第7章73建筑结构工程施工新技术

二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学第7章建筑工程施工技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学由于城市土地资源的稀缺，促使建筑物向高空和地下发展，高层／超高层建筑已成为城市市区建筑发展的一种趋势。高层／超高层建筑施工对施工技术、组织管理的要求高，是一个复杂的系统工程，也在一定程度上反映出一个国家的施工技术发展水平。7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.1高层／超高层混凝土结构施工技术一、概述（一）混凝土施工技术（高强高性能、轻质、自密实、高泵程（二）垂直运输（塔式起重机+施工电梯+混凝土输送泵）（三）模板工程（大模板、爬升模板、滑升模板及定形钢模板）7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.1高层／超高层混凝土结构施工技术二、工程实例——混凝凝土结构转换层的施工技术温州世界贸易中心（一）工程概况采用钢筋混凝土外框筒和核心筒组成的筒中筒结构，其塔楼的钢结构尖顶高323m，是目前国内最高的全现浇混凝土结构。10～14层设置结构转换层，上部楼层增加框架柱，通过在柱和梁上新增斜柱的方式解决荷载传递，施工难度非常大。7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.1高层／超高层混凝土结构施工技术7.3建筑结构工程施工新技术温州世贸中心大厦转换层位置及形状二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.1高层／超高层混凝土结构施工技术（二）混凝土结构转换层施工难点分析1.截面大2.配筋密集3.柱子倒“V”、“M”、“凸”字形，科学合理地设计模板4.梁、柱接头混凝土量约1200m3，强度等级分别为C40和C60，在钢筋密集的情况下应采取措施保证不同强度等级混凝土接槎部位的施工质量7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.1高层／超高层混凝土结构施工技术（三）混凝土结构转换层施工工艺流程7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.1高层／超高层混凝土结构施工技术（四）混凝土结构转换层钢筋绑扎及安装10层竖向结构转换到11层时，大柱子截面由2000mm×2400mm收缩为2000mm×1300mm，柱子截面变化后，在11层，钢筋需要从10层顶板处插入原柱中进行重新定位，施工11层竖向结构时，完成全部新增柱的插筋。重点控制部位：10层及11层上部的竖向结构的插筋控制7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.1高层／超高层混凝土结构施工技术7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.1高层／超高层混凝土结构施工技术7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.1高层／超高层混凝土结构施工技术7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.1高层／超高层混凝土结构施工技术7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.1高层／超高层混凝土结构施工技术（五）混凝土结构转换层模板加工及支设7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.1高层／超高层混凝土结构施工技术（六）混凝土结构转换层混凝土浇筑（七）混凝土结构转换层施工实施效果7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.2超高混凝土泵送技术一、国内外泵送混凝土发展概述二、超高泵送混凝土定义（P410）超高泵送混凝土技术一般是指泵送高度超过200m的现代混凝土泵送技术，现泵送高度超过300m的建筑工程越来越多。7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.2超高混凝土泵送技术三、主要技术内容（一）原材料的选择1.水泥：C2S的含量高(40％～70％)、C3A含量低2.粉煤灰：I级粉煤灰，但应控制其最大掺量3.砂石：最大骨料粒径与管径之比宜小于1:5（常规1:5）4.外加剂：选用减水率较高、保塑时间较长的聚羧酸系7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.2超高混凝土泵送技术（二）混凝土的制备水泥与外加剂的适应性试验，确定水泥和外加剂品种→根据混凝土的和易性和强度等指标选择优质矿物掺合料→寻找最佳双掺比例，充分发挥掺合料的“叠加效应”→根据性能和成本控制指标确定掺和料的最佳替代掺量→调整外加剂、砂率、粉体含量，进一步降低混凝土和易性尤其是黏度的经时变化率→确定一组或几组配合比，确定为试验室最佳配合比→根据现场实际泵送高度变化(泵送损失)情况，采用不同的配合比进行生产施工。7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.2超高混凝土泵送技术（三）泵送设备的选择和泵管的布设影响泵送距离因素：泵的功率、泵管的尺寸与布置、均匀流动所需克服的阻力、泵送的速率、混凝土特性几点要求：1.垂直泵送需克服重力，需大约23kPa／m的升力；2.管道布置少用弯管和软管，尽可能缩短管道长度；3.耐超高压管道，泵送时管内压最大可达22MPa，甚至更高；4.连接与密封方式，强度级别高的螺杆管道连接，带骨架的超高压混凝土密封圈密封。7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.2超高混凝土泵送技术（四）泵送施工的过程控制1.润滑泵送管道：具体操作，先泵送润泵水，再泵送一斗水泥浆，然后再泵送一斗浓度高一些的水泥浆，最后再放人同配合比砂浆进行泵送。2.连续供应混凝土3.定期检查泵管壁厚的和泵送安全工作4.