钢筋混凝土是现代建筑施工中的主体材料,占工程造价的比重越来越大,那么怎样合理节约这部分材料的用量,就成了施工中管理的主导方向。在白城市机电大厦主体结构(二十层)施工中,通过工艺增序等措施,保证设计强度和安全质量的条件下,实现了材料优化利用,取得了良好的经济效益。
1、钢筋工程。主要是对钢筋冷拉而获得效益。
1.1钢筋冷拉。施工中一般情况下钢筋的冷拉,通常都是对小直径的一级钢筋采取的措施,冷拉率很小(1%―3%),主要目的是调直和除锈,强度和直径的变化也不大。《钢筋混凝土结构设计规范》规定,对直径小于12mm的一级钢筋,如经冷拉可利用其冷拉后的强度,冷拉的一级钢筋可以用于钢筋混凝土结构的受力钢筋,这就是我们对钢筋进行技术改进的理论依据。
1.2冷拉率的控制。根据目前的实验和有关资料的数据统计,一级钢筋的冷拉率大于10%时,其强度仍然在持续增长,冷拉率达到13%时,强度呈现不稳定的变化趋势,也就是说,此时钢筋仍有塑性和强度变化的能力。为了寻求钢筋冷拉率的较优取值,我们根据规范规定采用优选法计算,依次在3%~13%之间进行合理的筛选,计算如下:
a点:3+0.3.82(13-3)=6.28b点:3+0.618*(13-3)=9.18
如果计算的a点值较b为优,则将b点右侧的数据舍去,在b点的9.18%和3%之间再进行计算;计算b点时,若b点值a为优,则把a点左侧的数据去掉,在6.28%和13%之间计算。如此循环下去,得出了各计算点的伸长率和实测强度的对应值如下:
可以看出,钢筋的强度在一定的变形范围内,随着冷拉率的增加而增加。冷拉率为11~12%之间时强度值较高,平均比冷拉率为10%时提高0.5%;当冷拉率大于12%时,钢筋的变形开始随机地出现径缩现象,强度也呈现出不稳定的变化趋势,冲击韧性也下降。因此我们认为钢筋的冷拉率在11~12%时才是较优的取值范围。
1.3钢筋冷拉的价值。一级钢若取11.68%为伸长率,冷拉强度按规范取定为2800kg/mm2,比2400kg/mm2提高16.67%,考虑面积的损益,冷拉后提高16.62%。若钢筋的价格为3200元/t则可节约531.84元/t;若考虚伸长率为12.51%时取其强度2883kg/mm2,则可节约20.13%,降低成本644元/t。
2、混凝土工程。施工中采取二次振捣和二次投料来实现增序的价值。
2.1混凝土二次振捣。由于人们习惯性认为混凝土经二次振捣不仅增加工序,还会破坏强度,所以很少应用。实践证明,混凝土在二次振捣后不但提高了其密实性,而且还能提高强度。这种方法在欧美一些发过国家运用较多,其中有些方面的标准已编入了规范。
2.1.1二次振捣强度。在白城市机电大厦混凝土施工中,在二次振捣强度的实测结果中可以看出,二次振捣时间间隔分别为2、4、6小时,比普通混凝土强度在7天和28天时分别提高20%、28%、17%和13%、32%、30%;掺减水剂时比普通混凝土强度分别提高47%、30%、29%和24%、37%、27%。实践证明,二次振捣时间间隔取4小时是比较合理的时机,强度平均提高31%,掺减水剂或其它外加剂时,要适当调整间隔时数。
2.1.2抗折和抗渗强度。混凝土经二次振捣后抗折强度和抗渗强度也有明显提高,实践证明,时间间隔为2、4、6小时的二次振捣抗折强度在7天时分别增48%、91%、74%,抗渗强度平均提高30%以上。由于密度的增加,变异性降低,充分消除了蜂窝麻面,更适用于接槎的处理,并可节约水泥。
2.1.3混凝土施工。混凝土的振捣采用插入式振捣器,一般混凝土振捣时间间隔控制在4±0.5小时之间为好,对掺外加剂的混凝土不宜超过4小时,否则将降低甚至破坏其强度。在第二层浇筑混凝土前,先把第一层混凝土经二次振捣破坏,吏其成为流塑态,然后立即浇筑第二层新拌制的混凝土,如此循环。折模后经检测,混凝土的质量均达到了优良标准
2.2混凝土二次投料。在白城市机电大厦C30混凝土施工中二次投料法采用了预半水泥砂浆法,第一次投料搅拌一分钟,第二次投料搅拌半分钟,与一次投料搅拌一分钟进行了比较。再分别按减水泥15%、20%投料法结果进行了观测。
从结果中看出,在不减水泥情况下,二次投料法的混凝土强度明显高于一次投料法的强度(约增加31%),变异系数低于11%。混凝土管理标准规定:变异系数低于10%时为优,在10%―15%之间时为良,在15%―20%之间时为不合格。不减水泥二次投料法混凝土的变异系数为10.01%,这证明材料的均质性提高了。还可以看出,减15%水泥二次投料法的混凝土强度比一次投料法提高了3.87%,均方差为10.13,变异系数为6.02%,各项指标明显优于一次投料法。当采用减20%水泥投料法时,强度为一次投料法的84.75%,为设计强度的88.83%。所以一般情况下,减20%水泥法不采用。那么在施工中,减15%水泥法的二次投料法的综合指标明显提高,增加一点工序却不增加设备,效果良好。
3、结束语。在钢筋混凝土工程的施工中,满足国家质量标准的前提下,对其钢筋和混凝土等材料的施工过程进行了工艺增序,实现了强度提高和节约材料的目的,但要注意现场的管理人员和操做者都要熟悉施工中的每一个环节,建立质量保证体系,做好工序过程和工序间的检验,设专人负责和记录。上述方法在白城市机电大厦工程主体施工中应用,降低成本69万元,取得了良好的经济效益。