巨型懸挑結(jié)構(gòu)樓面及抗暴墻聚丙烯腈纖維混凝土施工工法

巨型懸挑結(jié)構(gòu)樓面及抗暴墻聚丙烯腈纖維混凝土施工工法1、前言經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，建筑結(jié)構(gòu)形式新穎多變、高度屢創(chuàng)新高、功能愈加齊全多樣，因而對混凝土的強(qiáng)度、耐久性、抗裂防滲、抗凍耐疲勞等性能提出了更高的要求。近些年來因聚丙烯腈混凝土在以上諸多方面的的優(yōu)勢，應(yīng)用日趨成熟，規(guī)模日漸擴(kuò)大。本工法是XX證券交易所營運(yùn)中心項(xiàng)目通過對60天齡期聚丙烯腈纖維混凝土合理摻量和分布均勻度、外加劑及生產(chǎn)施工工藝的研究，解決了地下室外墻、屋面及巨型懸挑結(jié)構(gòu)樓面、抗暴墻等的抗裂防滲問題，提高了工程質(zhì)量，對有防水要求及大形變結(jié)構(gòu)和部件的混凝土施工有重要的應(yīng)用推廣價(jià)值。2、工法特點(diǎn)本工法針對結(jié)構(gòu)形式，采用合理配比的聚丙烯腈纖維混凝土輔以技術(shù)措施和成套的綜合施工技術(shù)，防止混凝土原生微裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，解決了地下室防水外墻、屋面、大型懸挑結(jié)構(gòu)及特殊要求的墻體的抗裂防滲的難題，具有技術(shù)可靠、操作性強(qiáng)、效果顯著的特點(diǎn)。3、適用范圍本工法適用于有防水要求的剪力墻、樓板及跨度大、面積大、結(jié)構(gòu)變形大的懸挑結(jié)構(gòu)、抗暴墻。4、工藝原理本工法通過在混凝土中雙摻粉煤灰、緩凝高效減水劑的基礎(chǔ)上雙摻聚丙烯腈纖維和膨脹劑，充分利用混凝土60天齡期（以控制混凝土水化熱帶來的不利影響），并且結(jié)合相應(yīng)的施工技術(shù)，從而能夠大大提高混凝土的抗裂、抗?jié)B、抗凍、抗沖擊、耐磨能力，同時(shí)改善其韌性和延展性，使建筑物的壽命大大延長。5、施工工藝流程及操作要點(diǎn)：5.1聚丙烯腈纖維混凝土施工工藝流程聚丙烯腈纖維混凝土施工工法的關(guān)鍵在于混凝土中纖維的摻量、分布均勻程度及澆筑養(yǎng)護(hù)。因而混凝土配合比設(shè)計(jì)、試驗(yàn)及生產(chǎn)養(yǎng)護(hù)是本工法的關(guān)鍵點(diǎn)。聚丙烯腈纖維混凝土施工流程如下圖：圖1聚丙烯腈纖維混凝土工藝流程圖5.2操作要點(diǎn)：5.2.1混凝土配合比必須試配，掌握最佳配合比和相應(yīng)的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、抗?jié)B強(qiáng)度及混凝土坍落度等。5.2.2嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)。鋼筋、水泥、砂石料等原材料在使用前均進(jìn)行檢驗(yàn)，原材料質(zhì)量全部符合相關(guān)規(guī)程規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。5.2.3嚴(yán)把混凝土拌和材料計(jì)量關(guān)。采用人工喂料時(shí)，為避免誤投，骨料、水泥、粉煤灰、聚丙烯纖維、外加劑均采用專人投放，確保計(jì)量準(zhǔn)確。5.2.4攪拌時(shí)拌和時(shí)間不少于5min，確保纖維拌和均勻。5.2.5混凝土澆筑前應(yīng)對商品混凝土的制備、運(yùn)輸、泵送以及其養(yǎng)護(hù)等做出詳細(xì)的施工方案，并進(jìn)行必要的計(jì)算，經(jīng)批準(zhǔn)后予以實(shí)施。5.2.6在澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)中布置溫度監(jiān)測點(diǎn)，另外在懸挑結(jié)構(gòu)各部位認(rèn)真布置沉降觀測點(diǎn)，特別是荷載和形變差異較大處，做好溫度檢測和沉降觀測前、加載后及持續(xù)形變階段的觀測記錄，由此掌握處理結(jié)構(gòu)溫度變化分布和沉降信息，防止結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生。