關(guān)于超高層項目高標(biāo)號混凝土質(zhì)量控制調(diào)研分析

張磊

【摘要】 高標(biāo)號混凝土質(zhì)量不穩(wěn)定，施工控制較困難，監(jiān)管難度大，一旦出現(xiàn)質(zhì)量事故，后果較嚴(yán)重，而且處理較困難。

【關(guān)鍵字】現(xiàn)象；分析；處理；成果；教訓(xùn)

一、高標(biāo)號混凝土質(zhì)量問題調(diào)研

調(diào)研項目背景

濟南綠地中心項目由一棟總高度300m 的超高層塔樓及7 棟裙房組成，總建筑面積19.7萬平方米，主塔樓地上60層、地下3 層。

項目業(yè)態(tài)為商業(yè)、辦公、會所。

結(jié)構(gòu)簡介

塔樓混凝土結(jié)構(gòu)高度249.7米，采用框架＼核心筒體系。外框架豎向結(jié)構(gòu)為18根直徑1.3米至0.9米的鋼管混凝土柱， 核心筒剪力墻厚度分別為300、400、500、600、700、800、950、1000。

37層以下豎向結(jié)構(gòu)混凝土強度為C60，37層及以上樓層豎向結(jié)構(gòu)混凝土強度為C50。

首層剪力墻層高5.95米，混凝土強度為C60，墻體厚度有1000mm、600mm、500mm、400mm，其中裂紋出現(xiàn)較多的1000mm厚剪力墻，鋼筋保護層厚度為15mm。

首層核心筒剪力墻采用15mm厚木夾板作為墻體模板，對拉螺栓間距450mm。剪力墻采用4臺汽車泵同時澆筑。

澆筑時間是11月15日晚8點至11月16日晚8點，共計24小時。墻體拆模時間為11月21日，而11月15日至11月21日，濟南平均氣溫為8度至10度左右。

11月21日模板拆除后，

現(xiàn) 象 一

剪力墻表面陸續(xù)出現(xiàn)肉眼可見的細(xì)微裂紋。

1.1.處理過程：

1） 鑿開檢查：裂縫最大寬度0.1毫米，最大深度0.3毫米 ，初步判定為無害裂縫。

2）邀請山東省和上海市有關(guān)設(shè)計、施工等方面專家實地踏勘及理論分析，召開專題會議，分析裂縫成因及其危害。

3）產(chǎn)生裂縫的原因：

a. 濟南氣候干燥，拆模后混凝土表面受到日曬、風(fēng)吹，水分蒸發(fā)過快，出現(xiàn)干縮裂縫 。

b. C60砼配比中水泥摻量較大，產(chǎn)生大量水化熱，1米厚剪力墻墻體內(nèi)部與表面溫差較大，產(chǎn)生溫度裂縫。

C.C60試驗室配合比 水泥：礦粉：粉煤灰：中砂：石子：水：外加劑=440：45：60：638：1086：131：27.3

1.2 處理結(jié)果：

采取專家意見；通過采取延遲拆模、涂刷養(yǎng)護液、降低水泥摻量，加強養(yǎng)護等措施，首層剪力墻表面裂紋沒有進一步擴大，二層及三層核心筒剪力墻出現(xiàn)表面裂紋的面積很少，并且只出現(xiàn)少許肉眼不容易分辨的微裂紋，從而達(dá)到控制剪力墻裂紋的目的。

現(xiàn)象二

2012年2月24日，

1號裙房首層框架柱C60混凝土拆模后，發(fā)現(xiàn)6根柱表面出現(xiàn)明顯的云紋狀，柱頂及柱子表面混凝土有細(xì)密的蜂窩狀孔洞。

2.1 處理過程

第一階段：發(fā)現(xiàn)此問題后，立即采取以下措施：

1）暫停塔樓C60混凝土澆搗，避免擴大損失。

2）組織攪拌站技術(shù)人員到現(xiàn)場核實原因，初步判定為外加劑原因，將外加劑樣品送上海檢測。

3）安排攪拌站調(diào)整配合比，馬上做一次試驗。

4）對已澆筑混凝土試塊進行3天抗壓強度檢測。

第二階段：小試、中試

1） 攪拌站第一次試驗不成功，組織專家組來處理；

2） 專家組到工地實地勘察，提出指導(dǎo)意見；

3）經(jīng)過各方面專家分析討論，認(rèn)為主要的原因是外加劑的摻合比例及攪拌不均勻造成，并對后續(xù)工作做了安排；

4）邀請實驗室主任到攪拌站，從配合比試驗開始做，通過5組實驗，確定了配合比，將外加劑比例由5%降低至3.6%。

5）做中試，在施工現(xiàn)場澆搗模擬柱。

6） 小試混凝土試塊三天強度合格，模擬柱拆模后外觀情況良好。

第三階段：恢復(fù)生產(chǎn)

1）澆搗裙房C60框架柱，第二天拆模后表觀質(zhì)量良好。

2）以上測試通過后，恢復(fù)塔樓核心筒混凝土澆搗。

2.3 處理結(jié)果

1）鑒于濟南當(dāng)?shù)鼗炷涟枵綜60經(jīng)驗缺乏，每次澆搗C60混凝土前，邀請公司的專業(yè)人員到混凝土拌站監(jiān)督制作過程。

2）此后C60混凝土質(zhì)量基本可控。

二、經(jīng)驗教訓(xùn)

