C30超緩凝混凝土在滑模工程中的應(yīng)用

李新國

（臨沂天元混凝土工程有限公司，山東 臨沂 276000）

1 工程概況

由我單位負(fù)責(zé)的某配粉倉滑模工程的工程概況如下。本工程所在區(qū)間為：A 軸～T 軸交 1 軸～10 軸，在標(biāo)高 10.65～35.08m（板頂）為混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，以軸線距離 3500mm×3500mm 分格，呈 12×9 排列，剪力墻厚度為 180mm；在剪力墻縱橫相交處設(shè)計(jì)有半徑 R=500mm 大小相等的圓弧形加腋角。方倉的墻體較薄，并且整體呈方形結(jié)構(gòu)，從整體看，單倉面積較大，以軸線距離 3.50m×3.50m 都是直形墻段，需要加強(qiáng)側(cè)向控制，將漲模控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)。需要整體一次性組裝，比較龐大。并且由于首層梁頂標(biāo)高不一致，需要采用常規(guī)模板支設(shè)方法將模板下方漏洞封堵完整，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的幾何截面效果。每澆筑一層混凝土，尤其注意混凝土的初凝時(shí)間和澆筑時(shí)間及鋼筋綁扎時(shí)間需要緊湊地安排。方倉的墻體較薄，混凝土澆筑過程中的凝固時(shí)間受氣溫與光照變化影響較大。需要安排各工種的銜接和根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況安排好澆筑順序。倉房的氣密性要求，也就是要求所有施工連接縫必須采取相應(yīng)措施保證氣密性。混凝土施工時(shí)間從盛夏到深秋的季節(jié)施工，在不同的氣溫情況下混凝土的初凝時(shí)間控制在 6～8 小時(shí)，終凝時(shí)間控制在 10 小時(shí)左右。

根據(jù)本工程特點(diǎn)，我方對(duì)上述工程擬采用適用不同平均氣溫的 C30 超緩凝混凝土，工藝采取整體組裝、整體滑模施工方案。

2 設(shè)計(jì)試驗(yàn)

由于本工程施工時(shí)間從盛夏到深秋季節(jié)施工，氣溫跨越大，晝夜溫差大的情況，不同的氣溫情況下需要將混凝土的初凝時(shí)間控制在 6～8 小時(shí)，終凝時(shí)間控制在 10 小時(shí)左右。為此我們要求天蒙環(huán)保建材研制了 A、B、C、D、E 五種型號(hào)外加劑分別適用于平均氣溫 30℃、25℃、20℃、15℃ 和 10℃ 情況，能夠保證混凝土初凝時(shí)間控制在 6～8 小時(shí)，終凝時(shí)間控制在 10 小時(shí)左右。為檢驗(yàn)這五種外加劑的效果，我們用 C30、C35、C40 這三個(gè)配比驗(yàn)證外加劑的效果。

2.1 粗集料

石灰?guī)r碎石，粒徑 5～2 0 m m，壓碎值指標(biāo) 8.5%，密度 2680kg/m3，針片狀顆粒含量 2.3%，含泥量 0.2%，級(jí)配良好。（技術(shù)要求：含泥量不得大于 1.0%，泥塊含量不得大于 0.5%。）

2.2 細(xì)集料

選用沂河中砂，表觀密度 2650kg/m3，堆積密度 1480kg/m3，細(xì)度模數(shù) 2.6，含泥量 0.7%。（技術(shù)要求：含泥量不得大于 2.0%，泥塊含量不得大于 1.0%。）

2.3 水泥

沂州水泥集團(tuán)產(chǎn) P·O42.5 水泥收縮小、質(zhì)量穩(wěn)定，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量 27.6%，初凝時(shí)間 185min，終凝時(shí)間 242min，28 天抗折強(qiáng)度 7.9MPa，28 天抗壓強(qiáng)度 48.3MPa。

2.4 粉煤灰

選用鄒縣產(chǎn)優(yōu)質(zhì)Ⅰ級(jí)粉煤灰，密度 2.42g/cm3，需水量比 91%，燒失量為 1.2%，45μm 方孔篩篩余 7.5%。

