劉建彪

湖南鑫遠(yuǎn)投資集團(tuán)有限公司 湖南長沙 410000

在我國近多年的發(fā)展過程中，城市地區(qū)的人口密度越來越大，使得高層建筑、道路橋梁等項(xiàng)目也不斷變多。在這些建筑工程項(xiàng)目中，出現(xiàn)了很多復(fù)雜并且不易填充的結(jié)構(gòu)，并且混凝土澆筑量通常也比較高。在這種情況下，自密實(shí)混凝土就能夠取得較好的效果[1]。這主要是因?yàn)檫@類混凝土可以憑借自身自重實(shí)現(xiàn)混凝土澆筑，同時(shí)可以在模板各個(gè)角落中實(shí)現(xiàn)完全密實(shí)。而干混自密實(shí)混凝土的使用效果更好，在施工現(xiàn)場環(huán)境中只需要按照既定比例添加一些水分，在較短時(shí)間內(nèi)就可以投入使用，具有較好的應(yīng)用成效。

結(jié)合當(dāng)前我國建筑行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀來看，干混自密實(shí)混凝土最早在2006年的時(shí)候投入應(yīng)用，目前在我國已經(jīng)進(jìn)入了第二代研發(fā)的局面，并且在我國建筑行業(yè)領(lǐng)域中已經(jīng)取得了較好成效。這種混凝土的使用比較簡便，無需通過泵送，可以直接攜帶到施工場所。這也使得這類混凝土在復(fù)雜施工場景、超高層建筑梁柱節(jié)點(diǎn)等很多工程項(xiàng)目中取得較好的應(yīng)用成效。

在當(dāng)前我國很多高層建筑項(xiàng)目中，為了充分保證柱墻軸壓比以及截面質(zhì)量，通常都會(huì)在柱結(jié)構(gòu)中使用高強(qiáng)度混凝土。而在梁結(jié)構(gòu)中，由于結(jié)構(gòu)主要抵抗彎矩，因此不需要使用較高等級(jí)的混凝土。在未來高層建筑施工過程中，梁結(jié)構(gòu)與柱結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)相差過多已經(jīng)成為了一種常態(tài)，在樓層建筑層數(shù)較高的時(shí)候，這種情況也將表現(xiàn)得更加顯著。在這種情況下，關(guān)于梁柱節(jié)點(diǎn)處混凝土澆筑工作就會(huì)變得比較復(fù)雜。下面也結(jié)合實(shí)際案例，談一談干混自密實(shí)混凝土在高層建筑中的具體應(yīng)用。

1 原材料及配合比設(shè)計(jì)

相較于普通混凝土來說，干混自密實(shí)混凝土具有較強(qiáng)的流動(dòng)性，同時(shí)混凝土澆筑以后的密實(shí)性也可以得到較好的保證。在混凝土配合比設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該加入一定量的膠凝材料，保證混凝土具有較強(qiáng)的抗離析能力。設(shè)計(jì)人員還要提高混凝土中的含砂率，并且還要注意控制粒徑，提高混凝土的間隙通過能力。除此之外，設(shè)計(jì)人員還要加入一定量的細(xì)砂，能夠較好改善混凝土的和易性。在使用混凝土的時(shí)候，應(yīng)該保證其流動(dòng)性和填充性能都可以超過SF2 級(jí)別[2]。

1.1 原材料

在原材料設(shè)計(jì)方面，可以考慮使用P·042.5水泥。這個(gè)型號(hào)的水泥具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，同時(shí)在加入各類外加劑以后仍然具有較高的性能。在細(xì)骨料設(shè)計(jì)方面，則可以考慮使用機(jī)制砂與細(xì)砂混合的模式，同時(shí)細(xì)度模度可以考慮設(shè)計(jì)為2.8。而粗骨料設(shè)計(jì)的時(shí)候，則應(yīng)該選擇粒徑在5mm到20mm之間的碎石。在外加劑選擇方面，則可以使用高性能聚羧酸系減水劑，保證混凝土具有較好的減水率等性能。

1.2 配合比設(shè)計(jì)及確定

在進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)的時(shí)候，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該能夠結(jié)合原材料性能指標(biāo)、配置強(qiáng)度等各類條件，進(jìn)行配合比的詳細(xì)計(jì)算，最終得出配合比的計(jì)算數(shù)值。在這個(gè)過程中的，技術(shù)人員還要引入單因素考察的方式，針對(duì)速凝材料、外加劑等各個(gè)材料的最合適加入量。在通過這些計(jì)算與分析以后，最終確定了最優(yōu)化配合比為Ⅱ級(jí)粉煤灰:礦粉:機(jī)制砂:細(xì)砂:石:水:外加劑=320:105:105:400：400:890:170:6.2。而本次配合比下混凝土的具體性能參數(shù)如表1所示。

