高層建筑混凝土施工技術(shù)的探討

李牮佳

【摘 要】筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合具體工程實(shí)例闡述了高層建筑混凝土施工技術(shù)的特性，提出不能將一般的混凝土施工工藝套用在高層建筑上施工，為解決混凝土施工中強(qiáng)調(diào)的問題，提供施工指導(dǎo)借鑒。以下也只是筆者在實(shí)踐工作中對問題一些淺薄的認(rèn)識。以供同行參考！

【關(guān)鍵詞】高層建筑；混凝土施工；特性

1. 工程實(shí)例

某大廈有2棟28層的高級商品辦公住宅樓組成，±0.00以上設(shè)四層裙樓，二座塔樓，地下室二層，總高度為84.60m，建筑物結(jié)構(gòu)類型為鋼筋砼框剪結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用人工挖孔樁，主樓鋼筋混凝土筏形基礎(chǔ)承臺板厚3.00m，平面45.2m×45.2m，承臺混凝土量為6129.12m³。地下車庫承臺板厚1.00m，混凝土量為2426m³，承臺混凝土強(qiáng)度等級為C45，抗?jié)B等級S6。

1.1 選擇砼原材料。 為保證大體積砼的施工質(zhì)量，原材料的選擇極為重要，對進(jìn)場材料要選擇，符合各項(xiàng)規(guī)范要求方可使用。水泥：選用525#普通硅酸鹽水泥并適當(dāng)摻加粉煤灰。根據(jù)大體積砼的特點(diǎn)，砼的強(qiáng)度等級一般為高標(biāo)號砼，為了降低水泥的水化熱，在滿足砼質(zhì)量要求的條件下，適當(dāng)外摻粉煤灰，同時(shí)還可以減少水泥用量，并延遲水化熱高峰期的到來，有利于砼的強(qiáng)度增長，避免溫度應(yīng)力過大而產(chǎn)生裂縫。碎石：選用級配較好的花崗巖碎石，粒徑為10～30mm，含泥量不得大于1%，且不得含有有機(jī)雜質(zhì)。砂：選用級配較好的中粗砂，含泥量不得超過2%，通過0.315mm 篩孔的砂不得少于15%。外加劑：選用具有緩凝系減水劑和膨脹劑，從而降低水灰比。

1.2 混凝土施工方案。

（1）為保證相鄰已有建筑安全，先施工群樓、車庫基礎(chǔ)，后施工主樓基礎(chǔ)，這種承臺施工的順序由淺到深，降低了裙樓、車庫的基坑降水費(fèi)用。

（2）主樓3.00 m厚承臺設(shè)計(jì)時(shí)，采用“水平分成間隙”施工方法，分兩層進(jìn)行澆筑，間隔時(shí)間7d 以上，分層厚度各1.5m，抗縮鋼筋網(wǎng)設(shè)置在下層1.5m的上表面。在工期允許的情況下，這種施工方法可降低內(nèi)部最高溫升、減少人力、材料及機(jī)械設(shè)備的投入。

（3）砼的布料順序，砼的澆筑擬采用“由一邊向另一邊推進(jìn)，由遠(yuǎn)而近，一次澆筑，一個(gè)坡度， 薄層覆蓋，循序推進(jìn)，一次到頂”的方法進(jìn)行布料。根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，砼輸送泵設(shè)在場地中間，鋪設(shè)砼泵管采用邊澆筑邊拆管的方法，從西向東，由中間向兩邊澆筑。為使砼的水化熱盡快散失，澆筑過程中擬按斜面分層澆筑，斜面坡度由砼自然流淌形成。這樣不僅可以避免澆筑層的長度過大，增大每層的澆筑時(shí)間，導(dǎo)致施工冷縫產(chǎn)生， 而且由于每層砼量大，砼散熱不快，各層間的約束力大，為有利于防止溫度裂縫和約束裂縫的產(chǎn)生。每層砼必須在下層砼初凝前澆筑完，逐層覆蓋，循序推進(jìn)，一次澆筑完。

（4）砼的布料方式，砼的布料均采用砼輸送泵布料，基坑兩側(cè)采用溜槽配合施工。澆筑時(shí)，應(yīng)在澆筑點(diǎn)2～3m的范圍內(nèi)水平移動(dòng)布料，砼的分層厚度控制在300～500mm內(nèi)，按1：6～1： 10的坡度分層澆筑。

