自密实混凝土模板侧压力试验研究.pdf

自密实混凝土模板侧压力试验研究冰 史晓婉 龚剑 。 佘逊克 1 上海建工集团股份有限公司 上海 2 0 0 0 8 0 2 上海高大结构高性能混凝土工程技术研究中心 上海 2 0 1 1 1 4 摘要 ：从 自密实混凝土的高浇筑速度、 试验研究。通过对研究结果进行分析 ， 对建议和改进措施。 关键词：自密实混凝土 浇筑速度 中图分类号 ：T U7 5 7 普通浇筑速度、分段浇筑以及冲击荷载等4 个方面对模板侧压力的影响进行了 得出了现有规范中模板侧压力公式的不足和不适用之处，为实际施工提出了应 模板侧压力 参数 文献标志码 ：B D OI ：1 0 1 4 1 4 4 j c n k i j z s g 2 0 1 5 1 0 0 3 1 S t u d y o n F o r mwo r k La t e r a l Pr e s s u r e Te s t f o r S e l f - Co mp a c t i ng Co n c r e t e * SHI Xi a o wa n GONG J i a n S HE X u n k e 1 Sh a n g h a i Co n s t r u c t i o n Gr o u p Co ， L t d Sh a n g h a i 2 0 0 0 8 0 ； 2 Sh a n g h a i En g i n e e r i n g Re s e a r c h Ce n t e r o f Me g a S t r u c t u r e Hig h Pe r f o r ma n c e Con c r e t e S h a n g h a i 2 0 1 1 1 4 1 研究背景 近年来 ，随着 中国经济的快速发展 ，高层建筑不断涌 现 ，混凝土性能不断提高。随着各种外加剂的发展 ，混凝 土性能也得以更好地控制 ，泵送浇筑成为混凝土现场施工 的主要方式 ，这也使得现行规范中模板侧压力计算公式不 断修正。 现行 国家标 准 混凝 土结 构工程 施工规 范 ( C B 5 0 6 6 6 - 2 0 1 1 ) 模板侧压力的计算公式F=0 2 8 7 o r 。 是 在原国家标准 ? 昆 凝土结构工程施工质量验收规范 ( C B 5 0 2 0 4 - 1 9 9 2 ) 公式 F=0 2 2 7 o t o fi l 的基础上 ， 对坍落度 调整系数 进行修正得 出的f I j 。然而 ，当混凝土流动性能较 好 、浇筑速度较快时 ，根据规范公式 ，模板侧压力往往需 要按照液体静压力来计算 ，而实际工程中，按照液体静压 力计算结果来设计模板会使模板增加竖肋和围檩 ，可能会 难 以满足构造需要。 为方便施工和节约成本 ，现场的工程师通常会根据工 程经验来设计模板，这种做法在节省材料 的同时也带来 了 施工隐患 ，许多爆模 、胀模事故均是 由此导致的。所 以， 准确 、实用的模板侧压力计算公式或者规范条文是迫切需 要 的 注：本项目为 “ 十二五”国家科技支撑计划项目 课题，课题编 号为2 0 1 4 B A J 0 3 B 0 2 ；本 项 目为上海 市科 学技 术委 员会 重大科 研 项 目课题 ，课题编号为1 4 D Z 2 2 5 2 1 0 0 。 作者简介：史晓婉 ( 1 9 8 7 - - )，女 ，硕士，助理工程师。 通信地址 上海市闵行区浦江 镇新骏环路 0 号(2 o 1 1 4 ) 收稿日 期： 2 o 1 s 0 5 _ 2 7 囊 瑟 嘲疆孵静工 鐾1 7 襄 葛1 n 期 2 试验方案 2 1 试 验内容 根据试验 目的，本试验采用0 4 0 m 0 4 0 m x 1 0 m、 0 5 0 m0 6 0 m5 m 两种试验柱作为试验对象 。高 1 0 m的 试验柱主要用来测试高速状态下 的浇筑 以及分段浇筑 ；高 5 m 的试验柱主要用来测试常规速度下的浇筑。本试验将从 以下四方面进行伫 。 ： 1 )自密实混凝 土高浇筑速度对模板侧压力影响测试 ( 试验1 ：高1 0 m 试验柱泵送浇筑 )； 2 )自密实混凝土常规速度浇筑对模板侧压力影响测试 ( 试验2 ：高1 0 m 试验柱分段浇筑 )； 3 )自密实混凝土分段浇筑对模板侧压力影p l tJ 试 ( 试 验3 ：高5 m 试验柱常规速度无冲击荷载浇筑 )； 4 ) 冲击荷载对模板侧压力的影响测试 ( 试验4 ：高5 m 试验柱常规速度有冲击荷载浇筑 ) 。 本试验将采用坍落扩展度为7 0 0 m m士5 0 m m 的 自密实 混凝土 ，配合比如表1 所示。 表1 自密实混凝土配合比 原材料 水 水泥 粉煤灰 矿粉 砂 石 外加剂 混凝土用量 1 6 5 3 3 0 8 0 9 0 8 0 0 9 3 0 5 ，2 5 ( k gm ) 质量 比 0 5 O 1 O O 0 2 4 O 2 7 2 4 2 2 8 2 O O 2 2 2 试验设备 本次进行的试验主要以压力传感器 ( 压力计 )为主要 测试传感器 ，如图l 所示。