C60混凝土質(zhì)量不穩(wěn)定，對主樓的正常推進造成了不利影響，經(jīng)驗教訓(xùn)如下：

2.1 對C60混凝土在濟南地區(qū)制作難度認(rèn)識不足，重視度不夠。

在工程開始時，我們認(rèn)為：C60混凝土在全國范圍內(nèi)有大量的工程實例；在市場調(diào)查中，濟南地區(qū)在體育館等工程中使用過C60；總包單位技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)事前到濟南指導(dǎo)、選定混凝土配合比；對混凝土拌站也作了相應(yīng)考察。當(dāng)時僅做了基本的管理流程。 但實踐證明，濟南當(dāng)?shù)鼗炷涟枵救鄙俑邩?biāo)號混凝土的理論知識及制作經(jīng)驗， 不能保證高標(biāo)號混凝土的穩(wěn)定供應(yīng)。

2.2 技術(shù)欠發(fā)達(dá)地區(qū)攪拌站的特點

技術(shù)欠發(fā)達(dá)地區(qū)制作高標(biāo)號混凝土的經(jīng)驗缺乏，為了保證混凝土強度，往往加大水泥用量、外加劑用量。攪拌站增加了成本，結(jié)果卻常常過猶不及，產(chǎn)生新的問題（水泥、外加劑用量偏大產(chǎn)生的問題）。

2.3 對外加劑的質(zhì)量、使用應(yīng)充分重視

外加劑的產(chǎn)品選擇經(jīng)過工程實例檢驗的產(chǎn)品； 外加劑的摻加比例過大，達(dá)到5%，在混凝土攪拌不均勻的情況下，局部外加劑過多，會造成細(xì)密蜂窩狀空洞（調(diào)整后，外加劑比例為3.6%）；

在外加劑儲存罐中，曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)有沉淀現(xiàn)象，這樣會造成外加劑的濃度不同，影響混凝土性能（采用儲存罐內(nèi)攪拌等措施保證外加劑的濃度保持一致）

2.4 經(jīng)過大量試驗，目前使用的最佳C60混凝土配合比：

水泥：礦粉：粉煤灰：中砂：石子：水：外加劑

=400：80：80：720：850：145：19.6

三、超高層項目混凝土質(zhì)量控制要點：

3.1 配合比控制

1）小試：使用攪拌站實際使用的原材料及計算配合比進行多組試配，根據(jù)工作性指標(biāo)及試塊的強度報告，選定設(shè)計配合比。

2）中試：組織生產(chǎn)，并澆搗模擬柱，根據(jù)實施情況進行調(diào)整，確定生產(chǎn)配合比。

3）在常溫、冬季施工轉(zhuǎn)換、原材料有明顯改變時，重復(fù)上述步驟。

3.2 原材料管控

4） 水泥：選用當(dāng)?shù)刂放?，并有相?yīng)的檢測報告。

5） 外加劑：采用成熟的外加劑品牌，到廠家考察其技術(shù)能力、管理能力、生產(chǎn)能力。不同類型外加劑混用時，應(yīng)檢驗相容性。

6）砂：級配符合要求，含泥量不大于2.0%。

7）石子：壓碎指標(biāo)滿足要求（強度指標(biāo)），粒徑符合要求，含泥量不大于0.5%

8）礦物摻合料：檢測報告符合相應(yīng)技術(shù)要求。

9）水：PH值、化學(xué)物質(zhì)含量符合規(guī)范規(guī)定。

3.3 混凝土拌站管控

10） 檢查拌站是否有高強度混凝土專用的黃砂、石子堆場，堆場是否硬化；

11）是否有高強度混凝土專用的外加劑儲存罐，外加劑是否有沉淀等情況。（不采用專用儲存罐的弊端）

12）檢查水泥筒倉是否符合要求。

13）測試黃砂、石子含泥量、含水率，相應(yīng)調(diào)整生產(chǎn)配合比；

14）生產(chǎn)設(shè)備是否運行正常，包括計量設(shè)備、電機電流情況、混凝土的攪拌時間。

3.4 施工控制

15）檢查性能（坍落度、擴展度、外觀質(zhì)量），振搗到位，嚴(yán)禁加水（敏感性）

16）采用灑水、涂養(yǎng)護液、覆蓋等措施加強養(yǎng)護。

3.5 管理措施

17）加強思想上的重視程度，管理工作要細(xì)化。一線城市技術(shù)成熟≠二三線城市成熟，成功過≠質(zhì)量穩(wěn)定。

18）專業(yè)的人做專業(yè)的事情，高標(biāo)號混凝土的專業(yè)性較強，需要請有成熟經(jīng)驗的專家進行把關(guān)。

19）重視對混凝土拌站經(jīng)驗、技術(shù)、設(shè)備的考察。

20）執(zhí)行嚴(yán)格的全過程質(zhì)量控制流程。

3.6 超高層建筑混凝土的特點及對策

超高層建筑混凝土的特點：

1）強度高：豎向構(gòu)件一般不低于C60，可達(dá)到C100（廣州西塔等）

2）工作性指標(biāo)要求高：自密實混凝土、泵送高度。

3）各地差異性大：幾乎所有的材料（水泥、砂石、 外加劑等）、人員（技術(shù)人員、管理人員、操作人 員）均來自項目所在地。（科研與實戰(zhàn)的區(qū)別）

對策：

1）實施高標(biāo)號混凝土管理流程中的20項措施。

2）充分借助BIM應(yīng)用，及時發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的問題，充分做好預(yù)案。

3）聘請有豐富經(jīng)驗的混凝土專家組做顧問，進行質(zhì)量把關(guān)。