掌握坍落度与扩展度，泵送损失的具体数据，并根据实际情况采取措施进行调整7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.2超高混凝土泵送技术四、技术指标（一）混凝土拌合物的工作性良好，无离析泌水，坍落度一般在180～200mm，泵送高度超过300m的，坍落度宜240mm，扩展度600mm，倒锥法混凝土下落时间15s。（二）硬化混凝土物理力学性能符合设计要求。（三）混凝土的输送排量、输送压力和泵管的布设要依据准确的计算，并制定详细的实施方案，并进行模拟高程泵送试验。五、适用范围超高泵送混凝土适用于泵送高度大于200m的各种超高层建筑。六、已应用的典型工程7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.3混凝土裂缝控制技术一、国内外发展概述我国及日本等国一些工程中使用混凝土膨剂控制开裂，取得了一定成效。随着混凝土技术的进步，尤其多种掺合料和聚羧酸混凝土外加剂来控制开裂评价混凝土的开裂倾向也是今年来的重要研究方向7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.3混凝土裂缝控制技术二、基本原理（一）收缩裂缝（二）干缩裂缝（三）沉缩裂缝（四）温度裂缝（五）张拉裂缝（六）施工裂缝（七）膨胀裂缝7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.3混凝土裂缝控制技术三、混凝土裂缝控制主要技术内容（一）原材料要求1.水泥：普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥;比表面积宜350m2／kg,碱含量应0.6％；进场温度不宜高于60℃。2.粗骨料：多级级配；堆积密度宜大于500kg／m3；不露天堆放；使用温度不宜大于28℃。3.减水剂：聚羧酸系高性能减水剂；碱含量、氯离子、硫酸盐含量符合要求。4.矿物掺合料：粉煤灰矿物掺合料；矿渣粉矿物掺合料7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.3混凝土裂缝控制技术（二）配合比要求1.混凝土配合比通过计算、试配、调整等步骤选定。2.最小胶凝材料用量≥300kg/m3，最低水泥用量≥220kg/m3。配制防水混凝土时≥260kg/m3。最大水胶比≥0.45。3.粉煤灰单独作掺合料时，硅酸盐水泥砼中掺量≤胶凝材料总量的35％，普通硅酸盐水泥砼中掺量≤胶凝材料总量的30％。预应力砼中掺量≤胶凝材料总量的25％。4.矿渣粉作掺合料时，采用矿渣粉和粉煤灰复合技术。掺合料总量≤胶凝材料总量的50％，矿渣粉掺量≤掺合料总量的50％。5.配制的混凝土除满足抗压强度、抗渗等级等常规设计指标外，还应考虑满足抗裂性指标要求。有条件时，使用温度一应力试验机进行抗裂混凝土配合比的优选。7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.3混凝土裂缝控制技术（三）施工要求1.大体积混凝土施工前，宜对施工阶段混凝土浇筑体的温度、温度应力及收缩应力进行试算，确定施工阶段混凝土浇筑体的温升峰值，里表温差及降温速率的控制指标，制定相应的温控的技术措施。2.超长大体积混凝土施工，应按设计要求留置变形缝，当设计无规定时，宜采用后浇带施工或跳仓法施工。3.在高温季节浇筑混凝土时，混凝土入模温度应小于30℃，应避免模板和新浇筑的混凝土直接受阳光照射。7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.3混凝土裂缝控制技术（三）施工要求4.在相对湿度较小、风速较大的环境下浇筑混凝土时，应采取适当挡风措施，防止混凝土失水过陕，此时应避免浇筑有较大暴露面积的构件。5.混凝土养护期间应注意采取保温措施，防止混凝土表面温度受环境因素影响(如暴晒、气温骤降等)而发生剧烈变化。6.混凝土的拆模时间除需考虑拆模时的混凝土强度外，还应考虑到拆模时的混凝土温度不能过高，以免混凝土接触空气时降温过快而开裂，更不能在此时浇筑凉水养护。7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.3混凝土裂缝控制技术四．技术指标工作性、强度、耐久性等满足设计要求，抗裂性与所使用的试验方法有很大关系，主要方法：圆环抗裂试验、平板法、平板诱导试验五．适用范围与应用前景本技术适用于各种混凝土结构工程，如工业与民用建筑、隧道、码头、桥梁及高层、超高层混凝土结构等，在这些结构的施工中具备广阔的应用前景。六．典型工程与应用实例七．经济效益与社会效益7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.4自密实混凝土技术一、国内外发展概述二、自密实混凝土定义自密实混凝土(Self-CompactingConcrete，简称SCC)，指混凝土拌合物不需要振捣仅依靠自重即能充满模板、包裹钢筋并能够保持不离析和均匀性，达到充分密实和获得最佳的性能的混凝土，属于高性能混凝土的一种。7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.4自密实混凝土技术三、自密实混凝土技术特点（一）自密实混凝土流动性、填充性、保塑性控制技术评价测试方法及其评价指标如下：1.T500测试法2.V形漏斗3.箱形(也称U形箱)检测4.J形环5.L形箱试验仪6.浆体筛分法7.拌合物稳定性跳桌试验7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.4自密实混凝土技术（二）配合比设计1.混凝土配合比设计方法全计算法、改进计算法、参数法、简易配合比设计方法、骨料比表面积法比表面法配合比设计步骤：①设定每立方米混凝土中石子的松散堆积体积为0.5～0.55，得到石子用量和砂浆含量；②设定砂浆中砂体积含量为0.42～0.44，得到砂用量和浆体含量；③根据水胶比和胶凝材料中的掺合料比例计算得到用水量和胶凝材料总量，最后由胶凝材料总量计算出水泥和掺合料各自的用量。7.3建筑结构工程施工新技术二级建造师培训7建设工程施工技术石家庄铁道大学7.3.4自密实混凝土技术（二）配合比设计2.配合比设计时，注意以下几点：（1）单位体积用水量宜为155～180kg；（2）水粉比根据粉体的种类和掺量有所不同，按体积比宜取0．8～1．15；（3）根据单位体积用水量和水粉比计算得到单位体积粉