高強陶粒混凝土在金鷹財富中心工程的施工應用

譚冶，楊再富，李福強，石從黎

（1重慶恒濱建設（集團）有限公司，重慶 400010；2重慶建工新型建材有限公司，重慶 401122；3重慶市建筑科學研究院，重慶 400015）

1 工程概況

“解放碑金鷹財富中心”工程位于重慶市渝中區解放碑旁，系揚子島大廈部分裙樓，屬大修解危工程。該工程改建部分占地 1544.8m2，建筑面積10503.02m2，其中地上面積9517.79 m2，地下層商業面積985.23m2，建筑總高度25.7 m，最大跨度14.4m，為6層框架結構商業用房。工程抗震設防為6度，建筑結構安全等級為2級、抗震等級為3級。

2 施工方案

2.1 施工方案選擇

為了滿足大型奢侈品商場的功能要求，該工程在改建過程中對原有框架柱網進行了調整 （加大柱距及增大結構荷載）。如果采用常規的結構形式（普通混凝土框架結構或鋼結構），原有基礎就不能承受改建后的荷載，必須拆除負一層、負二層后對基礎進行重建。這樣不僅增加了施工工期（基礎及地下室結構拆除和重建需80d），而且在基礎及地下結構施工過程中還會影響到工商銀行的正常營業及整個解放碑CBD商業區的用電和揚子島的正常營業（改建范圍地下室負一層為工商銀行部分營業廳，負二層為解放碑CBD商業中心變配電室和揚子島大廈設備用房），將造成1694.4萬元的經濟損失（地下結構拆除重建費594.4萬元，基礎重建300萬元，周邊單位的經濟損失800萬元）。

為此，設計單位通過多次方案比選論證，確定采用高強陶粒混凝土進行框架結構的澆筑，這樣不僅可節約施工成本，而且還具優異保溫節能、抗震防火性能，綜合效益十分突出。

2.2 技術要求確定

該工程高強陶粒混凝土特指采用高強陶粒、渠河砂、機制砂、水泥、粉煤灰、外加劑、水配制而成的密度等級為1800kg/m3（即干表觀密度變化范圍為1760~1850kg/m3）的結構用LC40、LC30混凝土。

此外，該工程混凝土總用量2250m3，全部采用商品混凝土預拌生產和泵送澆筑，因此，工程所用高強陶粒混凝土還應具有良好的施工性能，即：拌合物入模坍落度為180mm～210mm，混凝土拌合物1h坍落度損失小于30mm。

2.3 施工段劃分

由于該工程東西方向較長，考慮到混凝土的收縮及實際施工難度，整個梁板混凝土不能一次施工，結構層施工分為兩個施工流水段進行流水作業，以F軸和G軸間后澆帶自然劃分形成兩個施工段。流水段的劃分如圖1。

圖1 施工段的劃分

3 施工過程

3.1 施工準備

陶粒混凝土澆筑前應做好以下工作：

⑴檢查模板的軸線位置、截面尺寸、標高、垂直度、支撐的牢固程度及模板拼縫的嚴密程度，以及鋼筋保護層、預埋件和預留洞位置，做好模板的預檢、鋼筋評定和隱蔽驗收等工作，資料符合重慶市CB/T50328-2001技術資料歸檔要求。

⑵清理模板內的雜物和鋼筋上的油污，準備好澆筑工具及備用工具，檢查施工機械的運轉是否正常，確保正常施工。

3.2 混凝土生產

3.2.1 陶粒預處理

為解決陶粒吸水率對混凝土工作性及可泵性的不利影響，實現高強陶粒混凝土預拌生產和泵送施工，混凝土生產前應對陶粒進行預處理[1-2]，即采用浸泡和噴淋的方式使陶粒充分浸水預濕，預濕時間應為24h。然后在拌制混凝土前3h將浸水預濕的陶粒充分瀝水至飽和面干狀態，以保證混凝土生產用水量和陶粒用量計量的準確性。

3.2.2 混凝土攪拌

由于陶粒混凝土生產的特殊性，其生產集中攪拌站安排一條專用生產線，專門生產陶粒混凝土，避免工程的專用外加劑、Ⅱ級粉煤灰、高強陶粒與普通混凝土生產用的泵送劑、準Ⅱ級灰、普通粗集料相互混淆。