5.2.7纖維混凝土施工時(shí)，應(yīng)小心避免混凝土堆積過高，以及傾倒混凝土所造成的沖擊，應(yīng)保持均勻一致，以避免壓型鋼板局部出現(xiàn)過大的變形,傾到混凝土?xí)r,請盡量在鋼梁處傾倒,并且迅速向四周攤開.以避免壓型鋼板局部出現(xiàn)過大的變形,傾倒混凝土?xí)r,請盡量在鋼梁處傾倒,并且迅速向四周攤開。聚丙烯腈纖維混凝土攪拌聚丙烯腈纖維混凝土塌落度試驗(yàn)抗暴墻聚丙烯腈纖維混凝土澆筑抗暴墻聚丙烯腈纖維混凝土振搗5.2.8結(jié)合相應(yīng)的施工技術(shù)，如地下室外墻、頂板、屋面和抗暴墻等，通過合理配筋，約束混凝土的塑性變形，設(shè)置足夠強(qiáng)度、剛度的模板支撐和模板，并盡量實(shí)施避免施工冷縫的連續(xù)澆筑方法；對于形變較大的懸挑結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)形變較大處設(shè)置誘導(dǎo)縫，使沉降接近的區(qū)域均勻形變，避免相互間產(chǎn)生拉裂縫；合理布置后澆帶和澆注順序，保證混凝土均勻穩(wěn)定，減少溫度應(yīng)變引起的裂縫。6、材料與設(shè)備6.1材料6.1.1改性聚丙烯腈纖維。用于混凝土的改性聚丙烯腈為原料，用專門工藝制造的高強(qiáng)度的束狀單絲纖維。聚丙烯腈能在混凝土內(nèi)部形成一種亂向支撐體系，能極有效的控制混凝土及水泥砂漿的早期的塑性收縮、干縮等非結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展；有效阻礙骨料的離析，阻礙沉降裂縫的形成。聚丙烯腈樣本及主要性能如下：圖2聚丙烯腈纖維表1聚丙烯腈主要參數(shù)6.1.2水泥。根據(jù)工程結(jié)構(gòu)要求，可采用強(qiáng)度等級32.5以上的硅酸鹽水泥，其質(zhì)量應(yīng)符合《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》（GB715）的規(guī)定。6.1.3摻合料?？蓳饺敕勖夯摇⒌V渣微粉、硅粉等礦物摻合料，其質(zhì)量應(yīng)符合《高強(qiáng)、高性能混凝土礦物外加劑》（GB/T18735）的規(guī)定。6.1.4粗骨料。碎石或人工石子，粒徑5～20mm，其性能指標(biāo)應(yīng)符合《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》（JGJ53）。6.1.5細(xì)骨料。優(yōu)質(zhì)中砂，其性能指標(biāo)應(yīng)符合《普通混凝土用沙質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》（JGJ52）。6.1.6外加劑。可摻加減水劑、引氣劑等外加劑，應(yīng)符合《混凝土泵送劑》JC473-92標(biāo)準(zhǔn)。6.2配合比及制備聚丙烯腈纖維混凝土的實(shí)際配合比宜根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求和用途并通過試驗(yàn)確定：6.2.1用于限制混凝土早期收縮裂縫的纖維混凝土的配合比中，纖維體積率一般為0.05%-0.2%，如坍落度變化較大，可調(diào)整減水劑用量。6.2.2用于混凝土的增強(qiáng)、增韌等性能時(shí)，應(yīng)按工程設(shè)計(jì)要求配比，纖維體積率一般為0.3%-0.4%，通常基體采用細(xì)石混凝土。參考配合比見表2.聚丙烯腈纖維混凝土配合比6.2.3聚丙烯腈纖維混凝土的制備與一般混凝土基本相同，混凝土拌和后，再將纖維加入混凝土中，強(qiáng)制拌和5min，與正常混凝土一樣出料、運(yùn)輸。7、質(zhì)量控制7.1在混凝土拌和時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確量取各種材料，水和水泥誤差為1%，集料為3%，纖維按設(shè)計(jì)的量加入混凝土中，保證攪拌時(shí)間，使混凝土配料均勻分布。7.2混凝土澆注前，施工單位應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，明確分工、崗位、職責(zé)，使混凝土施工有條不紊的進(jìn)行。7.3混凝土澆注過程中，各部分應(yīng)充分振搗。通過在混凝土初凝以前派專人進(jìn)行混凝土二次振搗，來加強(qiáng)混凝土的振搗質(zhì)量。