高强陶粒混凝土在金鹰财富中心工程的施工应用

谭冶，杨再富，李福强，石从黎

（1重庆恒滨建设（集团）有限公司，重庆 400010；2重庆建工新型建材有限公司，重庆 401122；3重庆市建筑科学研究院，重庆 400015）

1 工程概况

“解放碑金鹰财富中心”工程位于重庆市渝中区解放碑旁，系扬子岛大厦部分裙楼，属大修解危工程。该工程改建部分占地 1544.8m2，建筑面积10503.02m2，其中地上面积9517.79 m2，地下层商业面积985.23m2，建筑总高度25.7 m，最大跨度14.4m，为6层框架结构商业用房。工程抗震设防为6度，建筑结构安全等级为2级、抗震等级为3级。

2 施工方案

2.1 施工方案选择

为了满足大型奢侈品商场的功能要求，该工程在改建过程中对原有框架柱网进行了调整 （加大柱距及增大结构荷载）。如果采用常规的结构形式（普通混凝土框架结构或钢结构），原有基础就不能承受改建后的荷载，必须拆除负一层、负二层后对基础进行重建。这样不仅增加了施工工期（基础及地下室结构拆除和重建需80d），而且在基础及地下结构施工过程中还会影响到工商银行的正常营业及整个解放碑CBD商业区的用电和扬子岛的正常营业（改建范围地下室负一层为工商银行部分营业厅，负二层为解放碑CBD商业中心变配电室和扬子岛大厦设备用房），将造成1694.4万元的经济损失（地下结构拆除重建费594.4万元，基础重建300万元，周边单位的经济损失800万元）。

为此，设计单位通过多次方案比选论证，确定采用高强陶粒混凝土进行框架结构的浇筑，这样不仅可节约施工成本，而且还具优异保温节能、抗震防火性能，综合效益十分突出。

2.2 技术要求确定

该工程高强陶粒混凝土特指采用高强陶粒、渠河砂、机制砂、水泥、粉煤灰、外加剂、水配制而成的密度等级为1800kg/m3（即干表观密度变化范围为1760~1850kg/m3）的结构用LC40、LC30混凝土。

此外，该工程混凝土总用量2250m3，全部采用商品混凝土预拌生产和泵送浇筑，因此，工程所用高强陶粒混凝土还应具有良好的施工性能，即：拌合物入模坍落度为180mm～210mm，混凝土拌合物1h坍落度损失小于30mm。

2.3 施工段划分

由于该工程东西方向较长，考虑到混凝土的收缩及实际施工难度，整个梁板混凝土不能一次施工，结构层施工分为两个施工流水段进行流水作业，以F轴和G轴间后浇带自然划分形成两个施工段。流水段的划分如图1。

图1 施工段的划分

3 施工过程

3.1 施工准备

陶粒混凝土浇筑前应做好以下工作：

⑴检查模板的轴线位置、截面尺寸、标高、垂直度、支撑的牢固程度及模板拼缝的严密程度，以及钢筋保护层、预埋件和预留洞位置，做好模板的预检、钢筋评定和隐蔽验收等工作，资料符合重庆市CB/T50328-2001技术资料归档要求。

⑵清理模板内的杂物和钢筋上的油污，准备好浇筑工具及备用工具，检查施工机械的运转是否正常，确保正常施工。

3.2 混凝土生产

3.2.1 陶粒预处理

为解决陶粒吸水率对混凝土工作性及可泵性的不利影响，实现高强陶粒混凝土预拌生产和泵送施工，混凝土生产前应对陶粒进行预处理[1-2]，即采用浸泡和喷淋的方式使陶粒充分浸水预湿，预湿时间应为24h。然后在拌制混凝土前3h将浸水预湿的陶粒充分沥水至饱和面干状态，以保证混凝土生产用水量和陶粒用量计量的准确性。

3.2.2 混凝土搅拌

由于陶粒混凝土生产的特殊性，其生产集中搅拌站安排一条专用生产线，专门生产陶粒混凝土，避免工程的专用外加剂、Ⅱ级粉煤灰、高强陶粒与普通混凝土生产用的泵送剂、准Ⅱ级灰、普通粗集料相互混淆。