压力传感器的布置在高1 0 m 试验 柱和高5 iT 试验柱上有所区别，做高1 0 m 试验柱是为了验证 皇 壁 望 兰 垒 塞 皇 窒 翌 鳖 圭 塑 竺 旦 窒 ： 表3 试验4 压力计计算结果 压力计 理论最大值 实测值 理 编号 标高 m 实测最大值 k P a k P a 论值 BGK一1 O 3 O 78 40 9 3 1 1 2 8 0 69 5 BGK-2 O_7 5 71 2 4 7 0 1 O 2 O O 698 BGK一 3 1 37 59 7 8 9 2 8 7 1 2 6 8 6 BGK-4 1 8 O 54 2 3 5 4 7 6 8 O 7 06 BGK一 5 2 3O 45l 7 7 9 7 6 4 8 0 7 0 6 BGK一 6 2 8 O 38 8 0 2 1 5 2l 8 O 7 34 BGK-7 3 1 8 33 11 1 2 4 3 6 8 7 5 8 BGK一8 3 8 0 1 7 3 O5 6 2 8 8 0 6 O 1 BGK- 9 43O 790 5 6 1 6 8 O 4 7 0 4 3 自密实混凝土分段浇筑模板侧压力测试 根据试验2 的试验结果来分析分段浇筑对模板侧压力的 影 响，标高1 2 0 m 处的压力计平均值的时间一 压力曲线如图 7 所示 。 2 ) 2l f 1 I 80 耋 毒12 0 交 ) ) I 4 3 7 I 5 I 】 ： l 3 5 4 3： 2 9 监测埘阐 图7 标高1 l 2 O m处压力计 由图7 可以看出，分段浇筑对降低最大侧压力的作用比 较显著，上半段浇筑最大侧压力与下半段浇筑最大侧压力 相差不大 J 。 4 4 冲击荷载对模板侧压力的影响测试 根据试验3 与试验4 的结果对 比来分析冲击荷载对模板 侧压力的影响。试验3 与试验4 的试验参数除了浇筑方式 以 外全部相同。试验3 、试验4 的标高0 3 0 i n 和0 7 5 IT I 处压力计 的时间一 压力曲线如图8 、图9 所示。 l 2 5 l f Kl 耋 差s o 25 ( J 9 ： 54 ： ( 舯： 5 3 ) 5： 躲测H 寸 问 图8 标高0 3 0m处压 力计 图9 标高0 7 5 m处压力计 2 个不同标高处的压力计的压力 曲线形式是非常相似 的，标高0 3 0 m 处液体静压力为1 1 2 8 0 k P a ，测试3 最大侧压 力为9 6 7 0 k P a ，为液体静压力的8 5 7 0 ，测试4 最大侧压力 为7 8 4 0 k P a ，为液体静压力 的6 9 5 0 ；标高0 7 5 m 处液体 静压力为1 0 2 k P a ， 测试3 最大侧压力为8 7 9 3 k P a ，为液体静 珏嬲 建筑袍工 第 3 7 卷 第1 0 瑚 压力的8 6 2 0 ，测试4 最大侧压力为7 1 2 4 k P a ，为液体静压 力的6 9 8 0 。 由上述分析可知，无冲击荷载浇筑相比有冲击荷载浇 筑可以降低1 5 以上的侧压力吲 。 5结论与建议 5 1 结论 1 ) 当 自 密实混凝土浇筑存在较大的冲击荷载时 ，其对 模板侧压力影响较大，导致浇筑速度对模板侧压力 的影 响 不明显； 2 ) 泵送 自密实混凝土浇筑速度过大时，对模板有冲击 荷载 ，建议按液体静压力计算其模板侧压力 ； 3 ) 常规速度浇筑 自密实混凝土，如果不采取措施降低 冲击荷载，建议按液体静压力计算其模板侧压力 ，当浇筑 不产生或者仅产生微量 的冲击荷载时 ，模板侧压力将 比液 体静压力下降3 O ； 4 ) 采用分段浇筑的方式可有效降低 自密实混凝土对模 板的侧压力 ，降低程度与分段方式有关 ，平均可降低3 0 左右 。 5 2 建议 1 ) 试验时获取的数据为所有影响因素对侧压力效应的 综合 ，建议将混凝土 自身对模板的侧压力 ( 应理解为混凝 土因其 自身内摩擦力不足而产生的对模板 的挤压力 ) 与冲 击荷载等引起的附加侧压力分开计算； 2 )限制混凝土浇筑时 自由落体的高度 ，高度过大时建 议使用溜槽或串筒 ； 3 ) 建议分层 、 分段浇筑 自密实混凝土柱。 参 考 文 献 1 佘逊克， 龚剑 赵勇 国内外规范中的新浇混凝土对模板侧压力公式 对比研究 J 】 建筑施工， 2 0 1 4 ( 1 2 ) ： 1 4 0 2 1 4 0 5 2 】张嘉新， 高小建， 王子龙， 等 自密实混凝土模板侧压力测试方法研究 J 低温 建筑技术， 2 0 1 2 ( 9 ) ： 6 8 3 裴新意， 陈立胜， 王辉诚 等 泵送自密实混凝土浇筑侧压力试验研究 J l 混凝土， 2 0 1 5 ( 5 ) ： 1 0 6 1 0 8 4 】吴远东， 郭正兴， 包伟 新浇混凝土模板侧压力的测试与计算研究 J 江苏建筑 2 0 1 2 ( 4 ) ：6 6 6 9 【 5 】黄斌 钢纤维自密实混凝土模板侧压力试验初探 J 福建交通科技， 2 0 1 4 ( 6 ) ： 3 3 - 3 6 6 安同富， 刘建江 杨郡， 等 自密实混凝土在国家体育馆工程 中的研究 及应用【 J 】 l 混凝 土，2 0 0 8 ( 7 ) ：8 3 8 6 【 7 】张小波 碾压砼模板侧压力测试分析研究 J 水利水电施， 1 9 9 5 ( 2 ) ： 81 -8 3 【 8 汪水清， 刘方 现浇混凝土模板侧压力研究 J 】 世界桥梁， 2 0 1 2 ( 2 ) ： 4 2-4 5