摘要：隨著技術(shù)的發(fā)展及對(duì)自密實(shí)混凝土研究的深入，自密實(shí)混凝土將得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本文以南京會(huì)議展覽中心為例，通過(guò)對(duì)自密實(shí)混凝土配合比的研究和試驗(yàn)，提出的有關(guān)頂升混凝士施上性能評(píng)價(jià)的關(guān)鍵控制指標(biāo)可供相關(guān)技術(shù)人員參考。
關(guān)鍵詞：自密實(shí)混凝土 鋼管混凝土 施工
隨著現(xiàn)代建筑技術(shù)的迅猛發(fā)展，以采用高強(qiáng)高性能混凝土技術(shù)和泵灌混凝土施工技術(shù)為特征的現(xiàn)代鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在我國(guó)的高層建筑工程和大跨度橋梁結(jié)構(gòu)工程中得到了大量的推廣應(yīng)用，推動(dòng)了現(xiàn)代鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)自身在工程實(shí)踐中的發(fā)展。鋼管混凝土本質(zhì)上屬于套箍混凝土，鋼管本身可以作為耐側(cè)壓的模板、鋼筋及勁性承重骨架，鋼管混凝土的應(yīng)用越來(lái)越得到人們的重視。
1、工程概況
南京會(huì)議展覽中心，展館長(zhǎng)174米，跨度74米。沿高26米。兩側(cè)為鋼筋砼排架柱，柱頂標(biāo)高不一，屋面呈馬鞍形，柱最高點(diǎn)20.022米，最低點(diǎn)14.5米，鋼管柱最長(zhǎng)11.5米，嵌入砼柱內(nèi)2.5米深，上頂標(biāo)高整呈階梯形，勁性格構(gòu)式鋼管柱，由600*20雙鋼管，腹桿為351×12構(gòu)成，共88根，柱內(nèi)填C40自密實(shí)混凝土。74米跨型鋼張弦梁安裝在鋼管柱項(xiàng)。
2、自密實(shí)混凝土工作性機(jī)理和特點(diǎn)分析
2.1自密實(shí)混凝土工作性機(jī)理：
自密實(shí)混凝土是通過(guò)膠結(jié)材料和粗細(xì)骨料及添加外加劑的選擇及配臺(tái)和精心有配合比設(shè)計(jì)，降低分散體系中二相界面的自由能，提高分散體系的穩(wěn)定性，在保持具有足夠的塑性粘度、令骨料結(jié)合于水泥漿中不出現(xiàn)離析和泌水，將混凝土的屈服應(yīng)力減小到足以被因自重產(chǎn)生的剪應(yīng)力克服，使混凝土流動(dòng)性增大，達(dá)到能總有流淌并充分填充模板內(nèi)的空間形成密實(shí)且均勻的膠凝結(jié)構(gòu)。
2.2自密實(shí)混凝土的特點(diǎn)
自密實(shí)混凝土與常規(guī)澆注、振搗的混凝土最大的區(qū)別在于，它的勻質(zhì)性、填密性完全靠在自身的重量作用下，能夠自流平填密。與常規(guī)振搗成型的混凝土相比，目前在混凝土施工中選用自密實(shí)混凝土，主要考慮以下幾個(gè)方面：
(1)使用自密實(shí)混凝土，可縮短施工工期。
(2)可以保證結(jié)構(gòu)中混凝土的密實(shí)性。尤其在澆注振搗困難的狹窄部位時(shí)，這種要求更為突出。
(3)可以消除因振搗而帶來(lái)的噪音，尤其對(duì)于混凝土生產(chǎn)者來(lái)說(shuō)更為重要。這在提倡環(huán)保、保證居民生活質(zhì)量的今天，自密實(shí)混凝土具有很大的吸引力。
2、自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)
2.1材料準(zhǔn)備
(1)水泥：根據(jù)鋼管柱混凝土的特點(diǎn)，為盡量降低水泥的水化熱，選用中低水化熱的普通硅酸鹽水泥，在滿足混凝土質(zhì)量要求和泵送的條件下，應(yīng)盡量減少水泥的用量。
(2)石子：選用級(jí)配較好的花崗石碎石，粒徑為5-20mm，含泥量不得大于1%，且不得含有機(jī)雜質(zhì)。在滿足可泵性的前提下，盡可能選擇粒徑較大、級(jí)配良好的石子，減少混凝土的用水量和水泥用量，降低水化熱。
(3)砂子：選用級(jí)配較好的中粗砂，細(xì)度模數(shù)大于2.6，含泥量不得超過(guò)2%，通過(guò)0.315 mm篩孔的砂不得少于15%。在滿足可泵性的前提下，應(yīng)盡量降低砂率，最大控制在40%左右。在每班攪拌前，檢測(cè)砂子的含水率，如遇天氣發(fā)生變化、炎熱氣候、堆放的砂子有明顯的含水分布不均的現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)加密檢測(cè)次數(shù)。
(4)摻合料：硅粉、膨脹劑、粉煤灰、外加劑。
2. 2配合比的確定
經(jīng)過(guò)試驗(yàn)、對(duì)比、修正、調(diào)整，最終確定的密實(shí)混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)如下：水灰比為0.36，砂率41%，坍落度180毫米，擴(kuò)展度500～600毫米，倒流時(shí)間10秒�；炷�土配合比見(jiàn)表1。
混凝土組成材料配合比 表1

