地铁车站主体结构混凝土施工技术控制.pdf

第 3 7卷第 5期 2 0 1 0年 5月 建筑技术开发 Bui l di ng Te c h ni q ue De v e l o p me nt Vo 1 3 7。 No 5 Ma y 2 01 0 地铁 车站主体 结构混凝土施工技术控制 籍湛 ( 沈阳地铁有限公司， 沈阳 1 1 0 0 1 6 ) 摘 要 】 在地铁车站主体施工 中 ， 混凝土施工技术控制如何直接关系到主体结构质量 ， 通过对浇筑方 案、 混凝土材料 、 浇筑过程及混凝土养护的控制 ， 有效地保证混凝土施工质量。 关键词 地铁 ； 混凝土施工 ； 控 制 中图分类号 T U 9 4 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 1 5 2 3 X( 2 0 1 0 ) 0 5 - 0 0 3 8 0 3 沈阳地铁南市场站全长 1 4 7 9 m， 采 用双层双跨 箱形框 架结构的岛式站台结构形式 。标准段底 板厚度 1 0 m， 端头 井底板厚度 1 5 m， 中板厚度 0 4 m， 顶板厚度 0 9 m， 侧墙厚 度 0 4 m。地下一层 为站厅 层 ， 地下二 层为 站 台层 ， 车 站标 准段宽 l 8 5 m， 高 1 5 m， 站 台有效 宽度为 1 0 m， 结构顶 板覆 土厚度约 2 9 m。墙 、 板混凝土强度 等级 C 3 0 ， 防水等级 s 8 ， 柱子混凝土强度等级 C 5 0 。 1 浇 筑 方 案 主体结构混凝土均采用商品混凝土 ， 混凝土运送到工地 后用两台混凝 土输送泵 将混凝 土输送到浇 筑工作 面。主体 结构楼板都属于大体积混凝土浇筑 ， 采用 阶梯式分层浇筑法 施工 ， 即第一层从施工段端底 层浇筑 ， 进行到一 定距离 返 回 浇筑第二层 ， 且第二层混凝 土控制在第 一层初凝 前浇筑 ， 如 此依次向前浇筑各层 ， 如图 l 所示 。 巨 缓 g l。 耋 施工段 前期舡段 底板、顶板 前期施工段 中板 图 1 混凝土分层 浇筑示意 侧墙混凝土在高度 上分层 浇筑 ， 分层 高度 以 5 0 c m 为。 浇筑过程注意使整个施工段 内的混凝土面均匀上升 ， 且浇筑 速度均匀。侧墙采用对称浇筑 ， 混凝 土浇筑高差控制在 1 m 内。混凝土浇筑高度均 大于 2 m的用 串筒将 混凝土 引入底 部 ， 保证混凝土不发生离析 。 收稿 日期 ： 2 0 1 0 0 21 5 作者简介： 籍湛 ( 1 9 7 3 ) ， 男 ， 辽宁沈阳人 ， 毕业于黑龙江科技学院 ， 本 科学历 ， 工程师， 国家注册监理工程 师， 一级建造师 ， 现从 事地铁施工技术管理工作。 3 8 2混 凝 土 材 料 2 1 水 泥 1 ) 使用生产质量 比较稳定 的旋窑水泥 2 ) 含碱量不超过 0 6 ， 不采用高等级及早强水泥。 3 ) 在不受冻融和侵蚀性介 质作用下 ， 采用 普通、 火 山灰 质 、 粉煤灰硅酸盐水 泥 ， 掺外 加剂 后 ， 方 可采 用矿碴 硅 酸盐 水 泥 。 4 ) 不采用受潮 和过 期水 泥 ， 不 同品种或 不 同等 级 的水 泥 不 混用 。 2 2 水 采用洁净饮用水 。 2 3砂 、 石 中粗砂 ， 含泥量不应 大于 3 ， 砂率控 制在 3 5 一 4 0 。 石子最大粒 径不 大于 4 0 m m， 吸水率不 大于 1 5 ， 粒径尽量 呈现粒状 ， 针片状粒 料含量 不 大于 1 5 ， 压碎指 标值 不大 于 1 0 ， 含泥量不 大于 1 。 