中国交建:屋顶上披“丝巾”

慧聪工程机械网   2023-03-16 19:25   来源:中国交建

在“中国知音文化之乡”的武汉蔡甸,中法武汉生态示范城内一片生机勃勃,一栋栋崭新的建筑正拔地而起,其中几处双曲面形状的屋面更是引人注目。

中法武汉生态示范城是在中法两国元首的见证下,由政府直接推动设立的可持续发展示范合作项目,二航局承建的文体中心是生态示范城一大核心工程,建成后将成为供游客游玩休憩的生态休闲场所。文体中心屋顶设计为独特的波浪形双曲面,总面积达8万平方米,采用了国内较为少见的现浇钢筋混凝土曲面梁板结构,这对混凝土的流动性和抗裂性提出了更高要求。

为适应屋顶建设要求,项目部决定采用高流动性混凝土浇筑,但流动性高通常意味着抗裂性低,二者如鱼和熊掌般让行业质量从业者难以抉择,项目试验室主任毛勇却不信邪道:“我们全都要。”毛勇起初试图通过增加配筋和降低混凝土收缩来控制混凝土开裂,但收效甚微。

多次尝试无果,毛勇便与专业机构进行深入交流和探讨,确定了“以添加剂改善混凝土性能”的思路。技术团队在众多添加剂中选定了膨胀剂和聚丙烯纤维,二者均能提升混凝土的抗裂性,防止混凝土在浇筑后产生裂缝。虽然这两种添加剂在混凝土中都常见,但传统的平面浇筑和现有结构的曲面浇筑有较大差异,试验只能从零开始。毛勇同技术团队试拌了添加聚丙烯纤维的混凝土、添加膨胀剂的混凝土两组样本进行塌落度试验。结果很快呈现在大家眼前,添加了膨胀剂的混凝土因为碱含量高,坍落度损失较大,而添加了聚丙烯纤维的混凝土,其坍落度损失较小,结构相对稳定,抗裂性也得到有效保证。聚丙烯纤维以其明显优于膨胀剂的特性,赢得了项目团队的青睐。

为更好验证混凝土实际效果,项目部参照文体中心双曲面屋面打造了一个等比例模拟施工场地。随着聚丙烯纤维混凝土的不断注入,项目团队却发现其出现了“懒惰”情绪,尤其在一些曲度较大的部分,流动性不足,结构表面在成型后十分粗糙,让想象中的“丝巾”变成了“毛巾”。

“接好了胳膊,却断了条腿?”这让毛勇如鲠在喉。又经过一番“望闻问切”,他把症结锁定在了混凝土配比上:聚丙烯纤维虽然具有防止混凝土开裂的作用,但如果剂量多了就会影响混凝土的流动性。在前几次的配合比试验中,项目团队为了让混凝土抗裂性能更强,增加的聚丙烯纤维较多,就出现了混凝土“变懒”的情形。

毛勇再度直奔拌合站,立即开始试验不同配比下的混凝土浇筑效果,最终确定每立方米混凝土添加750克聚丙烯纤维为最佳配合比,此状态下的混凝土能完全满足文体中心不规则曲面和倾斜度下的混凝土流动要求,其抗开裂性能也符合标准。此后不久,添加了适量聚丙烯纤维的新型混凝土就成功运用至文体中心三层右侧曲屋面浇筑中,成型后的曲屋面光滑美观,宛如一条光滑的丝巾,且各项指标均符合设计要求,得到了业主大力赞赏。

2022年10月11日,文体中心屋顶最后一方混凝土浇筑完成,主体结构全面封顶。“可以预见,建成后的文体中心,将成为当地新的网红打卡地。”看着成型的双曲面屋面,毛勇肯定的说。

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