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国家体育场墙体、楼梯清水混凝土施工
发布人:不详 发布时间:2009年11月25日 被浏览 17118

杨军霞1,刘 创1,张 颖2,张义昆2
1.北京城建建设工程有限公司,北京  100083;
2.北京城建集团国家体育场工程总承包部,北京 100101

[摘要] 介绍了国家体育场看台出入口墙体及局部楼梯清水混凝土的施工技术,包括混凝土配合比设计 、模板体系设计与支设、混凝土浇注等。
[关键词] 国家体育场;墙体;楼梯;清水混凝土
[中图分类号]  TU755     [文献标识码]  A    [文章编号]  1002.8498(2006)10.0011-02

      根据设计要求 ,国家体育场中层和上层看台人口侧墙板、1~2层集散厅无抹灰面层的现浇混凝土楼梯6层集散厅通向看台的现浇混凝土楼梯等部位均为清水混凝土 ,不做任何装饰。混凝土强度等级墙体为C45,楼梯为 C40。清水混凝土总量达到2517m3
      该工程墙体、楼梯所有阴阳角的部位均设计成10mm的倒角;墙体上表面斜面也要达到清水混凝土要求;同时楼梯平台、踏步上表面的清水混凝土是本工程的难点,未见有其它工程采用。

1 清水混凝土标准的制定
      清水混凝土为一次成型,不做任何外装饰,直接采用现浇混凝土的自然色作为饰面。因此要求混凝土表面平整光滑,色泽均匀呈青白色,无碰损和污染,杜绝蜂窝麻面,基本消除表面气泡,且不允许出现普通混凝土的质量通病。
      目前国内尚无统一 的清水混凝土质量验收标准我们根据本工程设计要求和结构特点在多次试验的基础上进行调整,经业主、设计、监理和施工单位多次讨论研究,在结构长城杯验收标准的基础上初步制定了清水混凝土的质量标准:
      1)混凝土颜色 2m处混凝土为青白色,无明显色
      2)混凝土表面气泡直径≤2mm,深度≤2mm;单位面积<3×10-4 m2,且数量少于8个。
      3)混凝土表面裂缝宽度≤0.2mm,长度 <30mm,总长度<300mm/m2

2 混凝土材料选择及配合比设计
2.1 原材料选择
      对于清水混凝土,要求原材料必须统一,原材料的各项性能指标保持一致,使用的原材料性能指标如下:
      1)水泥  兴发拉法基 P·O42.5级水泥。主要原因:①该种水泥可以达到低碱水泥的要求,有利于控制混凝土碱集料反应的发生;②混凝土最终形成的颜色为青白色,符合设计要求,并且要求搅拌站在生产过程中原材料要做到同一厂家、同一品种、同一型号,以确保混凝土颜色一致。
      2)粉煤灰 三河准 I级粉煤灰,细度不大于12%,烧失量不大于 5%,需水比95%。掺加粉煤灰可显著改善混凝土的各项施工性能,但掺量过多会影响混凝土成型颜色,因此要严格按配合比控制粉煤灰的掺量。 
      3)石 潮白河系碎石,粒径为5~25mm连续级配,针片状颗粒含量低于5.0%,含泥量低于0.7%,泥块含量为0,空隙率小于40%,属低碱活性。
      4)砂 潮河中粗砂,细度模数 2.6~2.8,级配区为Ⅱ区,含泥量控制在2.0%以内,泥块含量为 0,属低碱活性。
      5)外加剂 选用复合型 JG一2减水剂,用以降低混凝土的水胶比,提高混凝土流动性 ,降低混凝土坍落度经时损失,改善混凝土的施工性能。
      6)脂肪烃类消泡剂 ,以降低液相 的表面张力使润湿角减小,而达到减少混凝土表面气泡的目的。
2.2 配合比设计原则
      楼梯混凝土强度等级为C40,其配合比(kg/m3):水泥:水:砂:石:粉煤灰:外加剂=344:168:708:1 039:89:12.12,水胶比0.40,砂率40.5%,坍落度120~140mm;通道墙体混凝土强度等级为 C45,其配合比(kg/m3):水泥:水:砂:石:粉煤灰:外加剂 =398:170:771:980:84:14.46,水胶比0.37,砂率44%,坍落度 160~180mm。
      在满足强度及耐久性要求的前提下,通过调整外加剂的减水、缓凝、保塑、引气和消泡等组分和用量,调整混凝土的和易性。要求混凝土的坍落度适中、流动性好、不发粘,后期泌水量少。
      由于混凝土坍落度小 ,浇注缓慢,因此要求混凝土缓凝时间控制在5~6h,避免在施工过程中产生冷缝。