高強陶粒混凝土攪拌時，先將濕陶粒、砂、水泥和減水劑混合攪拌30s，然后再加入凈用水量攪拌150s，攪拌時間約為普通混凝土的3倍。

3.3 混凝土運輸

為保證陶粒混凝土在運輸過程中的勻質性，混凝土運輸車出站前必須進行坍落度檢驗，坍落度小于220mm的高強陶粒混凝土才準許運輸出站。陶粒混凝土的運輸時間應控制在90min以內，運至施工現場卸料前，快速旋轉罐體20s以上，方可卸料。

3.4 混凝土泵送

混凝土入場時，由專人對混凝土坍落度進行檢驗，其值達到要求才可進行澆筑。當入場時的坍落度值達不到入模坍落度值時（180mm～210mm），應由專人進行調整，不得向混凝土隨意加水或其它物料。

選用車泵車進行泵送作業，輸送管的管徑≥125mm。泵啟動之后，經泵水檢查，確認混凝土泵和輸送管中無異物時，采用泵送水泥砂漿對混凝土泵和輸送管內壁潤滑。開始泵送陶粒混凝土時，泵機應處于高壓低速，泵送正常后逐步加速。泵送過程中隨時觀察泵機儀表的壓力情況。泵送作業應連續進行，待料時間不得超過10min，如果遇到泵送間隔，應每隔4~8min開泵一次，使泵正轉和反轉各兩個沖程，同時攪拌料斗中的混凝土，使混凝土進行循環，防止混凝土離析與堵泵。

3.5 混凝土澆筑

混凝土布料時，預先劃分好布料區域，由遠及近進行，拌合物傾落的自由高度不超過1.5m，當大于1.5m時加串筒或斜槽、溜管等輔助工具。同一區域的混凝土，按先豎向結構后水平結構的順序，分層連續澆筑，豎向結構物每層澆筑厚度宜控制在300～350mm。

振搗方式采用機械插搗和表面平板振搗相結合的方式。現澆樓板采用表面振搗成型，梁柱構件宜先用插入式振搗器振搗，再用平板振搗器作表面振搗。用插入式振搗器振搗的間距，不大于振動棒的振動作用半徑，連續多層澆筑時振動棒應插入下層拌合物約50mm。振搗延續時間，以拌合物搗實和控制陶粒上浮為原則，宜為10~30s。

抹壓作業應與振搗相結合，一邊振搗一邊抹壓，振搗完畢即用手鐵板或輥子等抹壓碾壓，將可能浮在表層的陶粒拍打壓入混凝土內。初次抹壓完成后，立即在梁板表面覆蓋塑料膜，減少混凝土表面水分散失形成塑性收縮裂縫，當混凝土接近初凝時，揭開塑料膜進行二次抹壓，閉合可能的塑性收縮裂縫（見圖2）。

圖2 混凝土澆筑

3.6 混凝土養護

柱等豎向構件采用帶模養護方法，帶模養護時間為3d，然后拆模立即包裹土工布或麻袋、草袋，澆水在覆蓋物表面以保證混凝土表面濕潤，養護時間11d。

梁板等水平構件，采用覆蓋塑料薄膜養護方法（見圖3），混凝土終凝后，在覆蓋物表面澆水以保證混凝土表面濕潤，養護時間14d。

圖3 混凝土養護

4 施工質量

高強陶粒混凝土澆筑成型28d后，對其外觀質量、干表觀密度和強度指標進行檢驗[3-4]。結果顯示：混凝土表面平整，色澤均勻，無蜂窩、麻面、孔洞及露筋，無明顯裂縫及氣泡區域，見圖4和圖5；成型的高強陶粒混凝土的干表觀密度在1760~1850kg/m3的范圍內，滿足設計要求；依據現行國家標準《混凝土強度檢驗評定標準》對該工程陶粒混凝土強度進行評定，結果表明強度到合格要求，詳細結果見表1。

圖4 陶粒混凝土梁板的外觀質量

圖5 工程建成后的外觀效果

表1 高強陶粒混凝土強度評定

5 結束語

通過施工準備、陶粒預處理、混凝土攪拌、運輸、泵送、澆筑、養護等施工技術措施，成功地實現了高強預拌陶粒混凝土在建筑結構中的應用（重慶地區首次大規模應用），取得了良好的示范效果，并為今后類似的工程應用提供了參考。

[1]張勇.泵送高強輕集料混凝土的研究[D].武漢:武漢理工大學，2002:63-64.

[2]王發洲.高性能輕集料混凝土研究與應用[D].武漢:武漢理工大學，2003:97-99.

[3]JGJ51-2002輕骨料混凝土技術規程[S].北京:中國建筑工業出版社，2003.

[4]GB/T50107-2010混凝土強度檢驗評定標準[S].北京:中國建筑工業出版社，2010.