骨料优先采用非碱活 性骨料 ， 当采 用碱活 性骨料 ， 每立 方米混凝土 中各类材料总碱量不得大于 3 k g ， 且不超过水泥 重 量 的 0 6 。 2 4外加 剂 除含氧离子 的外加剂外 ， 按一定 比例使用引气剂或减水 剂 、 防水剂、 膨胀剂等 。 2 5混凝 土 的 配合 比 1 ) 混凝 土 配 合 比经试 验 确定 ， 采 用 机 械搅 拌并 加 外 加 剂。 2 ) 配合料混合均匀 ， 颜 色一致 ， 称量准 确 ， 其 允许偏 差 ： 水 泥、 水 、 外加剂 、 掺合料均为 1 ； 砂 、 石为 2 。 3 ) 外加剂溶成较 小浓度溶 液加入搅拌机 内。 4 ) 搅拌时间根据外加 剂的技术要求确定 。 5 ) 在保 证不影 响施 工和 易性条 件下 ， 尽量 减少 水 的用 量 ， 水灰比取值 0 5 。 6 ) 防水 混 凝 土 采用 硅 酸盐 或 普 通 硅 酸 盐水 泥 ， 采 用 3 2 5级水泥， 在满足混凝 土强度和抗 渗性等条件 下 ， 尽量 减 少水泥用量 ， 胶 凝材料 的用 量 3 3 0 k g m ( 包 括外加 剂 和掺 和合料 ) ， 水泥用量 3 0 0 k g m 。 第 3 7卷 籍 湛 ： 地 铁 车站 主 体 结 构 混凝 土施 工 技 术 控 制 第 5期 7 ) 车站大体 积混凝 土避免 采用 高水化热 水泥 ， 优 先采 用掺高效 减水剂加优质粉煤 灰 ， 根据 本地资源情 况 ， 优 先考 虑掺加优质粉煤砂配置 混凝土。地下 车站顶 、 底 板 、 侧 墙等 较为敏感 处采用掺加( 6 8 ) 高膨 胀率 0 0 3 的高性能 膨胀剂的补偿收缩防水混凝 土 、 控制混 凝土 的人 模温 度、 预 埋冷水管等综合措施吸收混凝 土内部水化热 ， 降低混凝土硬 化温度 ， 避免裂缝 的发生 。 8 ) 混 凝 土 中的 最 大氯 离 子的 含 量 为 0 0 6 9 ) 混凝土坍 落度损 失 ： 入 模前坍 落度 损失 每小时 小于 3 0 m m， 坍落度总损失小于 6 0 mF n 。 3 混 凝 土 运 输及 输 送 1 ) 商 品混凝土现拌现用 ， 并在现场作坍 落度检查 ， 允许 1 2 c m误差 ， 超过 者立 即通 知搅 拌站调 整 ， 严禁在 现场 任意加水 ， 并按规定 留足抗压 、 抗渗试件。 2 ) 从搅拌车卸 出的混 凝土 不发生 离析现 象 ， 否则 需重 新搅拌合格后方可卸料。 3 ) 输送泵车保 持良好状态 。 4 ) 输送泵管路 拐弯宜缓 ， 接头严密 ， 无硬弯 。输送 混凝 土过程中 ， 接长管路时分段进行 ， 接好一段 ， 泵出混凝土后方 可 接 下一 段 。 5) 输 送 泵 间歇 时间 预 计 超 过 4 5 mi n或 混 凝 土 出 现 离 析 现象时 ， 立即冲洗管 内残 留混凝土。 6 ) 输送混凝土过程 中， 受料斗内保持足够混凝土。 4混 凝 土 浇 筑及 振 捣 1 ) 车站的顶底 板及直 形墙 结构均 采用 防水混凝 土 ， 其 抗压强度 C 3 0 、 抗渗等级 s 8 ， 并具有 良好 的抗裂性能 。 2) 混 凝 土 浇 注 必 须 控 制 其 自 由倾 落 高 度 ， 如 因 超 高 而 使混凝土发生离析现象时 ， 采用串桶或溜槽下落。 3) 混 凝 土 必 须 采 用 振 捣 器 振 捣 ， 振 捣 时 间 为 1 03 0 s ， 并 以混凝 土开始泛浆和不冒气泡为准 。 