新重庆图书馆Y型树柱施工技术

张意

（重庆建工住宅建设有限公司，重庆，400015）

新重庆图书馆Y型树柱施工技术

张意

（重庆建工住宅建设有限公司，重庆，400015）

新重庆图书馆是重庆市十大文化建设工程之一，总建筑面积50719.1㎡，总高度43.35m。为了形成大空间结构，在建筑的西南和西北侧两个区段设计了八根Y字型混凝土柱，即Y型树柱，其结构如图1所示。

图1 Y型树柱的结构图示

Y型树柱具有强度高、结构复杂和钢筋密集等特点，其地面总高9.00m，下部为变截面圆台，高2.95m，下端直径1.50m、上端直径1.00m；上部为呈树枝状的斜圆柱，高6.05m，直径0.80m，并以540角斜向上。整个结构全部采用C60高性能混凝土，并且要求施工完成后，柱体棱角分明，结构尺寸准确，混凝土表面平整、光滑。因此，施工难度较大。

1 混凝土配合比设计

1.1 原材料选择

水泥：选择重庆拉法基P·O42.5R水泥，该水泥质量稳定，符合国家有关标准要求，其性能见表1。

表1 拉法基P·O42.5R水泥的基本性能

集料：细集料，为了保证混凝土质量，采用混合砂（70%机制砂+30%渠河砂），细度模数2.6左右，并且控制渠河砂的细度模数在1.2以上。

粗集料，二级配碎石（5～10mm碎石50%+10～20mm碎石50%），含泥量0.8%，泥块含量0%，针片状颗粒含量0%，压碎指标9.0%。

所有集料经碱含量检测合格，方可使用。

掺合料：采用重庆发电厂粉煤灰，其各项指标均符合国标《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中Ⅱ级粉煤灰的要求。

外加剂：使用江北特种建材公司生产的FDN-OR泵送剂和ZY高性能膨胀剂，其性能见表2和表3，外加剂与选用的水泥有良好的相容性。

1.2 混凝土配合调整与确定

整个柱体采用C60高性能混凝土，为了克服钢筋密集带来的振捣和施工困难，保证混凝土的施工质量，必须要求混凝土拌合物既要保持大流动性，又要有良好粘聚性和保水性。因此，工程采用粉煤灰、缓凝高效减水剂、ZY混凝土膨胀剂“三掺”技术。在混凝土中掺入一定优质粉煤灰替代水泥，可提高混凝土的工作性和可泵性，降低混凝土的水化热；掺入缓凝高效减水剂可大大降低水泥的水化速度，降低水化热，消除施工冷缝，减少混凝土的施工困难程度；掺入ZY混凝土膨胀剂可使混凝土更加密实，并补偿混凝土的收缩，防止混凝土开裂。

因此，确定混凝土的技术参数为：混凝土入模坍落度为200mm～220mm，扩展度达到450mm～550mm，混凝土拌合物2h坍落度损失小于30mm，初凝时间大于12h，终凝时间小于18h。通过了多次试配，混凝土配合比确定如表4所示。

表2 FDN-OR泵送剂的基本性能

表3 ZY膨胀剂的基本性能

表4 Y型树柱C60混凝土配合比

2 施工

2.1 模板制作与安装

模板的制作，操作人员先根据变形圆台各细部尺寸的记录用三夹板放出实样，然后根据实样制作圆台模板。模板采用50×100木枋作圆台模板竖向支撑，木枋间距100mm，内表面衬1mm厚夹板随弧形弯曲，模板内径制作及安装误差控制在3mm以内。

斜圆柱，采用定型钢模。由于斜圆柱以540角斜向上，为了防止钢模下滑，将钢模与钢管用螺栓和铁丝固定，并用短钢管夹紧。

圆台与斜圆柱交接处，则采用定制木模，根据楼面弹出的十字墨线定位，木模除采用钢管加固外，另增设Φ10圆箍，竖向@500，以防止混凝土浇筑时对木模的侧压力过大，造成木模变形。

所有模板强度和刚度、脚手架支撑强度均进行了验算，对Y型树柱上部大梁支撑进行了预加荷试验，试验合格后，涂刷水溶性脱模剂。

2.2 钢筋加工及绑扎

由于Y型树柱钢筋直径较大（Φ28），钢筋数量较多（最多处同一截面共80根钢筋），所以对钢筋的加工和绑扎要求较高。所有钢筋原材料及成品要分类挂牌堆放，钢筋加工采用统一下料，集中加工，现场绑扎，精确控制钢筋角度和尺寸。

钢筋绑扎采用先内层后外层，先竖向后环向的顺序。为了保证斜圆柱钢筋位置的准确，在斜圆柱底模支好后就进行钢筋绑扎，待钢筋绑扎完毕后，再进行其他模板支设。在钢筋的绑扎过程中，采用加工定型的混凝土垫块来控制钢筋保护层厚度。

