可浇筑混凝土。
  (2)地下室至5层楼面框架柱采用混凝土搅拌运输车布料杆布料,5层以上框架柱采用混凝土输送泵泵送,或与料斗吊运相结合的方法浇筑混凝土。
  (3)浇筑混凝土时,自由下落高度不得大于2m,否则应设溜槽或串筒浇筑。
  (4)每层混凝土浇筑厚度在500mm左右,及时振捣;振动棒在振捣时应插入下层混凝土50mm~100mm;并振捣密实。
  (5)柱顶混凝土浇筑后会产生大量浮浆,在距柱顶500mm以下范围内,应嵌入粒径为40mm左右的碎石(要求出用裹水泥浆碎石),且不少于2层碎石;以避免柱顶混凝土中因砂浆过多而使柱顶混凝土强度降低。
  (6)框架柱浇筑完毕后,应按施工方案采用必要的保温措施和养护措施对其进行温度裂缝控制以及混凝土养护。
  3.1.4框架梁板结构混凝土
  本工程框架梁板结构全部采用C30混凝土,施工质量控制要点如下:
  (1)框架柱施工缝接头处必须清理干净,浇水湿润,用1:2水泥砂浆开浆(或采用同标号混凝土去石砂浆,砂浆厚度不小于30mm~50mm)。
  (2)5层以下框架梁板结构采用混凝土搅拌运输车布料杆布料,5层以上框架梁板结构采用混凝土输送泵泵送,或与料斗吊运相结合的方法浇筑混凝土。
  (3)混凝土浇筑时采用先浇梁后浇板的浇筑方法。梁下料分两次下料浇筑,二次振捣密实。
  (4)严格控制楼面现浇板厚度。考虑到商品混凝土加入了10%~15%左右的粉煤灰,粉煤厚混凝土具有前期強度低,且有一定的收缩性等特性,为保证楼板厚度,决定将在框架柱钢筋上点焊横向φ4钢筋作为控制标志,并将楼面控制标高提高5mm。
  (5)商品混凝土浇筑时才用二次振捣,要求振捣密实,先用插入式振捣器振捣一遍,然后再用平板振动器快速振平、找平。终凝前用木抹子打磨两遍,搓平压实。12小时后,按施工方案及规范规定进行养护。
  3.2特殊过程施工质量控制
  本工程因建筑设计要求采用等截面柱(750mm×750mm)轴压比由不同标号的混凝土控制,分别为C60、C50、C40、C30等,而框架梁板结构设计均采用为C30混凝土。因此,对于C60、C50、C40混凝土强度相差两个等级及其以上时,应采用特殊的技术措施进行控制。现将特殊过程控制方法介绍如下:
  3.2.1地下室防水质量控制
  地下室外墙防水必须采取预先控制方法进行严格施工,并按照施工方案进行预先控制其防水效果。
  ①箱型基础外墙对拉螺杆必须在墙中部设置50mm×50mm钢板止水片(钢板厚2mm~3mm)。
  ②箱型基础外墙在施工结束28d后,先将混凝土表面清理干净,用防水砂浆粉刷两遍,浇水湿润保养15d后方可进行回填土施工。
  ③回填土施工要求分层夯实,不得一次回填,用灌水密实的方法进行施工。
  3.2.2高强混凝土框架柱节点施工方法
  ①本工程框架柱设计所用的混凝土标号分别为:
  1)地下室(设计标高为-5.100m)到4层楼面(设计标高为5.750m)设计采用C60混凝土。
  2)5层楼面(设计标高为19.550m)到6层楼面(设计标高为23.150m)设计采用C50混凝土。
  3)7层楼面(设计标高为26.750m)到8层楼面(设计标高为30.350m)设计采用C40混凝土
  4)9层楼面(设计标高为33.960m)到屋面(设计标高为53.250m)全部采用C30混凝土
  ②为了保证施工满足设计要求,且考虑到高强混凝土柱与普通混凝土框架梁板结构的结构刚度以及混凝土弹性模量变化均匀的要求,研究决定7层以下(设计标高为5.100mm~26.750mm)采用先浇柱节点,留出施工缝,再浇框架梁板结构的方法施工。
  3.2.3温度测量
  ①1天到第5天,每2小时测温一次;
  ②第6天到第14天,每4小时测温一次;
  ③第15天到底28天,每8小时测温一次;
  ④测温工作必须专人负责,认真记录;若发现温度变化异常,及时向项目技术负责人报告;并且,必须同时向总监和公司总工程师汇报,及时分析原因,制定处理方案,按规定认真妥善处理。
  ⑤各类质量记录必须认真填写,并保证其真实性和准确性,不得弄虚作假。
  3.2.4电视演播厅为单层建筑,单层高度15.8m,建筑面积为400m2 。其屋面梁跨度为15.80m,属于特种结构。其质量和安全控制应专门制定综合控制的专项施工方案,按照《建设工程质量管理条例》和《建设工程安全管理条例》有关规定经过审批后,按专项方案施工,对质量和安全进行综合控制。   4.0结束语
  南京市溧水区广播电视制作演播中心综合楼高层建筑已于2009年9月26日顺利竣工交付使用。该工程被评为2008年度江苏省文明施工工地、2010年南京市“金陵杯”市优质工程;2011年被评為江苏省“扬子杯”省优质工程。对此,我们进行了总结,得到以下体会:
  ①认真贯彻国家法律法规和相关规范标准是保证工程施工的首要前提。
  ②“领导重视,全员参与”是建筑工程质量管理的核心。我们针对该工程施工周期长(20多个月)、时间跨度大、(二易寒暑)、质量要求高(合同质量目标为“优质工程”)等特点,分别建立公司、项目经理部、专业队、班组等各级质量、安全、环境等要素的管理体系和QC活动小组,落实责任人,开展QC持续改进活动。先后解决了大体积混凝土温度收缩裂缝控制、高厅堂结构支撑体系设计(高支模设计)和施工质量控制、高强混凝土质量控制、装饰装修质量控制、外墙保温以及设备安装等一系列质量通病控制方面的难题,防患于未然,顺利施工,预防和避免事故发生,以优良工程交付。
  ③对于高层建筑施工中许多不同的特殊过程必须制定相应的施工方案,有针对性的解决施工难题,仅仅依靠投标用的《单位工程施工组织设计》是远远不够的。
  ④对特殊过程施工应进行风险识别、风险评价,并建立风险清单,制定风险控制措施。结合施工质量控制、进度控制和投资控制以及安全控制等综合因素进行权衡,找出最佳施工方案和风险控制方案,真正做到技术先进、安全可靠、经济合理、相关方满意。不能一味强调某一方面,而忽视特殊过程的其他方面。应该统筹兼顾,协调施工和协调发展。
  参考文献:
  [1]《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010).北京.中国建筑工业出版社.
  [2]《混凝土结构工程施工规范》(GB50666-2011).北京.中国建筑工业出版社.
  [3]《高层建筑筏形基础与箱型基础技术规范》(JGJ-62011).北京.中国建筑工业出版社.
  [4]《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008).北京.中国建筑工业出版社.
  [5]《地下防水工程质量验收规范》(GB50208-2011).北京.中国建筑工业出版社.
  [6]赵志缙,叶可明,吴君侯,刘曜,等.《高层建筑施工手册》.上海.同济大学出版社.
  (作者单位:南京天泉建筑安装工程有限公司(原南京八建天桥分公司))
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