新重慶圖書館Y型樹柱施工技術

張意

（重慶建工住宅建設有限公司，重慶，400015）

新重慶圖書館Y型樹柱施工技術

張意

（重慶建工住宅建設有限公司，重慶，400015）

新重慶圖書館是重慶市十大文化建設工程之一，總建筑面積50719.1㎡，總高度43.35m。為了形成大空間結構，在建筑的西南和西北側兩個區(qū)段設計了八根Y字型混凝土柱，即Y型樹柱，其結構如圖1所示。

圖1 Y型樹柱的結構圖示

Y型樹柱具有強度高、結構復雜和鋼筋密集等特點，其地面總高9.00m，下部為變截面圓臺，高2.95m，下端直徑1.50m、上端直徑1.00m；上部為呈樹枝狀的斜圓柱，高6.05m，直徑0.80m，并以540角斜向上。整個結構全部采用C60高性能混凝土，并且要求施工完成后，柱體棱角分明，結構尺寸準確，混凝土表面平整、光滑。因此，施工難度較大。

1 混凝土配合比設計

1.1 原材料選擇

水泥：選擇重慶拉法基P·O42.5R水泥，該水泥質量穩(wěn)定，符合國家有關標準要求，其性能見表1。

表1 拉法基P·O42.5R水泥的基本性能

集料：細集料，為了保證混凝土質量，采用混合砂（70%機制砂+30%渠河砂），細度模數2.6左右，并且控制渠河砂的細度模數在1.2以上。

粗集料，二級配碎石（5～10mm碎石50%+10～20mm碎石50%），含泥量0.8%，泥塊含量0%，針片狀顆粒含量0%，壓碎指標9.0%。

所有集料經堿含量檢測合格，方可使用。

摻合料：采用重慶發(fā)電廠粉煤灰，其各項指標均符合國標《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中Ⅱ級粉煤灰的要求。

外加劑：使用江北特種建材公司生產的FDN-OR泵送劑和ZY高性能膨脹劑，其性能見表2和表3，外加劑與選用的水泥有良好的相容性。

1.2 混凝土配合調整與確定

整個柱體采用C60高性能混凝土，為了克服鋼筋密集帶來的振搗和施工困難，保證混凝土的施工質量，必須要求混凝土拌合物既要保持大流動性，又要有良好粘聚性和保水性。因此，工程采用粉煤灰、緩凝高效減水劑、ZY混凝土膨脹劑“三摻”技術。在混凝土中摻入一定優(yōu)質粉煤灰替代水泥，可提高混凝土的工作性和可泵性，降低混凝土的水化熱；摻入緩凝高效減水劑可大大降低水泥的水化速度，降低水化熱，消除施工冷縫，減少混凝土的施工困難程度；摻入ZY混凝土膨脹劑可使混凝土更加密實，并補償混凝土的收縮，防止混凝土開裂。

因此，確定混凝土的技術參數為：混凝土入模坍落度為200mm～220mm，擴展度達到450mm～550mm，混凝土拌合物2h坍落度損失小于30mm，初凝時間大于12h，終凝時間小于18h。通過了多次試配，混凝土配合比確定如表4所示。

表2 FDN-OR泵送劑的基本性能

表3 ZY膨脹劑的基本性能

表4 Y型樹柱C60混凝土配合比

2 施工

2.1 模板制作與安裝

模板的制作，操作人員先根據變形圓臺各細部尺寸的記錄用三夾板放出實樣，然后根據實樣制作圓臺模板。模板采用50×100木枋作圓臺模板豎向支撐，木枋間距100mm，內表面襯1mm厚夾板隨弧形彎曲，模板內徑制作及安裝誤差控制在3mm以內。

斜圓柱，采用定型鋼模。由于斜圓柱以540角斜向上，為了防止鋼模下滑，將鋼模與鋼管用螺栓和鐵絲固定，并用短鋼管夾緊。

圓臺與斜圓柱交接處，則采用定制木模，根據樓面彈出的十字墨線定位，木模除采用鋼管加固外，另增設Φ10圓箍，豎向@500，以防止混凝土澆筑時對木模的側壓力過大，造成木模變形。

所有模板強度和剛度、腳手架支撐強度均進行了驗算，對Y型樹柱上部大梁支撐進行了預加荷試驗，試驗合格后，涂刷水溶性脫模劑。

2.2 鋼筋加工及綁扎

由于Y型樹柱鋼筋直徑較大（Φ28），鋼筋數量較多（最多處同一截面共80根鋼筋），所以對鋼筋的加工和綁扎要求較高。所有鋼筋原材料及成品要分類掛牌堆放，鋼筋加工采用統(tǒng)一下料，集中加工，現場綁扎，精確控制鋼筋角度和尺寸。

鋼筋綁扎采用先內層后外層，先豎向后環(huán)向的順序。為了保證斜圓柱鋼筋位置的準確，在斜圓柱底模支好后就進行鋼筋綁扎，待鋼筋綁扎完畢后，再進行其他模板支設。在鋼筋的綁扎過程中，采用加工定型的混凝土墊塊來控制鋼筋保護層厚度。