（5）砼的振搗，砼的振搗采用插入式振動(dòng)棒進(jìn)行振搗。每作業(yè)面分前中后三排振搗砼，邊澆筑邊成型及抹平底版表面、標(biāo)高、厚度采用水準(zhǔn)儀定點(diǎn)測平振動(dòng)棒插入的間距為400mm，振搗棒的操作要做到“快插慢拔， 直上直下”。砼的振搗順序?yàn)閺臐仓牡讓娱_始逐層上移，以保證分層砼之間的實(shí)際情況， 在每個(gè)澆筑層的上、下部布置三道振動(dòng)棒。每一道布置在砼卸料點(diǎn)， 主要解決上部的振實(shí)；第二道布置在中間，第三道布置在坡角處， 振搗下部砼，使之自然流淌成坡度，然后全面振搗。

（6）砼的泌水及浮漿處理，由于砼采取分層澆筑，砼的上下層施工間隔時(shí)間較長，且砼的坍落度較大，其內(nèi)在自由水較多，故各澆筑層易產(chǎn)生泌水層。在砼的澆筑過程中，應(yīng)先在未澆筑的一邊設(shè)置集水坑。

（7）砼的表面處理，因砼表面水泥漿較厚，在澆筑后2～3h，按標(biāo)高初步用長刮尺刮平， 然后用木槎反復(fù)搓壓數(shù)遍，使其表面密實(shí)平整，在砼初凝前再用鐵槎板壓光。

（8）混凝土的溫度控制，在砼澆筑后，要及時(shí)做好砼的保溫保濕養(yǎng)護(hù)，緩慢降溫，規(guī)定合理的拆模時(shí)間，充分發(fā)揮徐變特性，減低溫度應(yīng)力。

（9）混凝土的養(yǎng)護(hù)，為防止砼內(nèi)外溫差過大，造成溫度應(yīng)力大于同期砼抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生裂縫， 決定采用覆蓋和蓄水兩種方法同時(shí)進(jìn)行砼的養(yǎng)護(hù)，保溫覆蓋的方法是：在砼澆筑約4小時(shí)后，先在板面覆蓋一層塑料薄膜，然后再鋪2～3層麻袋進(jìn)行保溫，蓄水深度約100mm。

2. 混凝土強(qiáng)度等級不同的處理

2.1 與基礎(chǔ)的相接。 柱與獨(dú)立基礎(chǔ)或底板不同強(qiáng)度混凝土的交接面，一般設(shè)在基礎(chǔ)或底板的上表面，與混凝土施工縫相重合，以方便施工。若為獨(dú)立基礎(chǔ)，亦可設(shè)在梯形截面的變截面處。柱與獨(dú)立基礎(chǔ)或底板不同強(qiáng)度等級混凝土的交接面，也可設(shè)在柱外距離柱為柱寬的截面處，深度至底板或基礎(chǔ)底部。

2.2 柱與梁相接。 柱與梁相接的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受力非常復(fù)雜，且施工縫常留置在該區(qū)的上部及下部，若不同強(qiáng)度等級的混凝土在此處理不好，可能留下隱患。柱與梁不同強(qiáng)度等級的混凝土交接面設(shè)在距離柱為梁高的梁上。在與梁下皮等高的柱的施工縫上繼續(xù)澆筑混凝土?xí)r，澆筑與柱等強(qiáng)度的混凝土至板下平面，混凝土也隨同澆至柱相鄰梁內(nèi)距離與梁高相等的梁內(nèi)，梁內(nèi)混凝土也澆至板底平面，此時(shí)混凝土澆筑不能停止（此處不能形成施工縫），而應(yīng)在柱截面內(nèi)繼續(xù)澆筑與柱混凝土強(qiáng)度等級相同的混凝土至板的上表面，此處作為柱混凝土澆筑的施工縫。為此，當(dāng)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土澆筑至板下平面時(shí)， 在柱的截面位置上要支設(shè)高度等于板厚的柱模板。此種做法施工過程繁瑣，施工時(shí)除要注意不同強(qiáng)度等級混凝土的澆筑在交接面處的更換外，還要及時(shí)支涉高度等于板厚的柱模，但能保證柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的混凝土強(qiáng)度等級與柱相同。梁板的混凝土盡可能采用相同的強(qiáng)度等級，一般設(shè)計(jì)的混凝土強(qiáng)度等級相關(guān)并不大， 通常相差1～2級；整澆梁板結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土梁是按T形截面內(nèi)的混凝土按強(qiáng)度等級高的混凝土澆筑， 剩下的低強(qiáng)度混凝土量也就不多了，為方便施工，梁板混凝土宜采用與梁相同強(qiáng)度等級的混凝土。如果梁和板的混凝土等級相差較大，不同混凝土強(qiáng)度等級的混凝土交接面可留在彎起鋼筋等于板厚的豎直截面上。