2.5 水

采用不含有害物質(zhì)的潔凈水，每立方用水量不大于 180kg。

混凝土配合比見表1。

表1 混凝土配合比 kg/m3

運(yùn)用表1 的三個(gè)配合比，在平均氣溫 30℃、25℃、20℃、15℃ 和 10℃ 情況，分別選用對(duì)應(yīng)的緩凝外加劑，做配制試驗(yàn)，在平均氣溫 30℃，做緩凝外加劑和普通泵送劑的對(duì)比試驗(yàn)。檢驗(yàn)混凝土的初凝時(shí)間、終凝時(shí)間和 28d 抗壓強(qiáng)度，試驗(yàn)結(jié)果如表2。

從表2 可以看出，天蒙環(huán)保建材研制的 A、B、C、D、E 五種緩凝外加劑在初凝時(shí)間和終凝時(shí)間方面能夠滿足施工要求，泵送劑在初凝時(shí)間和終凝時(shí)間方面不能夠滿足施工要求。在 28d 抗壓強(qiáng)度方面，由泵送劑配制的混凝土抗壓強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，由 A、B、C、D、E 五種緩凝外加劑配制的對(duì)應(yīng)的混凝土抗壓強(qiáng)度不滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。為能夠同時(shí)滿足初凝時(shí)間、終凝時(shí)間和 28d 抗壓強(qiáng)度的要求，我們采用 A、B、C、D、E 五種緩凝外加劑和 C35 配合比，制作成 C30 超緩凝配合比，如表3。

表2 外加劑性能試驗(yàn)

表3 C30 超緩凝混凝土配合比 kg/m3

3 施工工藝

滑模系統(tǒng)包括模板子系統(tǒng)、操作平臺(tái)子系統(tǒng)、液壓提升子系統(tǒng)、施工精度控制子系統(tǒng)、水電配套子系統(tǒng)。滑升模板系統(tǒng)示意圖見圖 1。

圖1 滑升模板系統(tǒng)示意圖

3.1 工藝流程

根據(jù)本工程總平面布局，先組裝配粉倉，澆筑 C30 超緩凝混凝土，配粉倉試滑和滑升，混凝土養(yǎng)護(hù)，滑升完畢滑模設(shè)備拆除整理。滑模施工是以液壓千斤頂為提升機(jī)具，在液壓控制裝置的控制下所有千斤頂沿著支承桿同步向上爬升，從而帶動(dòng)提升架、操作平臺(tái)、模板等向上爬升。

3.2 混凝土要求

（1）滑模施工對(duì)混凝土要求高，混凝土要有良好的流動(dòng)性、保水性和粘聚性，粗細(xì)集料的級(jí)配要求合理，適當(dāng)提高砂率，坍落度宜根據(jù)現(xiàn)場天氣情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，混凝土的初凝時(shí)間控制在 6～8 小時(shí)，終凝時(shí)間控制在 10 小時(shí)左右。混凝土和易性主要通過砂率來控制，但是不要過量添加粉煤灰來改善混凝土的和易性。兩次滑升間隔時(shí)間是決定混凝土是否能拉裂（出模時(shí)間過長）或塌陷（出模時(shí)間過短）的關(guān)鍵因素。考慮到整個(gè)滑模施工晝夜溫差變化大，采用間歇提升制；正常氣溫下每次提升模板的時(shí)間應(yīng)控制在 1 小時(shí)左右；當(dāng)天氣炎熱或因某種原因混凝土澆筑一圈時(shí)間過長應(yīng)每隔 30 分鐘提升 2～3 個(gè)行程。支撐桿是否會(huì)失穩(wěn)，混凝土強(qiáng)度發(fā)展情況及設(shè)備能力是決定滑升速度的關(guān)鍵。滑模施工所用的混凝土，應(yīng)先做好混凝土配比的試配試驗(yàn)，其凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度、耐久性等性能要符合要求；另外混凝土強(qiáng)度的增長速度必須符合模板滑升速度的要求。混凝土入模時(shí)的坍落度，符合下列的規(guī)定：配筋密集結(jié)構(gòu)（筒體結(jié)構(gòu)及細(xì)長柱）泵送混凝土坍落度 160～200mm，配筋特密結(jié)構(gòu)泵送混凝土坍落度 180～ 220mm。

3.3 混凝土的垂直運(yùn)輸

根據(jù)本工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，宜用車載式混凝土輸送泵進(jìn)行混凝土澆筑，并且保證無盲區(qū)。