4 ) 振捣器移距 ： 插入式不 大于作用半径 一倍 ， 插入 下层 混凝土深度不小于 5 C l l l ， 振捣时 不得碰 撞钢 筋、 模 板 、 预埋 件和止水带等 ； 平板振捣器移距应与已振捣混凝土搭接宽度 不 小 于 1 0 c m。 5 ) 混凝 土从 低处 向高处 分层 连 续 浇注 。如 必 须 间歇 时 ， 其闽歇时间尽量缩短 ， 并在前层混凝土凝结之前 ， 将次层 混 凝 土 浇 注完 毕 。 6 ) 混凝土每层 浇注厚度 ， 当采用插入式振 捣时 ， 不 超过 其作用部 分长的 1 2 5倍 ； 平板振捣器不超过 2 0 0 m m。 7 ) 结构预埋件 ( 管 ) 和预 留孔 洞、 钢 筋密集 以及其 他特 殊 部 位 ， 施 中加 强振 捣 ， 不得 漏 振 。 8 ) 施 工 缝 处 浇 注混 凝 土 时 ， 按 下 列 规 定 执 行 ： 按 设计安置好止水带 或膨胀止水条。 已浇注混凝土 强度 ： 水平施 工缝 处不低 于 1 2 MP a ， 垂直施工缝处不低于 2 5 MP a 。 施工缝 处 混凝 土必 须 认 真 振 捣 ， 新 旧混 凝 土结 合 紧密 。 9 ) 结构变形缝 设置止 水带 时 ， 混 凝土 浇注按 下列 规定 执 行 ： 浇注前校正止水带位置 ， 表面清 理干净 ， 止水带损 坏 处 修补好 。 顶 ( 中) 底 板结构 止水带 的下侧 混凝 土振实 ， 将止 水 带 紧压在下侧混凝土表面上后 ， 方 可继续浇注混凝 土。 边墙处止水带必须 固定牢 固 ， 内外侧混凝 土均匀 、 水 平灌注 ， 保持止水带位置正确 、 平直 、 无卷曲现象。 1 0 ) 混凝土浇注地点采取 防止暴晒和雨淋措施 。 1 1 ) 柱子混凝土单独施工 ， 并水平 、 分层 浇注。如 同墙 、 顶 板结 构 同时 施 工 时 ， 柱 子 为 C 5 0混 凝 土 ， 与 边 墙 、 顶 板 混凝 土强度等级不同 ， 混凝土在搅拌 、 运输和浇 注、 振捣时采取措 施 ， 防 止 混 用 。 1 2 ) 混凝土浇注过程 中随 时观测模板 、 支架 、 钢 筋、 预埋 件 和预 留孔 洞 等 情 况 ， 发 现 问 题 ， 及 时 处理 。 5 防 水 混 凝土 施 工 保 证 措 施 1 ) 防水混凝 土 配合 比采取双 掺技术 ， 严格 控制水 泥用 量 ， 以 减 少 混凝 土的 水 化 热 。 2 ) 防水混凝 土的质量 ， 在施工过程中 ， 按下列规定检查 ： 防水混凝土的原材料 ， 必须进行检查 ， 如有变化时 ， 及 时调整混凝土的配合比。 每班检查原材料称量不少于两次。 在拌制和浇筑 地点 测定 混凝土 坍落 度 ， 每班 不少 于 两 次 。 3 ) 防水混凝土 结构 内部设置 的各种 钢筋 或绑扎 铁丝 ， 不接触模板 ， 固定模板用 的螺栓必须穿过混 凝土结 构时 ， 采 取可靠 的止水措施。 4 ) 模板要 架立 牢 固， 尤 其 是挡 头板 ， 不能 出 现跑 模 现 象 ， 混凝土挡头板做到模缝严 密 ， 避免 出现水泥浆 漏失 现象 且达到表面规则平整。 5 ) 防水混凝土采 用泵送 人模 ， 将润 湿砂浆 接走 当作他 用 ， 确保不改变入模混凝土的原有质量。 6 ) 混凝土振捣前 先根 据结构 物设计好 振捣 点 的位置 ， 振捣时间为 l 0 3 0 s 。对新 旧混凝 土结 合面 、 沉降缝 、 施工 缝 、 止水带位置要严格按设计 点位和时间进行控制振捣 。 