中國尊巨柱混凝土的配制施工實體檢測T

中國尊巨柱混凝土的配制、施工與實體檢測北京市中超混凝土有限責任公司二○一七年十一月余成行工程概況與重難點地上結構混凝土泵送施工策劃混凝土配制現(xiàn)場施工與養(yǎng)護現(xiàn)場檢測目錄1工程概況與重難點主體結構體系為“巨型外框筒+內核心筒”

巨型外框筒為“巨柱+斜撐+轉換桁架+次框架”巨型角柱為鋼管混凝土柱，底部區(qū)域的巨型角柱外包混凝土，與其相連的翼墻中設有鋼板及型鋼。巨柱內外和翼墻混凝土強度等級為C70，最大平面尺寸為10.5m×10.5m。巨型柱在底部截面由13個空腔組成，截面高達64m2，腔體的最小截面邊長為2.0m左右，每節(jié)柱一次性內澆混凝土約200m3。序號部位混凝土等級使用范圍最大澆筑高度1塔樓范圍內巨型柱C70自密實B7～L46227.35mC60自密實L47～L76364.35mC50自密實L77～L106503.20m2塔樓核心筒剪力墻、連梁C60B7～L102484.9mC50L103～L108527.7m3樓板C30一般樓層527.7mC40首層、屋頂層、轉換桁架樓層及相鄰上下各一層樓板混凝土498.4m超高高層層建建筑筑的的結結構構特特點點與與施施工工要要求求復雜雜型型鋼鋼混混凝凝土土組組合合結結構構（巨巨柱柱）應用用越越來來越越多多，而而且且其其形形式式也也異異常常復復雜雜對混混凝凝土土的的性能能、生產(chǎn)產(chǎn)制備備和和施施工工工工藝藝提提出了了全全新新的的要求求脫空空、空洞洞等等質量量缺陷陷直直接接影影響響組組合合結結構構的受受力力性性能能，，從從而而影影響響到到建建筑筑結結構構的的整整體體安全全1）巨巨柱柱混混凝凝土土結結構構對對混凝凝土土性性能能的要要求求：：高強強度度性能能自密密實實性能能大體體積積混混凝凝土土性能能高體體積積穩(wěn)穩(wěn)定性性高耐耐久久性性施工工難難點點分分析析2）施工工澆筑筑工藝藝由于于巨巨柱柱內有有隔隔板板和和鋼鋼筋筋，，采采用用何何種種施施工工工工藝藝才才能能保保證證混混凝凝土土澆澆筑筑的的密實實度度。。外外包包混凝凝土土與與內內澆澆混混凝凝土土澆澆筑筑的的先先后后順序。3）結構澆筑質量的檢測與評價巨柱內澆混凝土土屬于隱蔽結結構的一部分分，實體澆筑筑質量的檢測測是一個難題題，如何進行準確的實體檢檢測與質量評價。核心筒地上結構采用用豎向穿插施工、水平流流水施工，各工種種在頂升鋼平平臺掛架不同同功能層進行行專業(yè)施工，，同一功能層層東、西分為為兩個流水段。形成“水平流流水、豎向節(jié)節(jié)拍”。塔樓結構施工工按照核心筒、外外框筒分為2個施工區(qū)段，，核心筒結構構施工領先外外框筒結構施施工。2地上結構施工工策劃智能頂升鋼平平臺豎向功能能分區(qū)圖核心筒區(qū)豎向向墻體及連梁梁整體沿8軸分為西、東東兩個流水段段。核心筒西西區(qū)先行進行行鋼筋綁扎、、模板施工及及混凝土澆筑筑，與核心筒筒東區(qū)形成流流水施工。西區(qū)東區(qū)連梁1/3跨位置分區(qū)管路設計本項目以100m為界劃分低、高區(qū)混凝土結構施施工階段。管管道布置根據(jù)據(jù)不同階段布布設相應混凝凝土澆筑管路路。低區(qū)混凝土澆澆筑時，布設3條泵管，采用125A型普通泵管，3條泵管均接至至頂升鋼平臺。外框筒樓板板及巨型柱施施工時，通過管路改改造，3條泵均可澆筑筑外框部分混混凝土。高區(qū)混凝土澆澆筑時，布設3條超高壓泵管管。