本站原创【摘 要 】本文结合工程实例,对大体积超高圆柱的施工进行了探讨,并总结大体积超高砼圆柱的模板、砼浇筑的施工方法,为类似工程的施工提供了借鉴.
【关 键 词 】大体积；超高；圆柱；质量控制
1.工程概况
该工程,总用地面积约10万平方米,总建筑面积约14万平方米.建筑物共分4区,共有展厅8个,展厅层高11米.建筑物结构型式采用普通钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土梁板楼盖.每个分区展厅的基本单元尺寸126m×86m,展厅部分柱距30m×18m,主要柱截面尺寸有2000、1800等.一、二层展厅柱高11米,三层展厅柱高达18.38米.
2.施工部署
由于柱体的高度大,若一次浇筑成型,则对钢筋、模板的安装和混凝土的浇筑造成一定的难度,且难以保证施工质量.因此对大圆柱的施工采取分段安装浇筑的方法,不但可加快施工进度,减少周转料的投入,并且可保证施工质量.
对于层高11米的圆柱,沿高度均分2段,即从底板起第一次浇筑4.5米,第二次浇筑4.5米,剩余部分和梁板一起浇筑.
层高18.38米的圆柱,沿高度均分4段,即从二层展厅楼板起,每隔4.5米作为一段浇筑,剩下的浇筑至梁底下30cm处,最后从梁底至板面一起浇筑.
3.圆柱的质量控制
考虑到2000圆柱的支模高度及混凝土浇筑的特点,本文以圆柱模板安装及混凝土浇筑为关键控制内容进行阐述.
3.1模板的质量控制
圆柱模板采用2片半圆形定型组合钢模板,每段圆柱模板安装高度为4800mm,由两个3000mm高的半圆钢模叠加两个1500mm高的钢模,用两个300mm高的半圆钢模套环进行接驳,套环起到连接上下钢模的作用.待套环以下的圆柱混凝土达到规定的拆模强度后,可以将4500mm高的圆柱钢模拆除,直接套进套环里.
将钢模板用塔吊逐个吊放到安装位置,从下而上逐个进行拼装,对准接口后逐个压紧模板螺栓,柱模拼装时对拼缝紧密程度严格控制,相邻两模板表面高低差控制在1mm以内,以保证内部混凝土密实,表面光滑平整.
在圆柱模板底部四周预留20地锚钢筋,露出地面约100mm.四根斜撑钢管在距柱边2500mm位置,与地面呈≤60°夹角设置,柱脚底钢模加设四根横向可调支撑,在水平方向按90°夹角分开.柱模上安设四根缆绳,用法兰螺丝紧固,并通过螺丝松紧缆绳来调整柱模的垂直,缆绳在水平方向按90°夹角分开,与地面以45°～60°夹角固定在楼板上.由于圆柱的高度大,每次垂直度的测量要以初始控制点为依据,防止积累误差.
圆柱施工的操作平台采用钢管搭设而成,钢管脚手架的搭设需考虑到翻模用的吊装空间.柱身首段完成后,柱其它段的施工可以借助脚手架作稳定,利用高支模水平杆端加顶托顶住钢模板,以增强钢模板与高支模的整体稳定性.
3.2混凝土的质量控制
3.2.1原材料、配合比的选择
由于圆柱截面尺寸大且高,混凝土体积量大,在水泥水化热作用下所放出的热量使混凝土内的温度不断上升,混凝土表面和内部温差很大,表面与内部混凝土收缩不一致,产生很大的拉应力,而混凝土的早期抗拉强度和弹性模量很低,会造成混凝土的表面极易出现裂缝.这就要求混凝土和易性要好,而且要合理选择混凝土的配合比,尽量选用水化热低的水泥,在满足设计强度要求、保证混凝土等级的前提下,尽可能减少水泥用量,使用适用的缓凝减水剂,降低水灰比,可降低大体积混凝土的水泥水化热引起的内部温升,防止结构出现温度裂缝.