7 ) 在防水混凝 土结构 中有密集 管群穿 过处 、 预埋 件或 钢筋稠密处 、 预埋大管径 的套 管处 、 预埋 面积较大 的金属板 处 ， 特别注意振捣 ， 由专人负责监督实施 。 8 ) 防水混凝 土拆 模时 ， 混凝 土结构表 面温 度与周 围气 温差 不 超 过 1 5 。 6混凝土养护及试件 1 ) 混凝土抗压 、 抗渗试件在浇 注地点制作 ， 同一配合 比 的留置组数符合下列规定： 垫层混凝土每浇注一次 留置一组。 每段结构 ( 长不 大 于 3 0 m) 的底 板 、 侧 墙 及 中板 、 顶 板 ， 车站主体各 留置 4组 ， 附属建筑物结构各留置 2组 。 柱子混凝土结构 ， 每浇 注 5根 留置 一组 ， 一 次浇 注不 足 5根者 ， 也 留置一组。 ( 下转第 4 2页) 3 9 第 5期 许世涛 ， 等 ： 钢筋混凝 土结构 火灾后检测与修 复 第 3 7卷 化现象 ， 构件变形甚小 ， 火灾温度估 约 5 0 0 左 右 ， 高 温后构 件表面的混凝土已有损伤 ， 强度 将下降 ， 钢筋 与混凝 土之间 的粘结强度不论光面还是变形钢筋均下降较 多， 钢筋强度略 有下降。这类构件处于应否加固的I临界 ， 鉴定 结论应客观全 面， 并结合构件原设计承载力安全储备情况而定。 构件混凝 土保 护层出现散粒、 疏松 、 脱落露筋 ， 构件变 形过大 ， 这些现象表 明构件表层 混凝土 已破坏 ， 钢筋 与混凝 土之 间粘结力基本丧失 ， 必须进行加 固补强 。 5加 固修 复 的 措 施 5 1结 构加 固设 计 结构加固设计宜以构造为主 ， 计算为辅 ， 强调概念设计。 钢筋混凝土构件经火灾 高温后 ， 其补 强加 固设 计计算 方法 ， 目前 尚无专门的规范可依 ， 且 这方 面的研究试 验资料 较小。 因此 ， 计算理论的不成 熟只有采 用构造 措施来 弥补 ， 两者相 辅相成 。 构造措施方 面 ， 应着 重考虑 ； 鉴别 受火蚀 的混凝 土并予 以剔 除； 拟定保证新 旧混凝 土结合 的有效构造 措施 ； 混凝 土 裂缝 的修补复原 ； 保护 层混凝 土破坏情 况鉴定 及其处 理 ； 补 强钢筋的锚固措施 ； 原 钢筋 与混凝土之 间 的粘结强度 ； 过量 变形钢筋的更换替补 等。 计算方面 ： 首先应复核原设计 的安全度 ， 其他 部位 ( 未过 火) 若原设计 承载力 不足 ， 应 同步 补强 ； 损 伤构 件 的补 强计 算 ， 可根据不 同的加 固方法 ， 参照 现行 的有 关规范假 定计算 模型 ， 建立近似计 算公式 ， 进行 验算 。考虑 到未能 预计 的诸 多因素 ， 因此宜有较大的安全储 备。 概念设计是相对 于设计计算而 言， 它是根据工程结 构的 设计理论和方法 ， 针对 工程 结 构受 火灾损 伤程 度 ， 本着 “ 安 全、 适用 、 经济” 的原则 ， 进行结构修 复的整体 考虑和布置 ， 拟 定相应 的 构造 措 施 ， 以 其更 好 地 恢 复 原 结 构 设 计 的 预 定 功能。 5 2补 强加 固方 法 1 ) 改变受力图形 的方法 ： 这种方法是通 过增设 支座 ( 支 点) 或减少或 限制荷载来 减小原结 构构件截 面 内力 ， 满足 构 件强度及 刚度要求。 2 ) 不改变受力 图形 的方法 ： 有增大构件断 面和 配筋 的加 固方法 ； 采用型钢 圈套加 固方法 ； 粘 钢加固法 ； 粘碳 纤维加固 法 ； 采用预应力加 固方法 。 