表1 C50機(jī)制砂自密實(shí)混凝土工作性能及填充性能

2 節(jié)點(diǎn)傳統(tǒng)施工方法

在高層建筑體系中，梁柱節(jié)點(diǎn)是最為關(guān)鍵的施工部分，同時(shí)也是建筑主體結(jié)構(gòu)的核心模塊。在當(dāng)前我國框架結(jié)構(gòu)的高層建筑中，很多質(zhì)量問題都先出現(xiàn)在梁柱節(jié)點(diǎn)中。而對(duì)于建筑來說，當(dāng)梁柱節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題的時(shí)候，就會(huì)對(duì)高層建筑帶來顯著安全威脅。

2.1 節(jié)點(diǎn)按柱混凝土澆筑

在節(jié)點(diǎn)混凝土澆筑的時(shí)候，具體可以分為兩種方法，這里也進(jìn)行綜合的闡述，第一，設(shè)計(jì)隔板的澆筑方法。這種方法主要就是使用了快易收口網(wǎng)模式，隔板本身具有較強(qiáng)的力學(xué)性能，同時(shí)重量也不高，在分段澆筑模式中具有較強(qiáng)的應(yīng)用效果。第二，不設(shè)計(jì)隔板的澆筑方法。這種方法則主要使用在那些梁柱結(jié)構(gòu)都使用了較高強(qiáng)度等級(jí)混凝土的施工場景中。但當(dāng)前我國高層建筑梁柱結(jié)構(gòu)使用的混凝土在強(qiáng)度等級(jí)方面存在顯著差異，因此這種方法已經(jīng)不再使用。不僅如此，在梁柱結(jié)構(gòu)都使用較高強(qiáng)度混凝土的時(shí)候，不僅會(huì)增加工程造價(jià)，同時(shí)梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域還有可能出現(xiàn)開裂等情況[3]。

2.2 節(jié)點(diǎn)按梁混凝土澆筑

梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域的配筋布設(shè)較多，同時(shí)箍筋帶來的正向作用也比較明顯。為了考慮施工方便，通常將梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域的混凝土跟隨梁板一起進(jìn)行澆筑與振搗。但這種方式也存在一定的缺陷。

第一，由于梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域中，梁板的混凝土強(qiáng)度等級(jí)比較低。如果直接按照梁板進(jìn)行澆筑，那么就直接降低了節(jié)點(diǎn)的混凝土強(qiáng)度，使得節(jié)點(diǎn)很有可能無法滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求。

第二，直接跟隨梁板結(jié)構(gòu)進(jìn)行混凝土澆筑施工，雖然整體施工比較方便，但也容易引發(fā)其他問題。在這種情況下，工程項(xiàng)目通常都會(huì)對(duì)節(jié)點(diǎn)區(qū)域采取各類可行的加強(qiáng)措施，比如增設(shè)短豎筋、梁端加腋等。但在引入這些模式以后，梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域的施工也將變得更加復(fù)雜。

2.3 干混自密實(shí)混凝土節(jié)點(diǎn)施工

在工程項(xiàng)目的實(shí)際施工過程中，梁結(jié)構(gòu)的混凝土用量相較于節(jié)點(diǎn)區(qū)域來說往往比較多，在工程實(shí)踐過程中很難保證兩項(xiàng)施工處于完全同步，因此有可能造成混凝土材料的浪費(fèi)。為了有效解決這個(gè)問題，在梁柱節(jié)點(diǎn)混凝土施工的時(shí)候，選擇使用了混凝土現(xiàn)場拌和的模式，配合梁結(jié)構(gòu)混凝土工程進(jìn)行混凝土制備，能夠較好保證混凝土施工的一致性。

在本次工程項(xiàng)目中，選擇使用了干混自密實(shí)混凝土，能夠較好避免了泵送運(yùn)輸模式存在的弊端，同時(shí)混凝土本身也具有高流動(dòng)性等各類優(yōu)勢，可以在梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域施工中發(fā)揮較好的作用。

3 施工質(zhì)量控制

3.1 混凝土生產(chǎn)

在進(jìn)行混凝土生產(chǎn)的時(shí)候，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該做好各類原材料數(shù)量的校核，嚴(yán)格按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的配合比完成混凝土的制作。在制作過程中，還應(yīng)該注意檢測混凝土的各項(xiàng)參數(shù)，同時(shí)還要積極控制混凝土的攪拌時(shí)間，保證攪拌均勻性。在混凝土運(yùn)輸出去之前，還需要對(duì)混凝土的質(zhì)量進(jìn)行檢查，充分保證混凝土的質(zhì)量水平。