2.3 混凝土施工

2.3.1 混凝土坍落度控制

在混凝土入场时，由专人测定坍落度，其值达到要求方可进行浇筑。当入场时的坍落度值达不到入模坍落度值时，由专人进行调整；当入场的坍落度值大于入模坍落度值时，推迟泵送时间，待符合要求时再泵送入模。

2.3.2 浇筑

混凝土浇筑采用泵送方式一次性连续浇筑，在节点处（+2.95m）和圆柱模板处（+2.95m～+9.00m）共开仓设置5个混凝土浇筑口，振捣过程采用内外结合的方法，模内采用直径30mm的插入式高频振捣棒，模外用附着式振动器，振捣时间不超过20s，待表面泛浆自平，气泡溢出即可，严禁过振。当上层混凝土振捣时，振捣棒应插入下层混凝土50～100mm。若出现必须间歇的情况，间隙时间不超过2h。在混凝土浇筑过程中还要严密注视模板的情况，防止模板变形和接缝处漏浆。

2.3.3 养护

在混凝土浇筑完成后，立即在模板顶部覆盖塑料薄膜，当混凝土强度达到10M Pa后，先拆除圆台模板和圆柱上表面模板，节点处模板要等到混凝土强度达到100%时才能拆除。拆模后，采用外壁包裹潮湿麻袋、人工浇水的方法进行养护14d，由于混凝土中掺入膨胀剂，膨胀结晶体钙矾石（C3A· 3CaSO4·32H2O）形成需要水，所以浇筑后1～7d内特别加强浇水养护，7～14d仍需湿养护。

3 质量检验

Y型树柱浇筑成型28d后，对其外观质量、强度和耐久性指标进行检验。

3.1 外观质量

光洁度：混凝土表面平整光滑，色泽均匀，无油迹、锈斑、粉化物，无流淌和冲刷痕迹。

裂缝与气泡：混凝土表面无明显裂缝及气泡区域。

观感缺陷：无漏浆、跑模和胀模造成的缺陷，无冷缝或夹杂物，无蜂窝、麻面、孔洞及露筋。

3.2 强度

根据《混凝土强度评定标准》（GBJ107-87），对树柱的混凝土强度进行评定，结果达到合格要求，见表5。

3.3 耐久性

抗冻性：采用快速冻融试验，经过150次冻融循环，强度损失4.9%，重量损失2.78%，外观完整。

抗渗性：抗渗等级达到P15。

抗碳化性：在CO2浓度（20±3）%、温度（20±5）℃、湿度（70±5）%的试验条件下，28d碳化深度为0cm。

氯离子含量：Cl-含量为0.007%，对钢筋无腐蚀。

因此，采用C60高性能混凝土的Y字型混凝土柱具有良好的耐久性。

表5 Y型树柱C60混凝土强度评定（统计方法）

4 结语

在Y字型混凝土柱的施工过程中，通过对C60高性能混凝土的配合比设计，以及现场施工过程中各个环节的有效控制，使全部八根柱体一次性浇筑成功。施工完成后，对柱体结构进行质量检验，结果表明，Y字型混凝土柱的外观质量优良，强度合格，耐久性好，达到预期效果，为今后施工中类似的工程提供了一些经验。

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[2]刘晨，汪蛟，张子轩，等.国家体育场混凝土斜柱综合施工技术[J].施工技术，2004，35(11):5-6.

[3]黄安丽.重庆民族广场钢管混凝土柱施工[J].施工技术，1999，28(8):15-17.

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责任编辑：余咏梅

Construction and Quality of Y-shape Concrete Column in New Chongqing Library

新重庆图书馆使用了大空间结构的Y字型混凝土柱，具有强度高、结构复杂和钢筋密集的特点。在施工过程中，通过对C60高性能混凝土进行配合比设计，以及在现场施工全过程中对模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑、养护等各个环节实行有效控制，保证了施工质量。经质量检验，Y字型混凝土柱的外观质量优良，强度合格，耐久性好，达到预期效果。

新重庆图书馆；Y型树柱；施工技术

Y-shape concrete column of large space structurewas used in New Chongqing Library,which had characteristicsof high strength,complex structure and rebar density.In the construction of Y-shape concrete column,quality was strictly controlled by C60 high performance concretem ix design and effective site control of reinforcement,formwork,concrete p lacement and curing.Finally,appearance quality was excellent,durability was good,and strength concretewaseligibleby quality test,consequently,Y-shape concrete column reached theanticipated effect.

New Chongqing library;Y-shape concrete column;construction technology

TU745

A

1671-9107（2010）01-0028-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2010.1.028

2009-12-27

张意（1981-），男，重庆大学在读硕士研究生。