7.4混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制坍落度，嚴(yán)禁加水。7.5混凝土澆注振搗過程中，嚴(yán)格按照施工方案中的澆注順序和施工方法，對稱循環(huán)澆注，防止沉降不均。7.6認(rèn)真及時(shí)作好收面和后期養(yǎng)護(hù)工作。8、安全措施認(rèn)真貫徹安全第一、預(yù)防為主、綜合治理的方針，加強(qiáng)對工人安全文明施工意識的教育。8.1對作業(yè)人員進(jìn)行“三級”安全文明施工意識教育，特別是在施工前召開班前會，熟悉現(xiàn)場作業(yè)條件。8.2澆筑施工前，檢查輸送泵管道的接頭和輸送管道的架體，確保接頭嚴(yán)密和固定架體的牢固。8.3利用塔吊吊運(yùn)混凝土?xí)r，吊斗升降應(yīng)按指揮人員的命令進(jìn)行，不可以陡升陡降，以防撞傷其他施工人員。8.4混凝土澆筑堵管拆卸時(shí)或澆注完成后清洗混凝土泵時(shí)，泵管的出口應(yīng)朝安全方向，以防廢漿高速飛出傷人。8.5所有振動馬達(dá)使用前，應(yīng)由電工進(jìn)行檢查。所有電路、機(jī)械出現(xiàn)故障，均應(yīng)由值班電工、修理工進(jìn)行處理，不得擅自進(jìn)行處理。8.6現(xiàn)場使用振動器進(jìn)行移動時(shí)不能硬拉電線或在其它銳利物上拖拉，防止割破、拉斷電線而造成觸電事故。9、環(huán)保措施9.1大力宣傳“綠色施工”的教育力度，增強(qiáng)全員“綠色施工”的意識，提高全員綜合素質(zhì)。9.2材料運(yùn)輸工具適宜，裝卸方法得當(dāng)，防止損壞和遺灑。9.3采取措施使用符合對環(huán)境無害，對人體健康沒有影響綠色建材。10、效益分析10.1技術(shù)效益：本工法解決了有防水要求的剪力墻、樓板及大面積、大跨度、大形變懸挑結(jié)構(gòu)的混凝土施工問題，提高了混凝土的品質(zhì)和性能，同普通混凝土相比，體積摻量0.09%（約0.9kg/m3）的聚丙烯腈混凝土抗?jié)B性提高近35%，抗裂能力提高近60%。10.2經(jīng)濟(jì)效益：摻量為0.7-0.9kg/m3的聚丙烯腈混凝土，利用聚丙烯腈纖維混凝土60天齡期，每立方米節(jié)約成本約15元，而且提高了工程質(zhì)量，提高了抗?jié)B、抗裂、抗彎、抗沖擊等性能，因此可以減少裝修及防水層處理，避免后期質(zhì)量問題造成的維修費(fèi)用，創(chuàng)造質(zhì)量效益，節(jié)約成本。10.3社會效益：本工法對防水要求的剪力墻、樓板及大型懸挑結(jié)構(gòu)的混凝土施工提供了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，良好的施工質(zhì)量贏得了各方的贊許，為公司贏得了良好的社會效益。11、應(yīng)用實(shí)例11.1XX證券交易所營運(yùn)中心XX證券交易所營運(yùn)中心項(xiàng)目位于XX市福田中心區(qū)，地下3層，地上46層，7-10層為超長懸挑的抬升裙樓。對于防水要求較高的地下室外墻、頂板、2層大平臺及4-6層抗暴墻結(jié)構(gòu)，均采用60天齡期聚丙烯腈纖維混凝土；抬升裙樓距地36m，平面尺寸約160m×100m，東西向懸挑36m，南北向懸挑22m，采用巨型懸挑鋼桁架結(jié)構(gòu)，設(shè)有3層主樓層，1層夾層和可上人的屋頂空中花園，樓板為鋼-混凝土壓型鋼板組合樓蓋。結(jié)構(gòu)懸挑變形大，且難以控制，整個(gè)抬升裙樓樓面，屋面全部采用聚丙烯腈纖維混凝土，經(jīng)成套的養(yǎng)護(hù)處理措施，混凝土各項(xiàng)指標(biāo)性能均有所提高，裂縫數(shù)量控制較好，較少出現(xiàn)大的裂縫，達(dá)到了良好的抗裂防滲作用，保證了工程質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著。11.2XX灣體育中心XX灣體育中心由體育場、體育館、游泳館、熱身館、運(yùn)動員接待中心組成，建筑面積256520㎡。本工程地下室外墻、底板、管廊層頂板、地下一層頂板、消防水池、冷凍機(jī)房處結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土中添加了聚丙烯腈纖維，用量約64174立方米。采用聚丙烯腈纖維混凝土，并且利用混凝土60天齡期，提高了混凝土抗彎拉性能，