3.4 澆筑方案的確定

C30 超緩凝混凝土必須均勻?qū)ΨQ交圈澆筑；每一澆筑層的混凝土表面應(yīng)在同一水平面上，并有規(guī)律地變換澆筑方向；每次澆筑厚度不宜大于 300mm；上下層混凝土澆筑的時(shí)間間隔不得大于混凝土的初凝時(shí)間，當(dāng)間隔時(shí)間超過規(guī)定時(shí)，接茬處應(yīng)按施工縫的要求處理；在氣溫高的季節(jié)，宜先澆筑內(nèi)墻，后澆筑陽光直射的外墻；先澆筑墻角及門窗洞口等的兩側(cè)，后澆筑直墻；先澆筑厚墻，后澆筑薄墻；預(yù)留孔洞、門窗口、煙道口、變形縫及通風(fēng)管道等兩側(cè)的混凝土應(yīng)對(duì)稱均勻澆筑。

3.5 混凝土振搗養(yǎng)護(hù)

混凝土振搗時(shí)，振搗棒不得直接觸及支承桿、鋼筋或模板；滑模提升時(shí)，不得振搗混凝土；振搗棒應(yīng)插入前一層混凝土內(nèi)，但深度不應(yīng)超過 50mm。混凝土的養(yǎng)護(hù)應(yīng)符合下列規(guī)定：混凝土出模后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查修飾，消除細(xì)小裂紋；且應(yīng)及時(shí)對(duì)筒壁混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；養(yǎng)護(hù)期內(nèi)，應(yīng)保持混凝土表面濕潤，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于 7d。

3.6 滑升階段

當(dāng)混凝土澆筑高度達(dá)到 600～700mm 時(shí)，應(yīng)對(duì)混凝土的凝結(jié)狀態(tài)進(jìn)行檢查，從初澆混凝土開始，經(jīng)過 3～ 4 小時(shí)后，即可進(jìn)行試滑，試滑能夠觀察混凝土的凝結(jié)狀況，判斷混凝土能否脫模，提升時(shí)間是否合適等。

3.7 正常滑升階段是滑升模板施工的主要階段

模板初滑時(shí)，宜將混凝土交圈分層澆筑至 500～ 700mm（或模板高度的 1/2～2/3）高度，待第一層混凝土強(qiáng)度達(dá)到 0.2～0.4MPa，應(yīng)進(jìn)行 1～2 個(gè)千斤頂行程的提升，并對(duì)混凝土凝結(jié)狀態(tài)進(jìn)行檢查，確定正常后，可以進(jìn)行正常滑升。混凝土在正常滑升時(shí)初期提升速度要稍慢于混凝土澆筑速度，以保證入模混凝土高度能逐步接近模板上口。當(dāng)混凝土上表面距模板上口 50～ 100mm 時(shí)，即可按正常速度提升。在正常滑升階段，每滑升 200～600mm，應(yīng)對(duì)所有千斤頂進(jìn)行一次調(diào)平，特殊構(gòu)造部位應(yīng)采取措施保持操作平臺(tái)處于水平狀態(tài)。各千斤頂?shù)南鄬?duì)標(biāo)高高差不得大于 40mm，相鄰兩個(gè)提升架上千斤頂高差不得大于 20mm。在滑升階段，應(yīng)全面檢查操作平臺(tái)、支承桿的工作狀態(tài)及混凝土的凝結(jié)情況，如有異常時(shí)，應(yīng)采取有效的解決方案。在滑升過程中，及時(shí)清理粘結(jié)在模板上的砂漿等雜物，不得將已硬化的混凝土摻進(jìn)新澆筑的混凝土中。

3.8 混凝土質(zhì)量檢查

標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)混凝土試塊的組數(shù)，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)留置標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件和同條件養(yǎng)護(hù)試件；應(yīng)及時(shí)檢查混凝土出模強(qiáng)度；當(dāng)氣溫變化較大或混凝土配合比有變化時(shí)，必須相應(yīng)增加檢查次數(shù)；在每次模板提升后，應(yīng)立即檢查出模混凝土的表觀質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)分析原因并提出解決方案，及時(shí)修復(fù)混凝土表面的拉裂、蜂窩、麻面等。