2.3 混凝土施工

2.3.1 混凝土坍落度控制

在混凝土入場時，由專人測定坍落度，其值達到要求方可進行澆筑。當入場時的坍落度值達不到入模坍落度值時，由專人進行調整；當入場的坍落度值大于入模坍落度值時，推遲泵送時間，待符合要求時再泵送入模。

2.3.2 澆筑

混凝土澆筑采用泵送方式一次性連續(xù)澆筑，在節(jié)點處（+2.95m）和圓柱模板處（+2.95m～+9.00m）共開倉設置5個混凝土澆筑口，振搗過程采用內外結合的方法，模內采用直徑30mm的插入式高頻振搗棒，模外用附著式振動器，振搗時間不超過20s，待表面泛漿自平，氣泡溢出即可，嚴禁過振。當上層混凝土振搗時，振搗棒應插入下層混凝土50～100mm。若出現必須間歇的情況，間隙時間不超過2h。在混凝土澆筑過程中還要嚴密注視模板的情況，防止模板變形和接縫處漏漿。

2.3.3 養(yǎng)護

在混凝土澆筑完成后，立即在模板頂部覆蓋塑料薄膜，當混凝土強度達到10M Pa后，先拆除圓臺模板和圓柱上表面模板，節(jié)點處模板要等到混凝土強度達到100%時才能拆除。拆模后，采用外壁包裹潮濕麻袋、人工澆水的方法進行養(yǎng)護14d，由于混凝土中摻入膨脹劑，膨脹結晶體鈣礬石（C3A· 3CaSO4·32H2O）形成需要水，所以澆筑后1～7d內特別加強澆水養(yǎng)護，7～14d仍需濕養(yǎng)護。

3 質量檢驗

Y型樹柱澆筑成型28d后，對其外觀質量、強度和耐久性指標進行檢驗。

3.1 外觀質量

光潔度：混凝土表面平整光滑，色澤均勻，無油跡、銹斑、粉化物，無流淌和沖刷痕跡。

裂縫與氣泡：混凝土表面無明顯裂縫及氣泡區(qū)域。

觀感缺陷：無漏漿、跑模和脹模造成的缺陷，無冷縫或夾雜物，無蜂窩、麻面、孔洞及露筋。

3.2 強度

根據《混凝土強度評定標準》（GBJ107-87），對樹柱的混凝土強度進行評定，結果達到合格要求，見表5。

3.3 耐久性

抗凍性：采用快速凍融試驗，經過150次凍融循環(huán)，強度損失4.9%，重量損失2.78%，外觀完整。

抗?jié)B性：抗?jié)B等級達到P15。

抗碳化性：在CO2濃度（20±3）%、溫度（20±5）℃、濕度（70±5）%的試驗條件下，28d碳化深度為0cm。

氯離子含量：Cl-含量為0.007%，對鋼筋無腐蝕。

因此，采用C60高性能混凝土的Y字型混凝土柱具有良好的耐久性。

表5 Y型樹柱C60混凝土強度評定（統(tǒng)計方法）

4 結語

在Y字型混凝土柱的施工過程中，通過對C60高性能混凝土的配合比設計，以及現場施工過程中各個環(huán)節(jié)的有效控制，使全部八根柱體一次性澆筑成功。施工完成后，對柱體結構進行質量檢驗，結果表明，Y字型混凝土柱的外觀質量優(yōu)良，強度合格，耐久性好，達到預期效果，為今后施工中類似的工程提供了一些經驗。

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[2]劉晨，汪蛟，張子軒，等.國家體育場混凝土斜柱綜合施工技術[J].施工技術，2004，35(11):5-6.

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責任編輯：余詠梅

Construction and Quality of Y-shape Concrete Column in New Chongqing Library

新重慶圖書館使用了大空間結構的Y字型混凝土柱，具有強度高、結構復雜和鋼筋密集的特點。在施工過程中，通過對C60高性能混凝土進行配合比設計，以及在現場施工全過程中對模板安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑、養(yǎng)護等各個環(huán)節(jié)實行有效控制，保證了施工質量。經質量檢驗，Y字型混凝土柱的外觀質量優(yōu)良，強度合格，耐久性好，達到預期效果。

新重慶圖書館；Y型樹柱；施工技術

Y-shape concrete column of large space structurewas used in New Chongqing Library,which had characteristicsof high strength,complex structure and rebar density.In the construction of Y-shape concrete column,quality was strictly controlled by C60 high performance concretem ix design and effective site control of reinforcement,formwork,concrete p lacement and curing.Finally,appearance quality was excellent,durability was good,and strength concretewaseligibleby quality test,consequently,Y-shape concrete column reached theanticipated effect.

New Chongqing library;Y-shape concrete column;construction technology

TU745

A

1671-9107（2010）01-0028-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2010.1.028

2009-12-27

張意（1981-），男，重慶大學在讀碩士研究生。