3 ) 火灾后钢筋 混凝 土构件补强加 固， 宜优先考虑采用新 工艺 ， 新材料 ， 新技术进行补强加 固， 如 ： 压力灌浆 ， 喷射混凝 土砂浆 ， 钢纤维混凝土 ， 微膨胀混凝土等工艺。 加固设计 必须根据实际工程状况 ， 选择合适 的或综 合的 加固技术方案 ， 以使加固修 复后 工程 在结构强度 、 延性 、 耐久 性等方面有足够的安 全可靠 度。对于框 架结构 在火灾 后构 件未完全丧失承载能力 时 ， 用 以粘钢 、 粘碳 纤维 为主 的加固 补强 ， 速度快 ， 整体效果好 ， 可大 大提高原结构构件 的承载能 力和抗震能力。因此 ， 粘钢 、 粘碳 纤维加 固是火灾 后钢筋 混 凝土结构构件 补强 的行之有效 的好方法。 6建议 我国在近期发 生 了多起较 大 的火 灾事 故 ， 如 2 0 0 9年 2 月 9日中央电视 台在建 的附属文化 中心大 楼发生火灾 ， 熊熊 大火燃烧了近三个半小 时才被扑灭 。从这 些事件 中， 我们应 吸取教训和经 验。显然 ， 最好的方法并不是如何对 火灾后建 筑物 的检测与修复 。而应 该在 建筑物施 工和设计 阶段 进行 有效 的检测与鉴定 。建议 采取 以下几个 方面措施 控制 或减 少建筑物火灾的发生。 1 ) 合理的建筑设计与布局 ， 是避免火灾发生的前提 。 2 ) 严 格检查消 防措施的安全可靠 ， 对 消防措施 不完善的 建筑不予验收。 3 ) 严格控制建筑外层保温材料的质量 ， 不允许 在建筑行 业使用易过火的材料。 参考文献 1 熊仲 明， 王社 良、 土木工程结构试验 M 北京 ： 中国建 筑工业 出 版社 ， 2 0 0 6 2 民用建筑可靠性鉴定 标准( G B 5 0 2 9 2 - 1 9 9 9) 北京 ： 中 国建筑工 业出版社 ， 1 9 9 9 3 项凯 ， 余江滔 ， 陆洲 导， 火灾后 钢筋混 凝土连续 板承载力 的试验 研 究西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报 ：自 然 科 学 版，2 0 0 9， 4 1 ( 5 ) ： 6 5 06 5 4 4 周君 ， 钢骨混凝土核心柱温度场 及高温后剩余 承载力性能研究 特种结构 ， 2 0 0 9 ， ( 4 ) ： 3 53 9 5 王振 清， 苏娟 ， 王永军 火灾下钢筋 混凝土楼板 的薄膜效应分析 哈尔滨工程大学学报 ， 2 0 0 9， ( 8 ) ： 8 7 8 8 8 2 6 杨宗煜 ， 杨玉楠 ， 华 校生 从 建筑保 温材料 的源头遏制 建筑火灾 隐患的设想和建议 建筑节能 ， 2 0 0 9， ( 9 ) ： 1 6 7 李晓蕾 ， 王鹏 从典 型火 灾案例 看建 筑保 温材料 的 防火安 全 问 题 建材发展导 向， 2 0 0 9 ， 7 ( 4 ) ： 5 3 5 6 ( 上接 第 3 9页) 如需要与结构同条件养护的试件 ， 其留置组数根 据需 要确定。 抗渗强度试件 ： 每段结构 ( 长不 大于 3 0 i n ) ， 车站留置 两组 ， 附属建筑物 留置一组 。 2 ) 混凝土 终凝后 及 时养护 ， 结 构混 凝 土养护 期 不少 于 42 1 4 d ， 且防水混凝土保湿养 护时间为 1 0 d 。混凝 土养护采用 湿麻袋 、 草袋 以及 蓄水养护 。 7结 语 通过混凝土施工事 前 、 事 中控制 ， 混凝 土各 项检测 指标 全部合格 ， 没有发 现渗 漏水点 ， 有效地 保证 了地铁 车站 主体 结构 的施工质量 。