周健

（重慶建工新型建材有限公司重慶　400025）

超高層建筑混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)初探

周健

（重慶建工新型建材有限公司重慶400025）

超高層建筑中混凝土施工作為建筑工程中的重要施工項(xiàng)目，其施工的好壞在一定程度上決定了建筑體的質(zhì)量。本文將從超高層混凝土的制備、輸送、澆筑養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)，對(duì)混凝土技術(shù)加以試論，以求混凝土施工技術(shù)在超高層建筑中發(fā)揮應(yīng)有的作用。

超高層建筑；混凝土施工；技術(shù)要點(diǎn)

世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，給建筑行業(yè)提供了更為先進(jìn)的建筑材料、施工設(shè)備和建筑理念，為建筑體向著超高層方向邁進(jìn)創(chuàng)造了條件。超高層建筑是指建筑層超過40層，高度在100m以上的高層建筑體。超高層建筑體施工具有較高的技術(shù)要求，并伴有高風(fēng)險(xiǎn)，這也給超高層建筑混凝土施工提出了更高的要求?；炷恋闹苽?、輸送、澆筑養(yǎng)護(hù)等施工技術(shù)將在超高層建筑施工中起著重要的作用。

1　超高層建筑混凝土的技術(shù)要點(diǎn)

1.1強(qiáng)度要求

因超高層建筑高度高、自重大、風(fēng)荷大、空間利用要求高，建筑體結(jié)構(gòu)特殊，所以，要嚴(yán)格把好建筑材料質(zhì)量關(guān)，這不僅關(guān)系到建筑的質(zhì)量，同時(shí)也是保證施工安全進(jìn)行的重要條件。在超高層建筑施工中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)得到了廣泛的應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)了型鋼混凝土結(jié)構(gòu)以及鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)的運(yùn)用可使超高層建筑在抵御以上不可改變情況上發(fā)揮積極的作用。

1.2澆筑工作性要求

因超高層建筑結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)復(fù)雜（鋼管型鋼柱等）、大體積結(jié)構(gòu)體（筏板、筒體、巨柱），在進(jìn)行混凝土澆筑的過程中，一定要注意混凝土的自密實(shí)性。若在澆筑的過程中，混凝土發(fā)生離析，使混凝土結(jié)構(gòu)粒子無法緊密地靠在一起，留有空隙，致使混凝土結(jié)構(gòu)不牢固，在受到超大外力之下，就會(huì)發(fā)生形變，裂紋，甚至是坍塌，造成嚴(yán)重的后果。同時(shí)，混凝土在澆筑和養(yǎng)護(hù)的過程中內(nèi)部會(huì)發(fā)熱，與外部氣溫形成一個(gè)溫度差，在溫度的影響下，混凝土也容易發(fā)生收縮與變形，造成溫度破壞。因此，在超高層混凝土施工過程中，一定要注意混凝土的自密實(shí)、發(fā)熱、收縮等特點(diǎn)，采取積極的應(yīng)對(duì)防護(hù)措施。

1.3可泵性要求

因超高層建筑超高高度的特點(diǎn)，材料的垂直運(yùn)輸是制約其工期和成本的主要因素。如何解決管道長(zhǎng)、自重壓力高，摩擦阻力大等不利因素，而保證混凝土順利通過泵管輸送到指定的地點(diǎn)，是超高層混凝土施工成敗的關(guān)鍵?；炷恋目杀眯允侵富炷猎诒脡合卵刂霉芰鲃?dòng)的順暢程度的特性?；炷恋目杀眯砸蠡炷聊軌蛟诒们粌?nèi)順暢流通，且充滿整個(gè)管道空間，同時(shí)要有良好的粘聚性，在管道流通過程中不能分層、泌水。

2　超高層建筑混凝土施工技術(shù)

