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体积达60000立方米的大底板是上海中心的“定海神座”。在浇筑这个史无前例的“巨无霸”的几天中,诸多上海城市交通部门被调动起来,为这项工程保驾护航。“定海神座”最终在63小时内一次性完成了浇筑。
2010年3月28日,初春的上海气温适宜,天公作美,建设者们选择在这一天开始主楼超级大底板的浇筑工程。这座圆形钢筋混凝土平台被称为上海中心的“定海神座”。它的体量之大必须用数字来量化:面积11493平方米,相当于1.6个标准足球场大小;厚度6米,相当于2层楼房高;体积60000立方米,是金茂大厦基础大底板的3.7倍、环球金融中心基础大底板的2.1倍。真是个史无前例的“巨无霸”!
就像做陶艺要在一定的时间和温度条件下才能完成泥土的塑形一样,这次混凝土浇筑的第一个难点就是时间。当水泥遇见砂、石子、水时,最初形成的液态浆体具有可塑性。慢慢地,浆体变成了不能流动的紧密的状态,并越来越硬,到最后变成了石状固体,所以混凝土浇筑必须在水泥浆体没有失去可塑性的时间内一次性完成。另一个难点是在范围上,这块大底板位于超深、超大、无横梁支撑的基坑内,“地面上”的汽车泵和固定泵不得不像钓鱼竿一样长距离地进行浇筑。
这几天,诸多上海城市交通部门被调动起来,为这项工程保驾护航。担任运输“大队长”的是混凝土搅拌车,虽然它们平日里灰头土脸,但此次被委以重任,冲洗一新,整装待发。车内装上了卫星定位(GPS)监控系统,实时与“组织”保持联系。一开始,它们被安排停靠在陆家嘴中心的高级住宅区沿线,似迎亲车队般等待召唤;当它们完成一轮运输任务后,会被利落地“冲个澡”,卸下身上的泥土,再次出发。近450辆搅拌车加入到了这场“战役”中,它们轮番往来,忙碌着将全市各处的混凝土运输到工地,每小时的混凝土供应量超过了1 000立方米。
19辆混凝土泵送设备被设置在施工现场不同的作业点,2000余名建设者分成两个班次24小时连续作业。供料节奏科学有序,最快的时候,1小时可以浇筑1 100余立方米的混凝土。通过预先埋设在混凝土内外各测试点的温度传感器,自动即时测试的信息化控制技术可以掌握大体积混凝土的实际温度变化。
▲ 2010年大底板浇筑
混凝土浇筑分两个阶段:先集中浇筑圆环中心,接着由圆环中心向四周铺开。依靠混凝土的流动性,形成大斜面分层下料。这就像用稀面糊在平底锅上摊鸡蛋饼,面糊先形成圆心,接着流淌至四周;多浇几次面糊,蛋饼也会愈加厚实。
太阳一升一落,月亮一升一落,灯火通明的工地在63个小时后,最终完成了基础底板的浇筑工程,混凝土的总浇筑量超过了60 000立方米,创出民用建筑一次性连续浇筑量最大基础底板的世界新纪录!至此,上海中心的主楼拥有了一个坚如磐石的基础。
试验追踪:混凝土配比实测试验
时间:2010年1月24日
地点:上海市宝山区宝杨路2010号
为了确保主楼底板的高标号超大体积混凝土能一次性浇筑成功,工程师们另外浇筑了一块长8米、宽6米、厚3米、体积达144立方米的“大试块”进行模拟试验。
在优选混凝土复合胶凝材料、粗细骨料、外加剂等主要原材料的基础上,再通过混凝土拌合物工作性能的检测和混凝土材料基本性能的测试,工作人员掌握了C50高标号超大体积混凝土相关性能的第一手关键参数。试验还对“大试块”的内部温度场进行了信息化实时监测,掌握了大体积混凝土内部的温度场变化规律,由此来评判实际施工的可行性。
模拟试验的结果显示,混凝土拌合物的工作性能完全可以满足超厚底板钢筋密集状态下的混凝土浇筑的技术要求。凝结时间则可以用来评判底板混凝土施工时各拌站混凝土的供应情况,以及现场浇筑组织的可行性。凝结时间的评判用以监测混凝土收头工艺的有效性,从而有效优化混凝土施工技术方案。
在混凝土材料的基本性能测试中,除了检测混凝土材料的基本力学性能,如强度、弹性模量等参数外,考虑到混凝土材料自身变形对底板混凝土裂缝及长期工作性能可能带来的影响,试验还检测了混凝土的自收缩、干燥收缩和徐变变形性能,为混凝土配比优化提供了精细的支撑。
▲混凝土配比实测试验
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