自密实混凝土在结构模块中的应用

摘要：本文介绍了自密实混凝土在大型结构模块的施工难点以及结构模块自密实混凝土分层浇筑施工技术，通过对CA20模块自密实混凝土分层浇筑的实践进行经验总结和查找不足，提出改进建议，实现大型结构模块墙体的一次性浇筑整体。

关键词：自密实混凝土，大型结构模块

1工程概况

CA20模块与预埋的地板上的8块预埋钢板连接。模块顶部标高为EL.135′3″，其长×宽×高=67′3″×44′0″×68′9″，整体重量约801.45吨（如图所示）。

2施工难点

2.1 墙体高，结构复杂

CA20模块墙体高度最高为68′9″（20.955m），且内部钢筋、锚钉、管道等诸多材料有一定阻隔作用，从如此高处往模块内浇筑混凝土，需要采取特别措施保证混凝土能够顺利到达底部并且不产生离析等不利情况。

CA20模块结构形式复杂，有不少门洞，混凝土不易充满门洞空间。

2.2 混凝土浇筑困难

鉴于自密实混凝土的高流动性，而锚钉墙上锚固钢筋穿过钢板而存在空隙，应保证自密实混凝土不从锚固钢筋和锚钉墙之间的缝隙渗漏；浇筑自密实过程中，自密实混凝土对锚钉墙的侧压力随着浇筑高度增大而变大，而锚钉墙抗侧压能力为50KPa，极大的限制了混凝土的浇筑速度。

3施工层划分及布料点的设置

3.1 确定模块墙体钢板能够承受未初凝混凝土的最大高度

设计公司规定，CA20模块钢板墙抗侧压能力最大值为50KPa，根据SCC的配合比报告，SCC的密度为2364kg/m3，SCC的侧压力F按照下式计算：

h=F/ρg …………….（1）.

式中：ρ―SCC的密度，kg/m3

g―重力加速度，m/s2

h―未初凝SCC高度，m

F―SCC侧压力值，pa

则允许的未初凝SCC高度为：

h= F/ρg=50×103/（2364×9.8）=2.1m

CA20模块墙体钢板能够承受的未初凝混凝土的高度最大值为2.1m.

3.2施工层划分

根据CA20的设计特点以及现场的实际情况，特制定了一套分层方案，即为固定施工层高度，一般情况下按照每7′（2.1m）高浇筑1层，墙体最高为68′9″（20.96m），分10层进行浇筑，墙体内部不留垂直施工缝，两层之间设置一道施工缝，一共9道水平施工缝。

第5层和第6层的分段高度均为7′9″（>7′），如果直接一次快速浇筑到该标高处，有可能会导致墙体承受的侧压力值超过50KPa的设计值，通过控制SCC的一次浇筑高度和下料顺序（每层分为多次下料）来控制。.

3.3 布料点的设置

4自密实混凝土要求

4.1自密实混凝土的配合比

配制自密实混凝土的原理是通过外加剂、胶结材料和粗细骨料的选择与搭配和精心的配合比设计，将混凝土的屈服应力减小到足以被因自重产生的剪应力克服，使混凝土流动性增大，同时又具有足够的塑性粘度，令骨料悬浮于水泥浆中，不出现离析和泌水问题，能自由流淌并充分填充模板内的空间，形成密实且均匀的胶凝结构。

5技术保证措施

5.1自密实混凝土模拟试验

为了掌握自密实混凝土的流动性，填充性，初凝及终凝时间，施工缝处理方法等，共进行了八次自密实混凝土模拟试验，试验表明其流动性及填充性非常理想，能够满足技术规格书要求，同时根据试验结果确定了施工缝处理方法及最佳时机。

5.2加强自密实混凝土进场技术性能复核

在自密实混凝土进场入泵前按技术规格书进行技术性能复核，确保入泵浇筑的混凝土均符合设计要求。对于抗震I类结构，检验按照76.45 M3一次的频率进行，在入泵口处进行入模温度，含气量、密度、扩展度的检试验，其试验结果应满足以下要求：扩展度：610±50；密度：2250/M3；含气量：5.0±1.5

入模温度 T：1210℃；

367.2℃；

724.4℃

且根据规格书要求，入模温度最高不超过26℃；在进行扩展度试验时，目测混凝土的稳定性（VSI），并做好记录，混凝土相关性试验。在SCC浇筑教程中，按照设计协调报告进行浇筑过程中的相关性试验，采用在罐车下料处和泵车泵管出口处（SCC浇筑到墙体或楼板之前）进行。

相关性试验项目为：温度，含气量，坍落扩展度。

5.3优化混凝土输送措施

由于CA20结构模块高度较大，为保证混凝土不产生离析，在结构模块墙体内设置直径125的下料管，下料管下部端头还加设了个成逐步缩小的管头，管头与浇筑面高度保证不小于设计要求的6（1830），下料管不能对着墙体内部管道，管线等，避免造成损害或位移。

施工方案图示的泵管布置位置不是绝对的，其实际位置可根据门洞位置，管道位置，插筋位置等进行适当调整，泵管中心位置应和门洞、管道的位置保持至少500。

对于可能不易充满混凝土的门洞或豁口部位，为了避免出现空鼓现象，混凝土输送下料时应只从一个方向下料，严禁从两个方向都下料，以避免空气聚集到门洞下形成空鼓。

为了保证混凝土充满墙体内部，采取如下措施：①敲击方法：在混凝土浇筑过程中，在门洞等特殊部位对结构模块外侧钢板用木锤或塑料锤进行适当敲击，以利于排出气体并保证砼的填充性。②加强过程质控：在浇筑过程中和浇筑完成后，QC人员进入结构模块内部进行跟踪检查、监测。

6结束语

随着现代建设步伐的加快，模块化设计理念是一大特点，大量采用模块建造技术，可以较大幅度的缩短核工程建造周期，减少投资，提高建造的竞争力。模块化建造技术将是工程建造技术发展潮流，因此全面掌握CA20模块自密实混凝土浇筑施工技术，对后续的大型模块自密实混凝土浇筑起着非常关键的作用。

参考文献：

[1]《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）

[2]《通风与空调工程施工质量验收规范》 GB50243-2002

[3]《建筑安装分项工程施工工艺规程》（DBJ-01-26-96）

[4]《组合式空调机组》（GB/T14294）

[5]《建筑设备施工安装通用图集-通风与空调工程》91SB6-1（2005）

[6]《建筑工程资料管理规程》（DB64/266-2003）

[7]《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》

[8]《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB50303-2002）

[9].《自密实混凝土应用技术规程》CECS 203：2006

[10].《自密实混凝土设计与施工指南》CCES 02-2004