3. 保證混凝土質(zhì)量的措施

3.1 選擇合適水泥。 要求商品混凝土公司選擇比較大的水泥生產(chǎn)廠家，實(shí)行定點(diǎn)采購，使水泥質(zhì)量相對穩(wěn)定。

3.2 減少水泥用量。 為減少水泥水化熱，降低混凝土的溫升值，在滿足設(shè)計(jì)和混凝土可泵性的前提下，將水泥用量控制在450Kg/m³。

3.3 摻外加劑，控制水灰比。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，混凝土中摻加水泥用量4%的復(fù)合液，它具有防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑4種外加劑的功能。溶液中的糖鈣能提高混凝土的和易性，使用水量減少20%左右，水灰比可控制在0.55以下，初凝時(shí)間延長到5小時(shí)左右。

3.4 嚴(yán)格控制骨料級配和含泥量。 選用10.4mm連續(xù)級配碎石（其中10.3mm 級配含量65%%左右），細(xì)度模數(shù)2.8～3.0的中砂（通過0.315凹篩孔的砂不小于15%，砂率控制在40～45%）。砂、石含泥量控制在1%以內(nèi)，并不得混有有機(jī)質(zhì)雜物，杜絕使用海砂。

3.5 加強(qiáng)技術(shù)管理。

（1）加強(qiáng)原材料的檢驗(yàn)、試驗(yàn)工作。施工中嚴(yán)格按照方案及交底的要求指導(dǎo)施工，明確分工、責(zé)任到人。加強(qiáng)計(jì)量監(jiān)測工作，定時(shí)檢查并做好詳細(xì)記錄，認(rèn)真對待澆筑過程中可能出現(xiàn)的冷縫， 并采取相應(yīng)措施加以杜絕。

（2）加強(qiáng)對人員的技術(shù)管理，對于每一個(gè)環(huán)節(jié)的施工節(jié)點(diǎn)， 都要進(jìn)行施工前的技術(shù)交底，施工結(jié)束后要進(jìn)行施工過程的技術(shù)應(yīng)用總結(jié)，特別是對大體積混凝土施工過程中產(chǎn)生的各種現(xiàn)象，仔細(xì)分析，討論研究，做到施工過程中不出現(xiàn)差錯(cuò)。

3.6 合理組織勞動(dòng)力及機(jī)械設(shè)備。

（1）施工人員分兩大班四六制作業(yè)。每班交接班工作提前半小時(shí)完成，并明確接班注意事項(xiàng)，以免交接班過程帶來質(zhì)量隱患。

（2）承臺澆注采用自由式泵送，并用塔吊配合，以免接、拆泵或堵管時(shí)混凝土出現(xiàn)冷縫。每臺泵輸出混凝土量為22m³/h左右，塔吊吊運(yùn)混凝土4.5m³/h左右。

（3）人員安排應(yīng)滿足施工方案的要求，事先做好人員調(diào)動(dòng)工作，對人員做到有序管理。

3.7 采用切實(shí)可行的施工工藝。 主樓、車庫、商鋪樓承臺澆筑， 均由東向西不間斷地推進(jìn)。根據(jù)泵送大體積混凝土的特點(diǎn)，采用“分段定點(diǎn)，一個(gè)坡度，薄層澆筑，循序推進(jìn)，一次到頂”的方法。這種自然流淌形成斜坡混凝土的方法，能較好地適應(yīng)泵送工藝， 避免混凝土輸送管道經(jīng)常拆除、沖洗和接長，從而提高泵送效率，簡化混凝土的泌水處理， 保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時(shí)間。由于大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚， 故澆筑結(jié)束須在初凝前用鐵滾筒碾壓數(shù)遍，打磨壓實(shí)，以閉合混凝土的收縮裂縫。

4. 結(jié)語

采用內(nèi)散外蓄綜合養(yǎng)護(hù)措施，可有效降低混凝土的溫升值，且可大大縮短養(yǎng)護(hù)周期，對于超厚大體積混凝土施工尤其適用?；炷敛捎帽盟凸に嚕盟瓦^程中常會發(fā)生輸送管堵塞故障，故提高混凝土的可泵性十分重要。須合理選擇泵送壓力，泵管直徑，輸送管線布置應(yīng)合理。泵管上遮蓋濕麻袋，并經(jīng)常淋水散熱。混凝土中的砂石要有良好的級配，粗骨料最大粒徑與輸送管徑之比宜為1：3，砂率宜在40%～45%之間，水灰比宜在0.5～0.55之間，坍落度宜在15～18之間。

參考文獻(xiàn)

[1] 隗壽軍，張治福，韓勇.高層建筑基礎(chǔ)混凝土施工技術(shù)方案[J].中國科技信息，2008，（13）.