其中兩條泵泵管接至頂升升鋼平臺上方方，進行核心心筒混凝土澆澆筑，整條泵泵管回路均采采用150A型超高壓泵管管。另外1條泵管，主管道接至固定樓層層后分流后附附著巨型柱壁壁接至巨型柱柱頂部澆筑，附著巨型型柱的泵管同同時實現(xiàn)樓板板混凝土的澆澆筑，附著巨型柱柱部分泵管均采用125A型普通泵管。。泵選配低區(qū)核心筒剪剪力墻混凝土土量較大，單次澆筑最大方量約約673m3,計劃完成時間間20h，計算后采用車載泵（（3臺）+頂升鋼平臺上上站位液壓式式布料機，2臺臂長28米固定式布料料機，1臺臂長17m移動式布料機機，核心筒鋼鋼板墻兩側對對稱進行混凝凝土澆筑。高區(qū)核心筒剪剪力墻方量少少，采用2臺超高壓拖泵泵+2臺28m臂長固定式布布料機進行澆澆筑。低區(qū)混凝土施施工選用三一重工SY5121THB-9018型泵；高區(qū)選選用三一重工HBT90CH～2150D型高壓輸送泵泵。布料機選用HGY28型和HGY17型液壓式布料機。高區(qū)選用2臺HGY28型液壓式布料料機，布料半半徑28m；低區(qū)多設置1臺HGY17型移動式液壓壓布料機進行行輔助澆筑，，布料半徑17m。輸送管的選配考慮泵管更換、成成本和工期等等實際工況，分階段布設設混凝土澆筑筑管路。先使用普通混混凝土泵管完完成低區(qū)混凝凝土施工，高區(qū)混凝土施施工之前完成成超高層泵送送泵管布設。。低區(qū)混凝土泵泵管采用125A型壁厚4.5mm的普通混凝土土泵管。高區(qū)采用150A型壁厚為12mm的超高壓輸送送管道?，F(xiàn)場首層平面面布置低區(qū)施工階段段，現(xiàn)場布置3套澆筑設備。。在場地西側側布置2套澆筑設備，，場地東側布布置1套。高區(qū)施工階段段，現(xiàn)場布置3套澆筑設備，，西側布置1套，東側布置置2套?；炷凉捃嚪址謩e從東西兩兩側大門進入入現(xiàn)場。泵管布設方案案首層水平管道鋪設設長度約為塔塔樓高度的1/5～1/4左右，每個90°彎管折算成成6m的直管，盡量減減少彎管數(shù)量量。300m-528m澆筑階段首層層水平泵管布布設平面圖頂升鋼平臺平平面布置低區(qū)豎向主立立管沿核心筒筒“十字區(qū)””剪力墻墻體體布置。高區(qū)主立管布布置時，需重重新布設主立立管，從核心心筒兩個樓梯梯間各安裝一一條豎向管道道，另有一條條主立管安裝裝在風道。澆筑巨型及樓樓板時，3#管道主立管在在指定水平轉轉換層進行分分流形成副立立管，附著在在巨型柱上爬爬升。管徑中中心線始終距距離巨柱邊緣緣400m間距，管徑中中心始終距離離巨柱壁300mm。豎向緩沖層在F029~F031、F073~F075分別設置一個個緩沖層，共共兩個S型緩沖層。頂升鋼平臺上上泵管布設低區(qū)混凝土施施工階段，泵管采用125A型普通泵管，，采用盤扣式式法蘭連接。。高區(qū)采用150A型超高壓泵管管，采用螺栓栓式法蘭連接接；布料機采用125A型普通泵管，，泵管采用盤盤扣式法蘭連連接。水平泵管與與布料機進行行連接時，使使用轉換管（連接方式轉轉換）、變徑徑管（管徑轉轉換）進行連連接。泵管連接頂升升鋼平臺上的布料機，上部泵管管與頂升鋼平平臺連接固定定，下部泵管管與核心筒墻墻體連接。水平泵管在頂頂升鋼平臺上上采用定型管管夾進行固定定，頂升鋼平平臺上泵管震震動較小，管夾直接焊接接在頂升鋼平平臺花紋鋼板板上，并設置單元元化防砸構件件覆蓋泵管。。管道加節(jié)在智能頂升鋼鋼平臺頂升過過程中配合使使用，考慮到到提模平臺提提升掛架的高高度誤差，在在高壓耐磨管管道與過度管管之間加裝快快速墊片，可可以根據(jù)需求求增減不同規(guī)規(guī)格墊片數(shù)量量，用于消除除其誤差。