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钢管柱自密实砼监理经验浅谈

近年来,随着全国采用劲性砼框-筒结构的超高层建筑逐渐增多,钢管柱自密实砼这一新技术逐步得到推广。监理公司如何针对性地做好这方面的监理工作,成为决定该类工程监理效果的关键环节之一。本文结合实际就XX大厦钢管柱自密实砼的监理经验谈几点体会。

  一、工程概况

  XX大厦是一个由三层地下室、四层裙房和五十三层塔楼组成的多功能建筑群。其中塔楼地上高度242米,结构形式采用框—筒结构。劲性砼核心筒作为主要抗侧力体系,钢—砼组合外框架作为抗震第二道防线,形成双重抗侧力体系。外框架每层有42根方钢管柱、88根钢梁。外框架柱为焊接方钢管内灌自密实砼,方钢管壁厚从下至上为30~18mm;柱截面尺寸600×900(每层2根)、600×600(每层40根);柱分节由吊装施工方案决定,原则上三层高度一节,标准节长度12.3m(最长12.7m,最短8.1m)。由于自密实砼具有高流态、保塑好、坍落度损失小、缓凝、微膨胀的特点,柱芯砼设计要求采用自密实砼,总包商采用高抛免振工法施工。

  显然,钢管柱内砼的质量对结构体系的强度、刚度、耐火性能至关重要。为了确保施工质量,我们根据工程实际,主要做了下面的工作。

  二、在图纸会审阶段要求钢结构承包商优化设计,尽可能减少砼下落的阻力。

  每节方钢管柱内设置有多道工艺隔板,1.5m间距,原设计与结构隔板相同,为25mm厚钢板,对砼形成多道阻隔,不利于砼的排气和密实。建议采用型钢代替。承包商采纳了监理意见,改为L75X8的角钢。既有利于砼的下落、排气和密实,又降低了成本,加快了制造进度。

  三、对砼供货商优中选优,严格把关。

  经多方查实,该市历来的建筑工程从来没有使用过自密实砼,因而当地搅拌站都没有类似经验,因此更应该优先选择实力最强的厂家。我们说服总包摒弃低价中标的思想,从质保体系、服务态度、实验室实力、年供货量、生产设备、材料储备、罐车数量、泵车能力等方面对排名靠前的五家全面实地考察,并要求各家现场试配。然后根据各家表现打分,并且适当加大科研实力的权重,建议总包采用综合得分最高的厂家。一年以来的事实证明,我们的要求、建议是正确的,总包为此心悦诚服。

  四、组织好试配工作,优化砼配比。

  钢管柱属于细长构件,内部还有许多内隔板,自密实砼完全依靠自身的工作性能实现密实,因而配比优化应该是监控重点。我们从当地的实际出发,说服业主、总包,要求有关分包商密切配合,做了如下工作:

  1、 自密实砼试验配比委托独立第三方——大连理工大学振动与强度测试中心有限公司设计;

  2、 制作两根1:1全真模拟试验柱和9根短柱,由搅拌站试配,总包采用高抛免振工法进行了试灌。28天后,由大连理工大学振动与强度测试中心有限公司进行了抽芯试验(图一)、超声波试验(图二)、和破坏试验(图三、四)。实验结果表明,隔板下部芯样气泡含量高于其上部,气泡含量对砼强度有直接影响。砼的工作性能基本符合要求,本工程高抛免振工法可行,试验拄的密实度符合要求。

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 3、 组织专家论证会议,针对试配、试灌和试验情况,优化配比,指导施工。最终调整为如下的配比:每立方米砼材料用量(Kg)

  P.O42.5R 石子 粉煤灰 矿渣粉 聚羧酸 UEA 水胶比 砂率
C50 380 760 927 170 120 50 7.8 30 0.31 45
C60 410 780 867 170 120 55 8.8 32 0.29 47

搅拌站按新配比重新做了试配试验,坍落扩展度650mm,T5015秒,中边差15mm,V漏斗通过时间10秒。等各项指标都符合《自密实混凝土应用技术规程》的要求。新配比砼的流动性、抗离析性、填充性等工作性能能够适应本工程钢管柱的复杂的内部情况。

