國瑞西安金融中心混凝土施工管控技術(shù)

張磊，路飛，張凱峰，吳超，令建，彌楊志

（中建西部建設(shè)北方有限公司，陜西 西安 710010）

0 引言

按照我國現(xiàn)行的 GB 50016—2014《高層民用建筑防火設(shè)計規(guī)范》，凡是 100m 以上的高層建筑統(tǒng)稱為超高層建筑[1-3]。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，超高層建筑高度不斷增加，故而泵送混凝土技術(shù)被大量應(yīng)用于超高層建筑施工中[4]。因泵送混凝土的強度與泵送高度較高，容易造成由于泵送阻力過大導(dǎo)致堵管等一系列問題，不僅如此，原材料質(zhì)量、泵送設(shè)備、技術(shù)與施工工藝、現(xiàn)場控制等方面均會影響泵送混凝土的正常施工[5-6]。依托在建西北第一高樓國瑞西安金融中心超高層項目，利用普通材料配制高性能混凝土，順利完成了施工總高度為350m 的混凝土泵送施工工程。在混凝土施工過程中，將該工程在原材料優(yōu)選、技術(shù)質(zhì)量監(jiān)管、人員制度管理、施工設(shè)備布置及施工過程監(jiān)管等方面進行了系統(tǒng)的研究總結(jié)。

1 工程背景

國瑞西安金融中心項目位于西安市高新區(qū)創(chuàng)業(yè)新大陸北側(cè)，緊鄰城市主干道錦業(yè)路，東西側(cè)緊鄰規(guī)劃路，南側(cè)臨市政規(guī)劃創(chuàng)業(yè)新大陸綠化廣場；總建筑面積 289978.21m2；占地面積 19162m2，地下建筑面積約 64344.96m2，地上建筑面積約 225633.25m2；本工程地上 75 層、地下 4 層，其中地下 4～2 層 4m，地下一層 6.1m；地上首層 15.3m，標準層 4.3m，設(shè)備層4.3/6m，總建筑高度達 350m，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式為筏板樁基礎(chǔ)，主體結(jié)構(gòu)為勁鋼框筒結(jié)構(gòu)，屋蓋結(jié)構(gòu)形式為桁架樓承板結(jié)構(gòu)。

2 混凝土質(zhì)量控制

2.1 原材料優(yōu)選

國瑞西安金融中心項目在整個混凝土施工過程并未使用超細礦物外加劑等特殊材料，僅采用普通材料既實現(xiàn)了混凝土的超高層泵送，故在原材料進廠環(huán)節(jié)需進行以下掌控：必須保證單次施工中材料的均勻性，強制要求最低砂、石庫存量分別不低于 1000t；要求超高層施工水泥、粉煤灰、礦粉每車檢查，確保粉料的性能穩(wěn)定；要求每次施工前根據(jù)上次施工情況對外加劑摻量進行驗證調(diào)整，對每批大貨進行驗證試生產(chǎn)，確保試驗與生產(chǎn)混凝土性能一致性。

為改善混凝土泵送性能，在未摻入硅灰等超細礦物的情況下，普通骨料的級配選型尤為重要。國瑞西安金融中心項目實行普通骨料優(yōu)選化，骨料粒形圓潤飽滿，針片狀及含泥量少，并嚴格把控骨料級配，使得所用普通骨料的各篩篩余量在合理范圍內(nèi)浮動，達到骨料體系空隙率最低，以增強混凝土可泵性。

2.2 技術(shù)質(zhì)量監(jiān)管

在大量總結(jié)此前超高層建設(shè)項目不同泵送高度技術(shù)指標的基礎(chǔ)上，明確不同階段、不同類型混凝土的施工難點。將國瑞西安金融中心項目整個施工過程按照項目主體結(jié)構(gòu)高度分為 20～50m、50～150m、150～250m、250～350m 四個階段，每階段分別從坍落度、擴展度、倒置坍落度桶排空時間、含氣量、壓力泌水率、溫度、強度等多個維度對混凝土性能進行評價，確保不同階段混凝土滿足相應(yīng)的施工要求，使其供應(yīng)有序，質(zhì)量穩(wěn)定。