高强陶粒混凝土搅拌时，先将湿陶粒、砂、水泥和减水剂混合搅拌30s，然后再加入净用水量搅拌150s，搅拌时间约为普通混凝土的3倍。

3.3 混凝土运输

为保证陶粒混凝土在运输过程中的匀质性，混凝土运输车出站前必须进行坍落度检验，坍落度小于220mm的高强陶粒混凝土才准许运输出站。陶粒混凝土的运输时间应控制在90min以内，运至施工现场卸料前，快速旋转罐体20s以上，方可卸料。

3.4 混凝土泵送

混凝土入场时，由专人对混凝土坍落度进行检验，其值达到要求才可进行浇筑。当入场时的坍落度值达不到入模坍落度值时（180mm～210mm），应由专人进行调整，不得向混凝土随意加水或其它物料。

选用车泵车进行泵送作业，输送管的管径≥125mm。泵启动之后，经泵水检查，确认混凝土泵和输送管中无异物时，采用泵送水泥砂浆对混凝土泵和输送管内壁润滑。开始泵送陶粒混凝土时，泵机应处于高压低速，泵送正常后逐步加速。泵送过程中随时观察泵机仪表的压力情况。泵送作业应连续进行，待料时间不得超过10min，如果遇到泵送间隔，应每隔4~8min开泵一次，使泵正转和反转各两个冲程，同时搅拌料斗中的混凝土，使混凝土进行循环，防止混凝土离析与堵泵。

3.5 混凝土浇筑

混凝土布料时，预先划分好布料区域，由远及近进行，拌合物倾落的自由高度不超过1.5m，当大于1.5m时加串筒或斜槽、溜管等辅助工具。同一区域的混凝土，按先竖向结构后水平结构的顺序，分层连续浇筑，竖向结构物每层浇筑厚度宜控制在300～350mm。

振捣方式采用机械插捣和表面平板振捣相结合的方式。现浇楼板采用表面振捣成型，梁柱构件宜先用插入式振捣器振捣，再用平板振捣器作表面振捣。用插入式振捣器振捣的间距，不大于振动棒的振动作用半径，连续多层浇筑时振动棒应插入下层拌合物约50mm。振捣延续时间，以拌合物捣实和控制陶粒上浮为原则，宜为10~30s。

抹压作业应与振捣相结合，一边振捣一边抹压，振捣完毕即用手铁板或辊子等抹压碾压，将可能浮在表层的陶粒拍打压入混凝土内。初次抹压完成后，立即在梁板表面覆盖塑料膜，减少混凝土表面水分散失形成塑性收缩裂缝，当混凝土接近初凝时，揭开塑料膜进行二次抹压，闭合可能的塑性收缩裂缝（见图2）。

图2 混凝土浇筑

3.6 混凝土养护

柱等竖向构件采用带模养护方法，带模养护时间为3d，然后拆模立即包裹土工布或麻袋、草袋，浇水在覆盖物表面以保证混凝土表面湿润，养护时间11d。

梁板等水平构件，采用覆盖塑料薄膜养护方法（见图3），混凝土终凝后，在覆盖物表面浇水以保证混凝土表面湿润，养护时间14d。

图3 混凝土养护

4 施工质量

高强陶粒混凝土浇筑成型28d后，对其外观质量、干表观密度和强度指标进行检验[3-4]。结果显示：混凝土表面平整，色泽均匀，无蜂窝、麻面、孔洞及露筋，无明显裂缝及气泡区域，见图4和图5；成型的高强陶粒混凝土的干表观密度在1760~1850kg/m3的范围内，满足设计要求；依据现行国家标准《混凝土强度检验评定标准》对该工程陶粒混凝土强度进行评定，结果表明强度到合格要求，详细结果见表1。

图4 陶粒混凝土梁板的外观质量

图5 工程建成后的外观效果

表1 高强陶粒混凝土强度评定

5 结束语

通过施工准备、陶粒预处理、混凝土搅拌、运输、泵送、浇筑、养护等施工技术措施，成功地实现了高强预拌陶粒混凝土在建筑结构中的应用（重庆地区首次大规模应用），取得了良好的示范效果，并为今后类似的工程应用提供了参考。

[1]张勇.泵送高强轻集料混凝土的研究[D].武汉:武汉理工大学，2002:63-64.

[2]王发洲.高性能轻集料混凝土研究与应用[D].武汉:武汉理工大学，2003:97-99.

[3]JGJ51-2002轻骨料混凝土技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社，2003.

[4]GB/T50107-2010混凝土强度检验评定标准[S].北京:中国建筑工业出版社，2010.