超高層建筑多筒結(jié)構(gòu)混凝土泵送施工技術(shù)

王磊

[摘 要]在工程建設(shè)與發(fā)展的過(guò)程中，超高層建筑隨之出現(xiàn)，這一建筑的在施工的過(guò)程中具有一定的難度，因?yàn)樗蟮氖┕ぜ夹g(shù)想對(duì)更加嚴(yán)格，例如混凝土的強(qiáng)度需要達(dá)到一定的比例，又如混凝土的黏度應(yīng)該符合施工的要求等，這樣才能有效的促進(jìn)工程的前面發(fā)展，是的工程的質(zhì)量得到全方位的保障，本文以某工程的施工為例，將具體闡述施工過(guò)程中如何有效的進(jìn)行混凝土泵送施工，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)的施工單位在相關(guān)經(jīng)驗(yàn)上提供一定的借鑒，同時(shí)促進(jìn)超高層建筑質(zhì)量的全面提升。

[關(guān)鍵詞]超高層建筑；框架；核心筒結(jié)構(gòu)；高強(qiáng)混凝土；泵送技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）03-0172-01

泵送技術(shù)在超高層建筑的施工中較為常見(jiàn)，是一種主要的施工技術(shù)，并且該技術(shù)所針對(duì)的對(duì)象主要是混凝土，在采用這一施工技術(shù)進(jìn)行施工的過(guò)程中，應(yīng)該充分考慮到混凝土的配合比，因?yàn)檫@與泵送技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用具有密切的聯(lián)系，要想保證工程在這一環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行，應(yīng)該事先對(duì)準(zhǔn)備工作做好充分的準(zhǔn)備，例如泵管的選擇等，本文中以某處工程的實(shí)際施工情況作為參考實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)的分析，希望通過(guò)本文的理論基礎(chǔ)能夠?yàn)閷?shí)際的施工提供一定的參考，并作為借鑒。

1、工程概況

本工程位于某大型城市的中心位置，占地面積廣，是集文化、商貿(mào)為一體的超高層建筑。周圍類似的建筑較多，同時(shí)從該工程所處的地段考慮，只有加強(qiáng)對(duì)工程施工技術(shù)的選擇，才能保證施工質(zhì)量，為城市的發(fā)展建設(shè)作出貢獻(xiàn)。該建筑的占地面積大約在十萬(wàn)平方米以上，因?yàn)槭浅邔咏ㄖ虼说鼗鄬?duì)較深，以保證建筑的穩(wěn)定性，地下一共設(shè)有四層，每一層根據(jù)情況的不同作為不同的功能之用，主要分為商業(yè)街以及地下車庫(kù)兩部分，考慮到商戶眾多，因此所設(shè)的地下車庫(kù)也較多，為三層。超高層建筑的高度通常都會(huì)達(dá)到100m以上，所以該建筑的層數(shù)多達(dá)31層。在實(shí)際施工的過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，這樣才能保障建筑中人員的安全。

考慮到工程的實(shí)際情況，因此在施工的初期階段，施工人員決定采用框架結(jié)構(gòu)類型為核心筒結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)類型在設(shè)置的過(guò)程中主要包含兩部分，其一是核心筒，其二是勁性柱，前者的數(shù)量在4根左右，后者的數(shù)量應(yīng)該達(dá)到12根，以確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在建筑中的不同位置設(shè)置勁性柱，核心筒的設(shè)置應(yīng)該從水平的方向進(jìn)行，同時(shí)為了確保核心筒的性能可以得到完全的發(fā)揮，同時(shí)輔助以相應(yīng)的材料，如混凝土梁、組合樓板等，通過(guò)這些材料共同組成了核心筒，核心筒之間的連結(jié)主要采用斜支撐的方式，同時(shí)以鋼結(jié)構(gòu)為主，在完成相應(yīng)的支撐后，還要對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑，超高層建筑的首層以及二層通常情況下較高，在二層以上的建筑高度都是統(tǒng)一的，除了核心筒以外的建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該采用壓型鋼結(jié)構(gòu)的組合樓板對(duì)外樓層板進(jìn)行搭設(shè)，最終保證工程的整體結(jié)構(gòu)處于穩(wěn)固的狀態(tài)之中。

混凝土的強(qiáng)度根據(jù)施工情況的不同，采用的類型也各不相同。因此在實(shí)際的施工中，例如在修建塔樓的過(guò)程中，所采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)就為C40，同時(shí)不同層級(jí)的建筑剪力墻的標(biāo)高也具有一定的差別，每隔十層混凝土的強(qiáng)度類型都不同，1至11層混凝土的強(qiáng)度達(dá)到C60，緊接著12層至20層高度的混凝土強(qiáng)度為C50，由此可見(jiàn)，超高層建筑在修建的過(guò)程中，不同高度所承受的承載力具有一定的差異，只有確?；炷恋膹?qiáng)度等級(jí)，才能有效的保證工程的整體質(zhì)量，本工程也可以作為一項(xiàng)重要的參考，為今后的施工提供經(jīng)驗(yàn)。

2、施工部署

在施工前，充分對(duì)工程的施工情況進(jìn)行了解，而后才能進(jìn)行施工，這樣做也是為了避免在施工的過(guò)程中出現(xiàn)難以估量的不穩(wěn)定因素，影響到工程的工期等情況。該建筑的整體高度較高，同時(shí)需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完工，因此對(duì)于混凝土澆筑就提出了更高的要求，本工程中對(duì)混凝土采用泵送的施工技術(shù)，這一技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于即使在較為狹小的環(huán)境中也能順利的進(jìn)行混凝土的澆筑，這也是本工程選擇這一施工技術(shù)的重要原因。