補償管通過不不同高度的補補償片實現(xiàn)小小范圍高度補補償，補償范范圍0~150mm。泵管安裝與固固定首層水平輸送泵管管通過管夾直接固定在樓樓板上，樓板板預留鋼筋，，安裝泵管前前先在預留鋼鋼筋位置焊接接搭焊板。有高差時通過過混凝土墩中預埋的高強度鋼板調調整泵管固定高度，保保證水平泵管管中心在同一一標高。整條管道鋪設設之前，先確定管道的起始點，即彎管，先對該條彎管管進行定位并并固定，然后再以該彎管為基基準，分別沿水平和垂直方向鋪設設管道。水平泵管固定定方式水平管道的固固定采用先連連接，后固定定的方式。豎向泵管固定定沿核心筒墻體體爬升的泵管管安裝在墻壁預埋埋鋼板件上，泵管固定裝置置（管夾）焊焊接在鋼板上上。每根3m管、90°彎管用2個泵管固定裝裝置牢固固定定。豎泵接管至頂頂升鋼平臺桁桁架處，泵管與桁架架上、下弦梁梁各進行一道道固定，從桁架梁焊焊接一道剛性吊柱，泵管管與吊柱進行不少于2道固定，固定間間距不大于5m。預埋件選型將約300mm×300mm，厚度20mm的Q235B鋼板（穿孔塞塞焊4根直徑20以上鉚筋）植于地面和墻墻面。每層樓的埋件件從下到上依依次命名為：：第一道埋件件、第二道埋埋件（層高3500和4500以及5100的只有三個埋埋件，故沒有有第四道埋件件）。預埋件垂直方向偏偏差不得大于于±50mm，水平方向偏偏差不得大于于±20mm。液壓截止閥的的安裝高區(qū)施工階段段，每條澆筑筑管路需安裝裝兩個液壓截截止閥，在泵泵的出口端水水平管和轉豎豎向管前最后后一節(jié)水平管處各安安裝一套液壓壓截止閥。技術路線：“高強度水泥+超細礦物摻摻合料+高效效減水劑+優(yōu)優(yōu)質骨料”具體試驗過程：水泥品種種、礦物摻合料種種類和外加劑劑品種水膠比比和礦物摻合合料摻量→單方用水量和和膠凝材料總總量→評價功能性材料的的效果（減縮劑、膨脹脹劑、吸水陶陶粒和內養(yǎng)護護劑）→采用最適宜的混凝凝土配合比和施工工藝進行行試澆筑，并對實體檢測測，評價本配合比比所澆筑的結構實體體的質量和工工藝效果。3混凝土配制泵送高度/m流動性內聚性經(jīng)時損失/mm含氣量/%擴展度/mmT500/sV漏/s塑性粘度/Pa.s壓力泌水/%＜2002~3660~700＜6＜2040~100＜103h≤20200~4001.5~2.5700~750＜5＜1620~80＜54h≤20＞4001～2720~750＜4＜1220~60＜54h≤20不同泵送高度可泵性評判指指標混凝土28d碳化深度不應應大于15mm；28d電通量不應大大于1500C或84d氯離子遷移系系數(shù)不應大于于3.0×10-12m2/s?；炷?80d收縮率（采用用接觸法測試試的硬化后混混凝土的長期期收縮率值））不超過450με。原材料品種與性能序號名稱產(chǎn)地品種主要性能指標1水泥唐山冀東P.O42.5抗壓3d24～28MPa、28d53～62MPa2砂河北灤平水洗中砂細度模數(shù)2.4～2.6、含泥量1.4%～2.1%3石北京密云5-20mm連續(xù)級配、最大20mm，超過20mm的＜1.0%4粉煤灰唐山大唐I級需水量比92%-94%、細度8%-12%、燒失量1.6%-2.5%5硅粉廣西S90SiO2含量91.2%～93.6%、比表面積≥21000m2/kg6外加劑BASFPLUS407各項指標均滿足GB8076-2008中高性能減水劑的要求因素水平表L16(45)水平試

