張 英,張 輝,劉太乾
(中建三局第二建設工程有限責任公司,武漢 430074)
灌漿料作為一種早強、高強、高流動性及自流動性的高性能建筑材料,在設備基礎灌漿、機場跑道搶修、道路橋梁加固、地腳螺栓錨固及結構改建加固等工程當中應用廣泛。因其具有普通混凝土材料無法比擬的高流動性和早強性,也經常被應用于施工條件比較苛刻的局部混凝土結構工程中。通過工程實踐,簡要探討灌漿料與細石自密實混凝土配合施工技術在大跨度密筋鋼骨結構工程中的應用。
沈陽新世界會展中心工程,是集會議展覽中心、酒店、辦公樓、商場及餐飲娛樂設施等為一體的綜合性多功能會展中心工程。因其特殊的使用功能,其結構具有超大層高、超長跨度、超大面積、超大體積等結構特點。本工程裙樓4層,為汽車展覽區,層高大、柱距大、荷載大,4層結構設計為大截面大跨度密筋鋼骨結構。
會展區域共兩條鋼骨梁,每條梁為4跨,每跨18m,框架梁截面為1 500mm×2 300mm,下部為鋼骨柱支撐。型鋼梁截面為H1 000mm×1 700mm×50mm×30mm。梁的配筋量很大,底筋為54根40鋼筋,面筋為46根40鋼筋,箍筋為間距200mm 的14鋼筋,皆為HRB400鋼筋。
在主次梁交界處,鋼筋呈井字形分布,異常密集。鋼筋橫縱交錯,水平與垂直通道被阻斷,極大的增加了混凝土澆筑的難度。特別是型鋼梁下翼緣板下部的鋼筋密集區,傳統的施工工藝根本無法滿足澆筑密實的要求。
通過與業主、監理、施工班組及商混站技術人員現場討論,以及同本地混凝土方面的專家開會研討,先后提出4種施工方案分析討論,擇優選擇。并在現場進行模擬實驗,對澆筑質量進行檢測,確定了最優施工方案。先后提出的4種澆筑方案及分析如下:
方案1:采用細石自密實混凝土澆筑的施工方案
方案優點:采用傳統的細石自密實混凝土澆筑,骨料粒徑為5~10mm,能夠滿足一般密筋結構施工要求。工藝成熟,施工難度小,施工成本相對其他方案最為優惠。
方案缺點:鋼骨梁主筋直徑為40mm,排布十分密集,鋼筋間距約40mm,因施工誤差,部分鋼筋間距僅為20~30mm。特別是型鋼梁下翼緣板下部鋼筋密集處,采用細石自密實混凝土無法澆筑密實。會造成蜂窩、氣泡及空洞等質量問題。
方案2:采用梁底開洞頂升細石自密實混凝土的施工方案
方案優點:在鋼骨梁底模間隔2m 開洞布管,連接輸送泵從梁下部進行混凝頂升施工。可以很好的解決型鋼梁下部鋼筋密集處的澆筑難密實問題。
方案缺點:兩條鋼骨大梁,每條長度為72m。為達到使型鋼梁下鋼筋密集處澆筑密實的目的,梁底頂升開洞布管間距不能過大。因此將造成開洞布管量及機械配備投入量巨大,工程實際很難滿足施工要求?;炷另斏┕すに噷δ0宕钤O體系及泵管連接要求高,施工難度及現場部署管理難度巨大,可行性不高。施工措施成本相對其他方案較高。
方案3:采用灌漿料代替混凝土澆筑的施工方案
方案優點:采用具有高流動性及自流動性的灌漿料代替混凝土對密筋鋼骨梁進行澆筑,可以很好的解決因鋼筋過密而導致的澆筑密實難的問題,保證施工質量。同時因灌漿料的強度高,也可以滿足結構設計的強度要求。
方案缺點:灌漿料價格高昂,是同體積混凝土價格的數倍。因鋼骨梁截面較大,如全部采用灌漿料澆筑施工成本將大大提高。

方案4:采用灌漿料與細石自密實混凝土配合澆筑的施工方案
方案優點:利用灌漿料的高流動性及自密實性,梁下部700mm 高范圍內采用灌漿料澆筑,型鋼梁底鋼筋密集區可以保證澆筑密實。梁上部采用細石自密實混凝土澆筑配合人工振搗,可以保證澆筑質量。采用灌漿料與細石自密實混凝土配合施工,既可以滿足澆筑密實度要求,又可以節約灌漿料使用量,最大程度降低成本。同時施工難度較低,可行性較大。

表1 4種方案對比分析表
通過多次討論,對幾種施工方案進行對比分析(見圖1,表1),最后確定方案4為最優方案,并按此組織部署施工。
確定了灌漿料與細石自密實混凝土配合澆筑的方案后,現場立即組織施工。施工部署及安排如下:
由于灌漿料具有很強的自流性,為防止灌漿料從模板接縫中流出,接縫處用小塊海綿塞進接縫中填實、塞緊,再用小木板貼在海綿外側,并用鐵釘將木板釘牢在梁側模板上。通過淋水的方式檢查,對接縫薄弱處進行加強處理。在梁側700mm 高位置,設置檢查孔,控制澆筑進度。澆筑期間,設四組專人進行過程查看與監控,每8h進行輪換。
現場共布置3臺灌漿料攪拌機,24h不間斷澆筑灌漿料。澆筑高度為700 mm,1d時間澆筑完一條72m大梁。灌漿料采用單側澆筑的方式,利用灌漿料的高流動性及其自重,將梁下空氣排出,防止產生氣泡及空洞。澆筑時,為防止離析,嚴禁將灌漿料直接傾倒入梁內,應通過導管澆筑。
待灌漿料澆筑完畢4~6h后,采用2臺輸送泵分別澆筑兩條鋼骨大梁上部細石自密實混凝土。因梁高較大,上部混凝土采用分層往復的澆筑方式,嚴格控制分層厚度,保證施工質量。
待鋼骨梁上部細石混凝土澆筑完成,及時開展周邊次梁及樓板混凝土的澆筑。澆筑完成后,對混凝土進行覆蓋和濕水養護。
通過灌漿料與細石自密實混凝土配合的施工方法,有效的解決了大跨度密筋鋼骨結構混凝土澆筑密實無法保證的難題。通過拆模后的檢測,混凝土表觀質量及強度均能滿足要求。該次的施工實踐,可以作為類似密筋梁工程的施工借鑒和參考。
[1]鐘建華.CGM 高強無收縮灌漿料的性能及工程應用[J].施工技術,2009,29(5):41-42.
[2]GBT—50448—2008,水泥基灌漿材料應用及技術規范[S].
[3]GB—50666—2011,混凝土結構工程施工規范[S].
[4]陳建奎.混凝土外加劑的原理與應用[M].北京:中國計劃出版社,1997.
[5]GB—50164—2011,混凝土質量控制標準[S].
[6]楊 楓.淺談自密實混凝土施工技術[J].山西建筑,2007,33(18):155-156.