3.2.2混凝土浇筑
由于圆柱的高度大,混凝土浇筑量多,混凝土的浇筑要分段进行,柱混凝土的分段浇筑按照前述施工部署进行,即：高度11m的圆柱分三次浇筑,高度18.38m的圆柱则分四次浇筑；圆柱混凝土必须浇筑至300mm高的套环一半的位置.
浇捣混凝土前,柱模板低口缝位用1：3水泥砂浆将其密封,复测柱模的平面轴线、垂直度以及钢筋保护层厚度.
浇筑混凝土时,应保证混凝土均匀密实不发生离析现象,浇筑时采用分层分段法浇筑混凝土,分层分段浇筑混凝土并振捣密实,可以使混凝土早期的水化热能尽快散失.由于圆柱每次浇筑高度均超过3m,故在混凝土浇筑时,必须采用串筒进行下料.
泵送混凝土的施工节奏快、时间紧,如果混凝土振捣不密实,容易形成蜂窝,并形成各种受力裂缝的起点.柱混凝土浇筑使用插入式振动密实,振动器插点应均匀排列,遵循快插慢拔的原则.每段独立高柱的混凝土必须分层浇筑,500mm左右为一层振实,严禁一次到顶振捣.在混凝土浇筑后1～2h 可对其进行复振,复振可提高强度5%～15% ,同时复振时混凝土液化还可愈合一些早期裂缝.
3.2.3混凝土养护
温度裂缝的产生一般是不可避免的,重要的是如何把其控制在规范允许的范围之内,要进行有效的控制,就必须进行科学预测,以保证控制的准确性.对温度应力的控制现场一般是进行温控.在浇筑混凝土时,采用温度传感片和测温仪,从浇筑开始测温（包括入模温度,环境温度）,并及时抹压（特别是初凝前）和保温保湿养护.浇筑完后根据温控指标,及时调整保温保湿养护条件.
柱身养护采用薄膜密封自然养护的方法,采用不透水、气的塑料薄膜把柱身全部严密地覆盖起来,在养护过程中保持薄膜内有凝结水.养护期不得少于14天.
3.2.4温度监测
采用电子测温仪器同时测量柱混凝土中心温度与混凝土的表面温度,测量混凝土中心温度的测温传感器埋设在方柱截面的中心位置,测量混凝土表面温度的测温传感器埋设在距混凝土表面50mm处.每四小时测温一次,测温14天.
温度监测控制要求：
（1）测温点的布置必须具有代表性和可比性.测温点采用预留测温孔洞方法测温,每个测温点要布置上、中、下处的测温探头.
（2）测温制度—测温时间由混凝土入模到该温度监测点开始,先测试其混凝土入模时温度,之后七天每四小时测一次,同时应测大气温度.
（3）测温工具的选用—测温用JDC-2型电子测温仪测温,当发现温差超过25°时,应及时加强保温（加盖一层湿润麻袋加薄膜）或延缓拆除保温材料,以降低混凝土产生温差应力和避免出现裂缝.
4.结语
该工程,总用地面积约10万平方米,总建筑面积约14万平方米.建筑物共分4区,共有展厅8个,展厅层高11米.建筑物结构型式采用普通钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土梁板楼盖.每个分区展厅的基本单元尺寸126m×86m,展厅部分柱距30m×18m.
（1）针对圆柱高度大、混凝土浇筑量多的特点,合理采取分段安装、浇筑的方法,不但可加快施工进度,减少周转料的投入,并且可保证施工质量.
（2）合理采用“二掺技术”,通过掺加缓凝早强减水剂、掺合料,使混凝土延缓水化热峰值的出现及提高早期强度以增强混凝土的抗裂缝能力.
（3）合理选择混凝土保温方法,控制大体积混凝土内部温差防止裂缝产生,采用薄膜密封自然养护（必要时加盖一层湿润麻袋）方式,既能达到控制裂缝的目的,也可以节约材料,加快工期,具有优越性.