材料名稱(chēng)	水泥	水	沙	石	外加劑JM3	摻合料才(粉煤灰)
每m3用量(kg／m3)	310	175	711	1024	60	120
配合比	l	O．36	1．45	2．09	O．12	0．27

2. 3試驗(yàn)方法
坍落度、擴(kuò)展度測(cè)定按照GB/T50080.2002《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行;分層度的計(jì)算按照第二章公式(2-11)進(jìn)行計(jì)算;抗壓強(qiáng)度的測(cè)定按照普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)(GB/T5008 1.2002)進(jìn)行，試件尺寸1 50mmx1 50mrnx 150rnm，加載速率0.5kN/s。
水泥漿體的塑性粘度和屈服應(yīng)力采用NXS.1lA型旋轉(zhuǎn)粘度儀進(jìn)行測(cè)定;水泥漿體流動(dòng)度測(cè)定測(cè)定根據(jù)GB/T8077.2000《混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗(yàn)方法》進(jìn)行;凝結(jié)時(shí)間測(cè)定嚴(yán)格依據(jù)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法(GB/T1346.2001)進(jìn)行。
3、自密實(shí)混凝土施工
(1)鋼框架吊裝。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，每節(jié)鋼柱為4層，長(zhǎng)度為11.6如.鋼柱底部設(shè)有12 mm厚的鋼底板，與預(yù)埋在混凝土中的地腳螺栓連接，安裝第一節(jié)鋼柱時(shí)將鋼柱底板控制線與柱網(wǎng)線對(duì)齊，并用經(jīng)緯儀測(cè)量控制垂直度，上部鋼柱吊裝以樓座中心區(qū)向兩端順序安裝，鋼梁由低向高順序安裝，鋼框架梁與柱接頭為腹板栓接、翼緣焊接，采用先栓后焊的方式進(jìn)行施工，整體鋼框架校正完成后將鋼管柱連接部位焊接。
(2)每節(jié)柱校正焊接完成后澆筑鋼管柱內(nèi)灌注自密實(shí)免振C40混凝土，澆筑高度為11.6 m，預(yù)拌混凝土進(jìn)場(chǎng)時(shí)進(jìn)行嚴(yán)格的塌落度、擴(kuò)展度等各項(xiàng)性能檢測(cè)，采用吊罐澆筑混凝土。
(3)鋼管中的混凝土處于密閉狀態(tài)，因此除端部混凝土外，不需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，端部混凝土采用灌水養(yǎng)護(hù)。
(4)鋼柱吊裝前應(yīng)將下一節(jié)鋼柱內(nèi)的積水清理干凈，鋼柱安裝完成后如不能及時(shí)澆筑混凝土，上部應(yīng)采取防雨措施。
4、質(zhì)量檢查及檢驗(yàn)
4.1混凝土密實(shí)檢查
對(duì)管內(nèi)混凝土澆筑質(zhì)量可用敲擊鋼管的方法進(jìn)行初步檢查，如有異常則用超聲波檢測(cè)，對(duì)不密實(shí)的部位應(yīng)采用鉆孔壓漿法補(bǔ)實(shí)。
4.2試件檢驗(yàn)
對(duì)每次澆筑的混凝土留置試件四組(一組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)7d、兩組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d、一組同條件養(yǎng)護(hù))，送檢試驗(yàn)經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)最小值及平均值均符合要求，該批混凝土評(píng)定合格。
5、結(jié)論與建議
(1)在高強(qiáng)度等級(jí)混凝土中加一定量的硅粉后可有效降低混凝土黏度。
(2)所制定的頂升混凝土性能評(píng)價(jià)指標(biāo)能夠指導(dǎo)、控制本工程復(fù)雜鋼管填芯混凝土的順利施工。
(3)雖然頂升工藝對(duì)混凝土的性能要求較高，但施工進(jìn)度快、成本低、質(zhì)量好，非常適于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)尤其是具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的鋼管混凝土施工。
(4)隨著高層超高層建筑的發(fā)展和鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用，提升施工工藝的普遍采用必將成為一種趨勢(shì)。
(5)目前銅管混凝土尤其是鋼板較厚、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鋼管混凝土實(shí)體質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)尚不完善，有待進(jìn)一步研究和提高。
(6)鋼管混凝土澆筑后基本與外界隔絕了濕交換，為使實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的收縮變形據(jù)更接近實(shí)際，建議試件在成型振搗和拆模后應(yīng)立即采用料薄膜作密封處理，并在整個(gè)階段保持完好。
參考文獻(xiàn)：
【1】鐘善桐，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2003.
【2】胡曙光、丁慶軍，鋼管混凝土[M].北京：人民交通出版社，2007

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