高強自密實混凝土施工質量控制

摘要：對型鋼柱內灌高強自密實混凝土在施工現場的應用進行了描述，闡述了其優點，列出了控制型鋼柱內灌高強自密實混凝土的技術措施、施工措施等，對同類工程施工具有一定的參考意義。

關鍵詞：自密實混凝土;型鋼柱;現場試驗

1.前言

自密實混凝土簡稱SCC，被稱為近幾十年中混凝土技術最具革命性的發展，是具有高流動度、不離析、均勻性和穩定性，澆筑時依靠自身流動，無需振搗而達到密實的混凝土，它具有：無需振搗即可保證混凝土密實、減少了噪音污染、完全消除了蜂窩麻面的存在等優點，隨著高層建筑及鋼結構工程在近幾年來的快速發展，自密實混凝土越來越多的應用于實際工程中，但在國內尚無對自密實質量檢定的統一規范。

2.工程概況

大成金融商務中心A標工程位于昆明市行政中心旁彩云南路與亞廣北路交叉口東北角處。其中地下室5層，地上49層，地下室總建筑面積6萬㎡，建筑總高度200m，總建筑面積14萬㎡。裙樓總建筑面積2萬㎡，共6層，基礎形式樁筏基礎，主樓為框架筒鋼結構，裙房為鋼結構框架，地下室為混凝土框架結構，建成后用于辦公、酒店、商業。

大成金融商務中心結構類型為框架筒鋼結構，為超高層純鋼結構，其豎向結構為內灌高強自密實混凝土型鋼柱。型鋼柱每兩層進行自密實混凝土澆筑，采用特制的鋼柱操作平臺及塔吊進行協同作業，采用高拋法進行澆筑，自密實混凝土強度為C60。

3.質量控制難點

1）拌制的自密實混凝土質量不符合《自密實混凝土應用技術規程》中的要求。

2）現場無適合進行型鋼柱內灌高強自密實混凝土的操作平臺，施工難度大，施工周期長，施工進度慢。

3）施工現場無應用于自密實混凝土檢測的實驗工具。

4.質量控制措施

4.1原材料選用

1）水泥。選用紅獅普通42.5水泥，其性能如下表：

表一"水泥性能表

凝結時間min

抗折強度（Mpa）

抗壓強度（Mpa）

細度（%）

安定性

SO3（%）

堿含量（%）

初""凝

終""凝

3d

28d

3d

28d

167

227

6.3

8.9

29.1

51.5

3.2

合格

2.42

0.44

2）細骨料。選用昆陽砂石廠生產的中砂，級配屬Ⅱ區，含泥量≤2%，泥塊含量≤0.5%。

3）粗骨料。選用淶水潤鑫砂石廠生產的碎卵石，粒徑為5～20mm，級配良好，壓碎指標≤8%，針片顆粒含量≤8%，含泥量<1%，泥塊含量≤0.5%。

4）礦粉。選用福成建材公司生產的S95礦粉，其性能如下表：

表二"礦粉性能表

密度（g/cm3）

比表面積（m3/kg）

活性指數（%）

燒失量（%）

2.75

438

103

2.1

1）粉煤灰。選用Ⅰ級粉煤灰，性能如下表：

表三"粉煤灰性能表

細度（%）

燒失量（%）

需水量比（%）

備注

7.8

1.55

93

2）外加劑。云南華湖科技有限公司生產的聚羧酸減水劑。

表四"外加劑性能表

含固量（%）

密度（g/cm3）

減水率（%）

含氣量（%）

常壓泌水率比（%）

坍落度"保留值（min）

凝結時間差（min）

抗壓強度比（%）

60min

初凝

終凝

7d

28d

19.4

1.05

29

3.3

25

210

+32

+39

168

152

3）飲用水。符合JGJ-2006《混凝土用水標準》要求。

4.2配合比設計

根據數次試配的結果，擬采用下表所述的配合比。

表五"自密實混凝土配合比

水膠比

水泥

中砂

碎卵石

粉煤灰

礦粉

外加劑

0.29

420kg

647kg

1033kg

70kg

60kg

10kg

4.3現場試驗檢測

1. 塌落擴展度及T50檢測

《自密實混凝土應用技術規程》中規定，可用塌落擴展度實驗對自密實混凝土的流動性進行檢測，根據自密實混凝土的性能等級劃分：一級、二級、三級，對應要求自密實混凝土的塌落擴展度要求為：700±50mm、650±50mm、600±50mm。塌落擴展度實驗所需板材需有良好的水密性和剛性，且繪有直徑為500mm的圓圈，根據自密實混凝土接觸到此圓圈的時間確定T50。根據自密實混凝土兩個垂直方向的擴展度，確定自密實混凝土塌落擴展度。現場試驗見圖一。

1. 自密實混凝土V形漏斗實驗

《自密實混凝土應用技術規程》中規定，可采用V形漏斗試驗檢測自密實混凝土的流動性能和抗離析性能，根據自密實混凝土的性能等級劃分：一級、二級、三級，對應要求自密實混凝土的通過時間為：10-25s、7-25s、4-25s，用觀察法確定自密實混凝土的抗離析性能。現場實驗見圖二。

1. 自密實混凝土U形儀實驗

《自密實混凝土應用技術規程》中規定，采用U形儀（U形箱）對自密實混凝土的填充性能和流動性能進行檢測，根據自密實混凝土性能等級劃分：一級、二級、三級，采用隔柵型障礙1型、隔柵型障礙2型、無障礙的U形儀，隔柵型障礙1型由5根圓10鋼筋組成，間隔35mm，隔柵型障礙2型由3根圓13鋼筋組成，間隔35mm，用測得的填充高度確定自密實混凝土的填充性能和流動性能，根據性能等級劃分，填充高度均為320mm以上。

4.4施工方法確定

現階段型鋼柱內自密實混凝土澆筑施工方法共有三種，分別為：頂升法、高拋法、導管法，頂升法是在鋼管混凝土柱底部基座預埋混凝土輸送彎管，并用套箍將兩端焊接有混凝土輸送管的截止閥與預埋彎管及泵車混凝土輸送管連接，利用混凝土泵的壓力將自密實混凝土自下而上擠壓頂升灌入鋼管內，直至注滿整根鋼管混凝土柱。頂升法澆筑自密實混凝土需要在每根型鋼柱底部預埋混凝土輸送彎管，且每兩節鋼柱就需要安裝一個，后期還需對此進行相應修補，工程量大，不經濟，但效果較好。

高拋免振搗混凝土的工藝原理是采用合理的配合比，使混凝土拌合物具有很高的流動性，在高空拋落中不離析、不泌水，不經振搗或少振搗而利用澆筑過程中在高處下拋時產生的動能達到自密實的要求。高拋法施工比較經濟，且取得效果較好，但需要要求較高的混凝土澆筑操作平臺。

導管法澆筑是將混凝土拌合料通過導管下口，進入到初期澆筑的混凝土（作為隔水層）底部，新澆筑的混凝土頂托著初期澆筑的混凝土上升和向周邊擴展的水下混凝土澆筑方法。導管法澆筑混凝土較慢，不符合現場對工期的要求。

考慮到施工的便捷性及經濟性，選用高拋法進行行鋼柱內自密實混凝土澆筑施工。

5.總結

通過對自密實混凝土原材選擇、配合比設計控制、現場性能試驗、型鋼柱內灌高強自密實方法選擇、型鋼柱內灌高強自密實混凝土質量取得了良好的效果，通過對型鋼柱自密實混凝土進行超聲波檢測，混凝土密實度優良率有了較大的提高。

參考文獻：

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