3.2 混凝土運(yùn)輸

在混凝土運(yùn)輸之前，應(yīng)該檢查運(yùn)輸車內(nèi)部空間的潔凈度。在后續(xù)運(yùn)輸過程中，則應(yīng)該注意控制車速和罐體轉(zhuǎn)動(dòng)速度，保證混凝土具有較強(qiáng)的均勻性。在卸料完成以后，不能在泵口區(qū)域進(jìn)行清洗工作，避免清洗水分影響了混凝土的和易性。

3.3 施工方法

在進(jìn)行工程施工的時(shí)候，需要先進(jìn)行柱結(jié)構(gòu)的混凝土澆筑活動(dòng)，同時(shí)還要在完成支梁板模板、綁扎鋼筋以后，注意觀察梁板澆筑進(jìn)度，在澆筑到節(jié)點(diǎn)區(qū)域的時(shí)候，就可以將拌和好的干混自密實(shí)混凝土澆筑到節(jié)點(diǎn)區(qū)域，完成整體施工工作，具體如圖1所示。

圖1 干混自密實(shí)混凝土澆筑節(jié)點(diǎn)區(qū)平面

3.4 施工工藝及措施

對(duì)于施工人員來說，應(yīng)該合理布設(shè)泵送設(shè)備、混凝土拌和設(shè)備等工具，同時(shí)還要注意控制澆筑順序。這里也以某個(gè)高層建筑項(xiàng)目梁柱節(jié)點(diǎn)的混凝土工程為例，全面探索具體施工工藝與方法。某高層建筑項(xiàng)目為地下3層和地上28層的結(jié)構(gòu)，具體如圖2所示。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)布置

3.5 干混自密實(shí)混凝土攪拌設(shè)備數(shù)量

在本次工程項(xiàng)目中，梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域的各項(xiàng)參數(shù)主要為梁截面尺寸b×h=400mm×700mm；柱尺寸b×h=800mm×800mm，板厚150mm，標(biāo)準(zhǔn)層框架柱節(jié)點(diǎn)數(shù)量m=79。

在本次工程的樓面混凝土澆筑過程中，使用了泵送的模式，最終也具有了兩處節(jié)點(diǎn)交叉進(jìn)行的現(xiàn)狀。在這個(gè)過程中，可以將這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)分別編號(hào)為①號(hào)和②號(hào)。其中①號(hào)節(jié)點(diǎn)配置了兩臺(tái)攪拌機(jī)，而②號(hào)節(jié)點(diǎn)則配置了一臺(tái)攪拌機(jī)。在這個(gè)施工過程中，①號(hào)節(jié)點(diǎn)之所以使用兩臺(tái)攪拌機(jī)，主要是因?yàn)椴荚O(shè)了一臺(tái)備用機(jī)，在輔助①號(hào)節(jié)點(diǎn)澆筑活動(dòng)的基礎(chǔ)上，用以下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的備料。

3.6 施工組織

在本次工程項(xiàng)目施工過程中，應(yīng)該結(jié)合具體工程量情況來選擇最合適的設(shè)備，同時(shí)相關(guān)人員還要完成技術(shù)交底工作。針對(duì)于兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的交叉施工，應(yīng)該至少安排五名工人，才能夠保證節(jié)點(diǎn)施工的有效進(jìn)行。

3.7 施工順序

在本次施工過程中，主要秉承先高后低的相關(guān)理念，同時(shí)還要重點(diǎn)控制高強(qiáng)度與低強(qiáng)度混凝土接縫區(qū)域不能出現(xiàn)冷縫。

3.8 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土養(yǎng)護(hù)也使非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，需要養(yǎng)護(hù)人員做好水分保護(hù)和表面灑水等工作，同時(shí)也要保證養(yǎng)護(hù)時(shí)間至少在14天以上。

4 結(jié)語

通過分析干混自密實(shí)混凝土自身特性以及在高層建筑梁柱節(jié)點(diǎn)中的具體應(yīng)用以后發(fā)現(xiàn)，這類混凝土具有較為顯著的應(yīng)用成效，可以較好保證工程施工的質(zhì)量水平[4]。對(duì)于我國各個(gè)高層建筑項(xiàng)目來說，在后續(xù)時(shí)間里也可以著重分析這類混凝土在工程項(xiàng)目中的應(yīng)用細(xì)節(jié)內(nèi)容，并明確這類混凝土在具體應(yīng)用過程中應(yīng)該注意的問題，最終也就能夠顯著發(fā)揮這類混凝土的應(yīng)用價(jià)值。