  五、严格审核浇筑方案,确保切实可行。

  由于施工单位没有钢管柱自密实砼的浇筑经验,报上来的初版方案泛泛而谈,针对性、可靠性较差。而我公司这方面的工程经验、监理经验相对较为丰富,监理部的相关人员大都具有类似经验。我们邀请公司专家组一起对方案进行了讨论,提出了如下要求和建议:

  1、自密实砼对原材料、配合比及其敏感,搅拌站要根据当日的砂石含水率调整配比,搅拌机、罐车要清洁干燥,地泵、砼管要用同标号砂浆润管,雨雪天严禁浇筑。

  2、钢管柱内隔板底部的气泡较难排除,要求在施工工序上进行控制。每根钢管柱内砼分两次浇筑:第一次浇筑高度为半节钢管柱高度,第二次浇筑开始时间与第一次结束时间间隔不少于15分钟,已利于充分排出气泡。

  3、因为自密实砼黏度大、含气量高的特点,所以浇筑应保持连续以防止堵管,同时做到可控以利于排气。原方案打算采用退管法浇筑,我们认为不妥。首先不利于有序流水作业,无法保证内隔板处的排气时间;其次不能连续施工,容易造成堵管。建议采用 “布料机+导管下料”的浇筑方式。因为布料机转动灵活且覆盖面大,能够满足连续可控的要求。由两台地泵将混凝土送至作业楼层的两台布料机,再由布料机输送至作业半径内各柱柱头处,经下料料斗、导管抛落到柱内。

  4、总包及有关分包商要针对钢管砼的生产、运输和浇筑的特点健全质保体系,完善质保制度,加大过程控制力度,安排专人做好浇筑前台、后台的检测、计量、记录工作,确保钢管柱内砼质量一次过关。

  六、认真负责,做好旁站监理工作。

  做好准备工作是第一步,但更重要的是落实,因而自密实砼浇筑的旁站监理工作是整个监理程序中的最重要一环。针对自密实砼的特点,我们主要做了以下工作:

  1、 后台砼进场检测:罐车进入现场后,监理人员监督施工方对自密实砼的坍落扩展度、T500流动时间、中边差的指标进行检测,为确保施工质量一次达标,我们坚持要求每车必检。在允许范围内则现场收料,否则由搅拌站专门技术人员利用外加剂现场调整,如果仍然不合格,则坚决勒令退回。

  2、前台对“连续、可控”的控制

  钢管柱内混凝土分为两次浇筑至顶。监理人员的监控重点应放在间隔时间上:不少于15分钟,以便充分排气;不大于2.5小时,以免形成施工冷缝。

  3、督促总包管理人员认真如实做好自密实砼浇筑记录工作。为使浇筑记录具有可追溯性,要求他们要做到以下几点:

  (1) 后台:每辆罐车出厂、进场时间,开始浇筑时间、结束时间,由哪一台砼输送泵输送的,坍落扩展度、T500流动时间、中边差的实测值,都要有专人做好记录。

  (2) 前台:浇筑前对每根钢管柱编号,布料机的标号要与输送泵的编号相对应。每根钢管柱第一次开始浇筑时间、结束时间,第二次开始浇筑时间、结束时间,由哪一台布料机浇筑的,都要有专人做好记录。

  4、自密实砼与普通砼相比,砂率大,石子小,再加上钢管柱细长的特点,造成浇筑后上部有层厚厚的浮浆。为确保柱内砼强度符合设计要求,我们督促施工单位在每根柱浇筑完成半小时后,舀除浮浆。

  综上所述,只要我们针对自密实砼的工作性能特点,结合工程实际,扎扎实实的做好事前、事中控制,就能实现该分项工程的监理目标。目前,XX大厦已顺利封顶,XX市建设工程质量检测中心对钢管柱砼进行了超声波检测,结果证明钢管柱砼的密实度完全符合设计要求和规范规定。

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