目前,中建三局二公司承建的沈陽盛世長安綜合商業工程已進入調試驗收階段,該工程冬季施工面積達9.2萬平方米,創下嚴寒區域土建大規模施工的先河。在施工中,中建三局二公司研發形成的冬季混凝土施工的成套關鍵技術,開該技術在嚴寒區域冬季主體結構大規模施工應用的先河。
冬季施工遇凍害難題
沈陽盛世長安綜合商業工程位于沈陽商業中心中街,建筑面積27萬平方米,由五大功能區和三大廣場構成,功能區以百貨店、餐廳業態為主,三大廣場為約會廣場、文化廣場和太陽廣場,南側的約會廣場依托地鐵出口打造成集客廣場,文化廣場將借助長安寺成為市民休閑活動中心,東側樓體建筑與太陽廣場將被打造成280米的臨街展示面,主體施工工期僅為1年時間,從2010年11月至2011年3月為冬季施工時間。
由于該工程地處我國北方嚴寒地區,冬季外部氣溫極低,在長達5個月冬季施工中,嚴寒成為施工遇到的最大難題。由于氣溫低,如果施工措施稍有不當,混凝土就會遭受凍害,不僅新澆筑的混凝土會受凍,而且已硬化并達到一定強度的混凝土也會受凍,這樣不僅使混凝土強度降低,危害結構安全,而且嚴重影響施工工期。
搭設暖棚提高施工溫度
為解決混凝土澆注后出現凍傷的難題,確保9.2萬平方米的主體結構混凝土施工質量,項目部帶領技術人員展開技術攻關,經過仔細研究、反復商討后,決定采用混凝土結構外部暖棚法自保溫系統施工技術,在施工過程中通過搭設暖棚的方法保證混凝土溫度。
項目部采用鋼管搭設暖棚,整個暖棚頂面設計采用坡屋頂與平屋頂組成的形式,平屋頂部分用木模板覆蓋,方便上人清雪。暖棚縱向、橫向間距3米,在1.9米高處設水平桿一道。平屋頂由一跨組成,凈高2米,坡屋頂由4跨組成,兩邊放坡,最低處凈高2米,最高處為3米。
同時在主體結構施工過程中,在樓層澆注區域內混凝土澆注前,在下一樓層相同區域內利用結構外腳手架及室內滿堂架懸掛兩層棉門簾及一層彩條布搭設一封閉的暖棚。通過搭設暖棚提高了現場施工作業場地的溫度,為混凝土澆注提供了一個較好的施工環境。
自保溫提高混凝土強度
混凝土早期允許受凍的臨界強度是混凝土冬施質量保障的重要保障措施。混凝土強度只有達到臨界強度后,才能保障混凝土在低溫情況下,無凍害事故發生。項目部結合沈陽地區多年冬施混凝土臨界強度的數理分析,經過多次混凝土試配及混凝土試塊試驗分析,確定混凝土臨界強度為5兆帕。為了保證混凝土盡早達到臨界強度,項目部對混凝土澆筑區域內采用內部自保溫施工工藝。
現場采用燃油直燃熱風機,通過氣體霧化燃燒器及不銹鋼燃燒器,對保溫封閉區域內的施工作業層強制輸入熱空氣進行加溫,對施工操作層溫度進行補償保溫。通過各種混凝土結構內部自保溫系統施工技術的應用,有效地控制了暖棚內的溫度,使得混凝土達到臨界條件,確保了冬季大體量混凝土施工無凍害情況發生。
測溫確保混凝土養護
混凝土測溫系統施工技術由于受到地域及冬期施工技術發展不健全的影響,僅有少數項目應用冬季施工混凝土測溫系統施工技術。為了嚴格控制暖棚內的溫度,確保暖棚內的環境適合混凝土的澆筑及養護,項目部對測溫點的設置進行了詳細規劃。為了真實反映出混凝土塊體的內外溫差、降溫速率及環境真實情況,項目部將測溫點分布在樓板、墻、柱、梁等不同部位并將所有測溫點進行編號。找出反映出混凝土最不利溫度處的具有代表性的混凝土測溫區域,嚴格按照測溫要求進行測溫。
通過對混凝土溫度的測定,項目部了解了棚內溫度條件是否符合混凝土澆筑及養護條件,采取了有效措施對暖棚內溫度進行調控。
在長達5個月的冬季施工中,項目部通過對混凝土自保溫系統施工技術、冬季施工混凝土測溫系統施工技術及冬季施工混凝土的生產施工技術進行深入研究,研發形成了較為完整的冬季混凝土施工的成套關鍵技術,成功解決了嚴寒地區冬季施工混凝土凍害的問題,具有良好的社會效益和經濟效益,極具推廣價值。
沈陽盛世長安綜合商業工程