驗

因

素A.水膠比B.礦物摻合料摻量(占膠凝材料的%)C.粉煤灰與礦粉比例D.硅粉摻量(Kg)10.300301:02020.280356:43030.260403:44040.240454:650試驗表明：28d強度最優(yōu)組合：A2B2C2D360d強度最優(yōu)組合：A2B2C1D2正交試驗1：水膠比和礦物物摻合料摻量量因素水平表L9(34)水平試

驗

因

素A.水膠比B.膠凝材料用量(kg/m3)C.礦物摻合料摻量/%D.粉煤灰與礦粉比例10.30540301:020.28570356:430.26600400:1試驗表明：28d強度最優(yōu)組合合：A2B2C1D260d強度最優(yōu)組合合：A2B1C2D1正交試驗2：單方用水量和和膠凝材料總總量較適宜的配合合比是：水膠比0.28、膠凝材料總總量540～570kg/m3、摻合料摻量量35%（其中粉煤灰灰摻量大于60%或單摻）試驗3：功能性材料的的對比檢測序號混凝土配合比（kg/m3）WCFaSiSGAd陶砂SRASAP備注1160360180357109009.8///

210.4/2/AS21310.4/4/49.8/6/59.8//0.3830倍吸水率計69.8//0.5879.8//0.7789.8//0.9699.8//1.15105999.824//砂10%注：SRA為BASF產(chǎn)TETRAGUARDAS21，SAP為北京希濤產(chǎn)產(chǎn)?；炷?d自收縮SRA與SAP對抗壓強度和和自收縮的影影響序號混凝土配合比（kg/m3）WCFaSiSGAdSAPEASRA1160360180357608509.8///23601809.80.38//333516510.4/45/43601809.8//4試驗4：變溫養(yǎng)護時的的變形檢測混凝土絕熱溫溫度變化曲線線變溫條件下混凝土自生體體積變形不同功能材料料對自生體積積變形影響（減去溫度））超高泵送混凝凝土配合比強度等級水膠比砂率%每立方米砼原材料用量（Kg）水泥粉煤灰Ⅰ級砂石（5-16mm）水外加劑硅灰礦粉C300.38472501008509601659.22060C400.35473001008309401659.82550C600.3043360100750100016012.230504現(xiàn)場施工與養(yǎng)養(yǎng)護FOO2M層及以下樓層層巨型柱混凝凝土澆筑采用用62m臂汽車泵澆筑筑，汽車泵分分別站位在項項目東、西兩兩側小鋼平臺臺上。內澆混凝土腔腔體順序示意意圖墻體混凝土養(yǎng)養(yǎng)護剪力墻混凝土土帶模養(yǎng)護1-3天，松開螺桿桿螺帽，松開開豎向模板。。智能頂升鋼平平臺頂升后，，墻體處于位于“養(yǎng)護層”，此此時采用刷養(yǎng)護劑+覆膜養(yǎng)護。塑料薄膜采采用界面劑粘粘貼。粘貼完完成后應檢查查塑料薄膜外外觀，發(fā)現(xiàn)漏漏貼或薄膜破破損應及時覆覆蓋、修復。。塑料薄膜待待水平結構施工工至相應樓層層且具備工作面后后揭除。泵管清洗氣洗澆筑完成后從從布料機臂架架末端充高壓壓氣體，先利利用約0.8MPa的氣壓推動海海綿球，4個φ175海綿球用于隔隔斷壓縮空氣氣與混凝土，，通過壓縮空空氣推動海綿綿球，直到海海綿球將管道道內混凝土全全部推出至攪攪拌車內。水洗當混凝土輸送送高度為100m以下高度時，采用用海綿塞的水水洗方法，水水洗程序：拆拆開出料口→→在錐管內塞塞入海棉或水水泥袋→合上上管卡→料斗斗內大流量進進水→啟動正正泵→澆筑點點輸送管泵出出海棉球→管管內污水自然然回流→完畢畢。海綿球紙質水泥袋柱堵泵及爆管預預防及應急處處理1.操作不當容易易造成堵管1）操作人員精精力不集中2）泵送速度選選擇不當3）混凝土的塌塌落度過小時時采取措施不不當4）停機時間過過長5）管道未清洗洗干凈2.管道連接原因因導致的堵管管1）輸送管道接接頭密封不嚴嚴2）眼鏡板和切割割環(huán)之間的間間隙過大3）混凝土活塞塞磨損嚴重4）因混凝土輸輸送缸嚴重磨磨損而引起的的漏漿3.混凝土或砂漿漿的離析導致致的堵管巨柱平面示意圖圖5現(xiàn)場檢測測試走線過程程示意圖壓力盒布置圖1）鋼管內壁側壓力測測試振弦式壓力盒盒采集儀壓力盒布置圖圖鋼管壁側向壓壓強數(shù)據(jù)鋼管壁側向壓壓強對比鋼管壁應變片片粘貼照片2）鋼管壁應變測