2.1混凝土的制備

2.1.1技術(shù)參數(shù)要求

因超高層建筑對(duì)混凝土強(qiáng)度要求高，因此，在配置C50～C80高強(qiáng)度混凝土?xí)r，一般選用普通硅酸鹽水泥。選用的水泥等級(jí)應(yīng)在P.O.42.5級(jí)以上，混凝土外加劑為第四代聚羧酸類高效減水劑，選用的砂石最好是粒形良好、密實(shí)堅(jiān)硬的石灰石、花崗巖等碎石，配制時(shí)可摻入粉煤灰、沸石粉、硅粉等摻合料改善混凝土的工作性能，但須掌握好摻入比例。在混凝土配合比設(shè)計(jì)中，水灰比、砂率以及單位用水量是三大技術(shù)參數(shù)。三大參數(shù)的比例是決定混凝土配合比設(shè)計(jì)是否成功的關(guān)鍵。在制備超高層建筑的高強(qiáng)度混凝土?xí)r，水灰比宜控制在0.24～0.38，砂率宜控制在28～ 34%，高效減少劑的摻量宜控制在0.5～1.8%。出機(jī)混凝土塌落度宜控制在230cm以上，擴(kuò)散度控制在580cm以上，倒錐時(shí)間控制在5～15s，且需保證無離析泌水和抓底情況。

2.1.2原材料控制

超高層混凝土施工技術(shù)需要有嚴(yán)格的質(zhì)量控制，這對(duì)于保證施工的順利進(jìn)行具有重要的意義。而對(duì)原材料的質(zhì)量控制更是其中的關(guān)鍵。對(duì)混凝土原材料的控制，包括對(duì)水泥、礦物摻合料、粗骨料、外加劑、水、細(xì)骨料這六種材料進(jìn)行質(zhì)量控制。

水泥質(zhì)量檢驗(yàn)首先要看水泥的出廠日期、牌號(hào)、檢驗(yàn)報(bào)告、合格證明，其次檢查包裝鉛封是否完好，測(cè)定水泥溫度和觀察外觀質(zhì)量，超過60℃及表觀驗(yàn)收異常的應(yīng)直接拒收，并對(duì)顏色異常貨品進(jìn)行留樣封存。再次對(duì)每批次水泥進(jìn)行凈漿流動(dòng)度試驗(yàn)，若發(fā)現(xiàn)凈漿流動(dòng)度有顯著變化，則立即通知外加劑供應(yīng)商進(jìn)行有效調(diào)整。水泥在入場(chǎng)之后應(yīng)密閉儲(chǔ)存，以免水泥受潮、變性失效，且應(yīng)盡量在溫度達(dá)到環(huán)境溫度后使用。

礦物摻合料進(jìn)貨驗(yàn)收，同樣需要查看廠家的出廠證明以及產(chǎn)品的顏色、顆粒、密度等，并按規(guī)定進(jìn)行相應(yīng)入場(chǎng)檢測(cè)。入場(chǎng)保存上同水泥的保存方法基本一致。

在對(duì)外加劑進(jìn)行進(jìn)貨驗(yàn)收時(shí)，除了把好質(zhì)量關(guān)之外，還要對(duì)其進(jìn)行工程適配，只有適配合格才能使用。在入場(chǎng)保存方面，要分類存放，粉狀外加劑為了防止受潮結(jié)塊，應(yīng)防止在陰涼干燥處。

對(duì)粗細(xì)骨料的進(jìn)貨驗(yàn)收需要檢查骨料的品種、規(guī)格、密度以及生產(chǎn)廠家等，以抽樣檢查的方式確定骨料的質(zhì)量。

攪拌用水宜采用飲用自來水，且必須符合混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水質(zhì)的要求。

2.1.3生產(chǎn)控制

在超高層建筑混凝土生產(chǎn)控制中，如何保證生產(chǎn)配合比與設(shè)計(jì)配合比一致，是生產(chǎn)控制的關(guān)鍵所在。而計(jì)量校核和砂石含水控制檢測(cè)是控制的重要手段。

為保證設(shè)備計(jì)量的準(zhǔn)確，在平時(shí)按規(guī)檢測(cè)基礎(chǔ)上，應(yīng)在每次澆筑前對(duì)粉料秤、外加劑秤和水秤進(jìn)行加測(cè)，并在每班交接時(shí)，對(duì)外加劑秤進(jìn)行校核、對(duì)所有計(jì)量秤進(jìn)行0點(diǎn)校核。