3 模板体系设计
      模板主要采取定型模板和现场组拼模板相结合的方式进行施工。
3.1 楼梯模板体系设计(见图1)
      楼梯踏步全部采用钢模板,梯面采用12mm厚钢板,横肋采用100mm高“几”字形肋,并配置通长方管龙骨,楼梯侧模采用6mm厚钢板,上口采用钩头螺栓与踏步背棱拧紧,下 口采用对拉螺栓固定。楼梯底模采用18mm厚优质国产覆膜多层板,主次背楞采用50mm×100mm木方,下部采用钢管、木方支撑。为满足清水混凝土找平、提浆工艺需要,梯面板及休息平台侧板上口和混凝土面层平齐。踏步阴阳角全部采用一次成型的八字倒角。

 

3.2 通道墙体模板设计(见图2)
      通道墙模板采用定型模板,墙侧模板采用无背楞钢框木胶合板,面板采用18mm厚Wisa板,竖肋采用100mm高“几”字形肋,横肋采用成对100mm×50mm×3mm的方管,并兼当模板背楞。模板竖边框采用 “R”形边框,用边框连接夹具进行连接。

      由于通道侧墙顶部及两侧均有 10mm×10mm的倒角,采取用10mm厚的钢板兼当模板边框,并在钢板边倒45°角,用L50×5与多层面板连接在一起。
      由于通道侧墙顶部为斜面,所 以在上部用钢板作盖板,为便于现场浇注和成型,将盖板分成3段,并留出¢28mm透气孔,待混凝土浇注振捣后,用螺栓将排气孔封闭。
      通道侧墙外侧 150mrn宽的踏步台阶,采取在踏步面上配置8mm厚的堵板,并预留¢28mm透气及观察孔,以方便施工时观察和透气使用。
      穿墙螺栓全部采用止水型螺栓 ,能有效防止漏浆。为便于施工养护,在模板上安装可供现场安装架子的连接管。
3.3 脱模剂
      全部选用石蜡作为脱模剂,脱模效果好,可涂刷均匀,对混凝土表面没有影响。

4 混凝土浇注
4.1 楼梯混凝土浇注
      1)采用人工布灰 ,由最下端台阶向上逐渐浇注。
      2)楼梯踏步 、休息平台全部采用插入式振捣棒振捣,人工找平。振捣中重点振捣踏步阴角部位,使倒角处混凝土密实。
      3)抹压 楼梯踏步和休息平台全部采用人工收面抹压,利用踏步挡板上表面收光保证梯面平整度。踏步初抹使用木抹子,精抹使用铁抹子抹压,精抹次数不少于3次。
      4)养护 在模板操作架上,采用薄膜覆盖整个楼梯段进行养护,初凝后进行淋水养护,但不得积水。
4.2 墙体混凝土浇注
      1)浇墙体混凝土前,先浇注 3~5cm同配合比减石子混凝土。严格控制分层厚度不超过 500cm。每一振点控制时间为 20~30s,避免欠振或过振。振捣棒插入下层50cm,避免明显的分层界限。
      2)为减少混凝土表面气泡,采取2次振捣工艺,第2次振捣在混凝土静置一段时间后进行,即第 2层混凝土浇注前进行。浇注过程中采取橡皮锤敲击模板背面驱赶气泡。
      3)墙体斜面上 口采用 3节盖板,边分层浇注边扣盖板,保证了混凝土不产生滑移,混凝土初凝之前将盖板取下进行人工收光。
      4)墙体保护层垫块采用成品砂浆垫块。
      5)养护  墙体采用贴无纺布+塑料布+浇水养护。

5 结语
      本工程在清水混凝土正式施工前 ,根据样板段总结的施工工艺、施工技术为参照并结合现场工程实际经进一步深化后展开了大面积施工。施工后混凝土色泽均匀,线条顺直,表面气泡少,阴阳角倒角顺直均匀平整度、垂直度均满足要求,达到了清水混凝土一次成型的效果。 
 

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