為了達(dá)到施工要求，本工程中主要配備了三臺(tái)高壓泵車，其中兩輛在施工時(shí)使用，另外一輛作為備用，以防在施工過(guò)程中出現(xiàn)故障而影響工程的工期。與此同時(shí)，布料機(jī)是作為混凝土澆筑過(guò)程中的重要輔助型設(shè)備，主要配備4臺(tái)布料機(jī)作為對(duì)高壓泵車的輔助。完成相應(yīng)的準(zhǔn)備工作后，將高壓泵車開(kāi)往相對(duì)應(yīng)的位置上準(zhǔn)備進(jìn)行對(duì)混凝土的澆筑。

混凝土澆筑總體劃分為核心筒和核心筒外2部分。根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)，先施工核心筒豎向結(jié)構(gòu)，再施工核心筒內(nèi)水平結(jié)構(gòu)和外框架結(jié)構(gòu)，4個(gè)核心筒豎向結(jié)構(gòu)比核心筒外框架施工快4～6層。因此混凝土施工先行澆筑4個(gè)核心筒及4根900mm×2500mm勁性梁，再澆筑核心筒內(nèi)水平結(jié)構(gòu)和外框架結(jié)構(gòu)。

首層高8.6m混凝土一次性澆筑；2層高為13.65m分2次澆筑，第一次澆筑至16.1m，第二次澆筑至22.05m。核心筒內(nèi)設(shè)置4根箱型柱，柱分節(jié)情況如下：首層為一個(gè)柱節(jié)，2層為一個(gè)柱節(jié)，3層以上每2層為一柱節(jié)。因鋼結(jié)構(gòu)較土建施工快2—4層，故箱型柱內(nèi)腔和箱型柱以外混凝土分開(kāi)澆筑，首層先澆筑箱型柱內(nèi)部混凝土，箱型鋼柱外側(cè)混凝土與核心筒剪力墻混凝土同時(shí)澆筑。2層以上根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況決定箱型柱內(nèi)外混凝土澆筑順序。

3、泵送施工

3.1 泵管選擇及布置情況

本工程總體泵送管道布置原則為盡量縮短管線長(zhǎng)度，少用彎管和軟管。布置水平管或向下的垂直管時(shí)，宜使混凝土澆筑方向與泵送方向相反。布置向上垂直管時(shí)宜使混凝土澆筑方向與泵送方向相同。由于輸送管徑越小則阻力越大，而管徑越大則抗爆能力越差，因此管徑選擇150mm。在進(jìn)行高壓泵送時(shí)，選用耐超高壓管道系統(tǒng)，采用壁厚5mm以上的耐高壓泵管，保證泵管抗爆能力；配置超高壓密封圈，防止混凝土在高壓輸送時(shí)從管夾隙間擠出。在泵車出料口處布置長(zhǎng)約120m和90rn的水平管各1根，根據(jù)混凝土澆筑需要，每個(gè)核心筒大概共需90。彎管4個(gè)，45°彎管2個(gè)，隨著施工進(jìn)度沿著4個(gè)核心筒內(nèi)垂直向上布置到澆筑層，總布置高度在200rn左右。同時(shí)在每層核心筒樓面處，預(yù)留高30cm左右泵管接頭，方便在澆筑核心筒外框架結(jié)構(gòu)時(shí)，拆除部分垂直管節(jié)，接出足夠長(zhǎng)水平泵管澆筑核心筒外框架結(jié)構(gòu)混凝土。

3.2 混凝土配合比選擇

水泥用量：超高層泵送混凝土的水泥用量必須同時(shí)考慮強(qiáng)度與可泵性，水泥用量少?gòu)?qiáng)度達(dá)不到要求；過(guò)大則混凝土的黏性大、泵送阻力增大，因而則增加泵送難度，且降低吸入效率，可泵性不好。根據(jù)以往工程類似經(jīng)驗(yàn)，本工程水泥用量擬選擇為375kg/m3。

粗骨料：常規(guī)的泵送作業(yè)要求最大骨料粒徑與管徑之比不大于1：3；在超高層泵送中因管道內(nèi)壓力大易出現(xiàn)離析，此比例宜小于1：5，尖銳扁平的石子要少，以免增加水泥用量。本工程粗骨料粒徑范圍為5～25mm。

4、結(jié)語(yǔ)

高層、超高層建筑在結(jié)構(gòu)施工階段需提前部署泵管位置，以避免泵管位置在衛(wèi)生間或與其他專業(yè)沖突。高層、超高層泵管需選擇高壓泵管，壁厚結(jié)合泵送高度、泵送設(shè)備與混凝土廠家協(xié)商確認(rèn)，防止施工過(guò)程中爆裂。

參考文獻(xiàn)

[1] 周愛(ài)軍，景玉春，謝小松.超高層混凝土泵送施工技術(shù)[J].天津建設(shè)科技。2007（B07）：27-29.

[2] 熊啟發(fā)，郎占鵬，李瑞平.超高層混凝土泵送施工技術(shù).建筑技術(shù).2011（2）：141-143.

[3] 唐琳恒.超高層建筑混凝土框架核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)幾點(diǎn)方案[J].山東工業(yè)技術(shù)，2013（15）：160.