在生產(chǎn)過程中，砂石的含水量對(duì)混凝土的塌落度和水灰比有較大影響。因此，在生產(chǎn)過程中：①要定時(shí)測(cè)出砂石的含水率，及時(shí)對(duì)生產(chǎn)配合比進(jìn)行調(diào)整；②監(jiān)督員要對(duì)鏟車的鏟料順序加以監(jiān)督，以保證砂石含水量在檢測(cè)間隔時(shí)間內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定。

因高強(qiáng)度混凝土膠凝材料多、粘度大、不易攪拌均勻，所以，生產(chǎn)時(shí)必須保證充足的攪拌時(shí)間，不然會(huì)出現(xiàn)塌落度隨時(shí)間明顯增大的情況。攪拌時(shí)間的設(shè)定，應(yīng)根據(jù)混凝土攪拌后0.5h內(nèi)塌落度無明顯變化的攪拌時(shí)間為宜。為保證到場(chǎng)混凝土的工作性能滿足要求，在生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)安排試件工進(jìn)行開盤鑒定和過程監(jiān)控，及時(shí)反饋和調(diào)整。

2.2混凝土的輸送

2.2.1混凝土的運(yùn)輸

在超高層建筑施工過程中，對(duì)混凝土的用量需求是龐大的，混凝土在攪拌完成后，為了保證運(yùn)輸質(zhì)量，防止混凝土在輸送過程中發(fā)生分層離析，需要快速地將混凝土運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，以完成混凝土澆筑。

2.2.2混凝土的泵送

目前，在超高層建筑施工過程中，一般采用接力泵送或一泵到頂?shù)谋盟褪┕ぜ夹g(shù)。接力泵送是指一臺(tái)混凝土泵機(jī)將混凝土輸送到另一臺(tái)事先放置好的一定高度的泵機(jī)上，再由高處泵機(jī)向上泵送以完成一定高度的混凝土澆筑施工。此種方法具有簡(jiǎn)單、安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)效的優(yōu)點(diǎn)，而且對(duì)泵機(jī)的要求也不是很高，一般在完成施工要求之后，地面泵機(jī)還可用于其他的一般工程當(dāng)中。但需考慮第二泵的位置、樓面板的承載力和泵機(jī)吊裝問題，在施工中還需注意第一泵和第二泵的協(xié)調(diào)性。接力泵送在超高層建筑早期發(fā)展中應(yīng)用的范圍較為廣泛，隨著泵送機(jī)械制造水平的提升，泵機(jī)輸送能力的增大，一泵到頂?shù)氖┕し桨钢饾u取代了接力泵的地位，并成為了主要的泵送輸送混凝土方式。此種泵送方案具有簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，不足的是因泵送壓力大，容易產(chǎn)生泄漏造成混凝土離析、堵塞等，使施工難以繼續(xù)，同時(shí)綜合利用效率低，也成為了一泵到頂施工技術(shù)又一突出問題。盡管如此，施工方也多會(huì)選擇一泵到頂施工方案。

對(duì)高壓輸送管道進(jìn)行合理布置和固定，可有效防止泄露、堵塞、爆管等情況的發(fā)生。在對(duì)水平管道進(jìn)行布置時(shí)，水平管與垂直管道長(zhǎng)度之比應(yīng)在1/4以內(nèi)，用于抵抗垂向管道內(nèi)由于混凝土自重而對(duì)地泵產(chǎn)生的反壓，并在泵機(jī)出口20m內(nèi)設(shè)置液壓閥和活動(dòng)管，為管道堵塞、清洗時(shí)提供可拆卸的端口。豎向管道的布置需要保證所有的立管保持垂直。當(dāng)建筑高度超過150m時(shí)，立管應(yīng)在120m左右處做立管Z字形彎折轉(zhuǎn)換，以抵消混凝土和泵管自重帶來的壓力。

在超高層建筑中，所使用的混凝土強(qiáng)度和粘度要求較高，這也給混凝土泵送帶來的一定的難度。因此，在進(jìn)行混凝土泵送過程中：①要對(duì)管道進(jìn)行檢查，防止管道破損造成混凝土泄漏和堵塞；②在開泵輸送前，先要用清水對(duì)泵管進(jìn)行潤(rùn)濕，再用充足砂漿對(duì)管道進(jìn)行潤(rùn)滑；③輸送時(shí)，應(yīng)先高壓緩慢勻速的泵送，在前端出料后再提升泵送速度。若過程中必須停頓輸送，10min內(nèi)的應(yīng)關(guān)閉截止閥，防止壓力過大造成S管堵塞；超過10min的，應(yīng)每隔15min泵送換料一次，但停頓的時(shí)間不能超過混凝土從攪拌到澆筑完成所允許的最長(zhǎng)停留時(shí)間，以免混凝土結(jié)塊，堵塞管道，失去效用。

2.3混凝土的澆筑養(yǎng)護(hù)

2.3.1混凝土的澆筑控制

在超高層建筑施工過程中，混凝土澆筑的好壞直接關(guān)系到施工的質(zhì)量，超高層建筑混凝土的澆筑難點(diǎn)在核心筒、巨柱及梁柱節(jié)點(diǎn)等鋼筋密集區(qū)域的下料和振搗上。在這些區(qū)域澆筑時(shí)：①在鋼筋綁扎時(shí)應(yīng)提前預(yù)留下料和下泵位置；②應(yīng)多次分層下料；③應(yīng)準(zhǔn)備充足人員和各種尺寸的插入式振搗器、附著式振搗器；④在振搗過程中，應(yīng)快插慢拔，內(nèi)外配合，保證振搗效果。

2.3.2混凝土的養(yǎng)護(hù)

因超高層建筑混凝土強(qiáng)度高、體積大，加之超高層建筑高度高，作業(yè)面處于太陽直射和大風(fēng)的巨大影響下。所以在進(jìn)行一般養(yǎng)護(hù)的同時(shí)，防太陽直射和大風(fēng)引起的板面失水開裂、防大風(fēng)引起的內(nèi)外溫差加大是混凝土養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵。對(duì)板面的養(yǎng)護(hù)最好的方法是在板面二次收光磨平后，及時(shí)用薄膜進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)；防大風(fēng)最好的方法是在外爬架內(nèi)部設(shè)置一層塑料薄膜防風(fēng)層，如果是在氣溫較低的冬季，還應(yīng)在混凝土表面用麻袋、溫水等措施進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。

3　綜述

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市人口的不斷增多，城市住房需求量的增大，對(duì)建筑體進(jìn)行加高已經(jīng)成為了解決城市用地的重要手段。在進(jìn)行超高層建筑施工過程中，對(duì)混凝土的需求量是巨大的?；炷恋纳a(chǎn)、制配、養(yǎng)護(hù)和質(zhì)量監(jiān)控等方面的內(nèi)容，需要施工方給予高度的重視和配合，這對(duì)于保證施工質(zhì)量以及施工進(jìn)度具有重要的意義。

[1]張巖.超高層建筑電纜垂直敷設(shè)綜合施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)，2012，43（2）：136～138.

[2]馬小軍，毛長(zhǎng)國(guó)，傅旭，等.超高層建筑自密實(shí)混凝土施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)，2012，43（11）：1029～1031.

[3]徐輝，劉洪剛，焦景毅，等.超長(zhǎng)大直徑灌注樁在超高層建筑中的應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2015，44（8）：109～113.

[4]馬小軍，何二天，王萬民，等.超高層建筑中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖層地基施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)，2012，43（11）：1016～1018.

[5]張莉莉，吳華，羅藝，等.超高層建筑混凝土泵管余料回收及綠色路面施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)，2014，45（2）：119～122.

TU974

A

1673-0038（2015）40-0001-02

2015-9-15

周健（1979-），男，助理工程師，本科，主要從事建筑工程管理方面的工作。