施工過程中時刻緊盯施工進度，進行性能預(yù)判。動態(tài)跟蹤每車混凝土性能，確保每層混凝土穩(wěn)定，根據(jù)每層混凝土性能指標對下層混凝土施工要求做出預(yù)判。也就是說，每一層混凝土施工所反映的問題都作為下一層混凝土施工前的紅燈，必須在下一層施工之前將這些問題解決。

建立備選施工方案，形成預(yù)警機制。在使用普通材料配制超高層泵送混凝土的同時，建立特殊材料配比和施工方案，一旦出現(xiàn)未能解決的質(zhì)量問題，便將啟動備選方案以保障混凝土產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量。

2.3 人員制度建設(shè)

為保障常規(guī)體系混凝土質(zhì)量穩(wěn)定，國瑞西安金融中心項目印發(fā)了《超高層項目生產(chǎn)組織專項作業(yè)指導(dǎo)書》，對各崗位各時間節(jié)點的工作內(nèi)容作了明確細致的規(guī)定。從技術(shù)管理、材料組織、質(zhì)量控制、生產(chǎn)供應(yīng)、項目協(xié)調(diào)等環(huán)節(jié)對各崗位人員進行專項指導(dǎo)，最終實現(xiàn)通過管理手段保障混凝土穩(wěn)定供應(yīng)的目標。

3 混凝土泵送施工管理

3.1 施工設(shè)備布置

在布置泵送管道前，對管道布置基礎(chǔ)、線路走向等進行合理設(shè)計。在高空布置彎曲管道來抵消因混凝土自身重量產(chǎn)生的反壓力差，將泵管鋪設(shè)后，在泵管下方放置鋼筋模板，澆筑混凝土墩，水泥墩硬化后采用 U 形卡固定泵管以解決混凝土泵送過程中泵管的振動問題。對于混凝土泵管的管徑選擇，若管徑較小，混凝土在泵送過程中所受到阻力、壓力就會增加；若管徑較大，混凝土泵送用管道的抗暴能力降低，故國瑞西安金融中心項目選用管徑為 125mm 的泵管對混凝土進行泵送施工。

在布料機設(shè)置方面，提前對國瑞西安金融中心項目施工情況進行全面調(diào)研，深入分析該項目每層混凝土的實際澆筑平面跨度，選取布料機最佳布控節(jié)點，最終確定采用兩臺布料機在澆筑平面相對放置的規(guī)劃方案，從而實現(xiàn)在施工過程中混凝土的無死角澆筑。

3.2 施工過程監(jiān)督

技術(shù)人員根據(jù)施工環(huán)境，提前對混凝土試配采取針對性驗證，及時調(diào)整混凝土配合比，保障混凝土性能穩(wěn)定，詳細填寫試配記錄。在混凝土開盤前，質(zhì)檢員檢測記錄砂含水率，試驗員提供最新原材料檢測報告，質(zhì)檢員根據(jù)經(jīng)驗證的最新生產(chǎn)配合比、原材料質(zhì)量及砂含水率數(shù)據(jù)進行混凝土開盤。開盤后需進行混凝土取樣與性能檢測，調(diào)整混凝土達到施工控制標準方可出廠，并成型預(yù)留混凝土試塊。

混凝土生產(chǎn)過程中，質(zhì)檢員應(yīng)每隔 1 小時巡視料倉，并檢測砂含水率及取樣觀察混凝土狀態(tài)，根據(jù)浮動的砂含水率與混凝土狀態(tài)及時調(diào)整用水量和外加劑，確?；炷辆哂蟹€(wěn)定的施工性能。

混凝土運輸過程中，選擇距離較短、路況較好的運輸路線，盡可能縮短混凝土運輸時間?，F(xiàn)場等待車輛不宜過多，盡量減少混凝土出機至泵送時間，保障混凝土性能。現(xiàn)場等待時間過長或混凝土擴展度損失過大，倒坍時間增加時，應(yīng)采取混凝土退貨處理，若現(xiàn)場混凝土性能損失可用外加劑改善彌補，可使用與生產(chǎn)相同的外加劑調(diào)整，但現(xiàn)場要嚴格禁止往混凝土中加水的行為。

現(xiàn)場技術(shù)人員需掌握每車混凝土性能，經(jīng)檢測合格后，混凝土方能泵送澆筑。技術(shù)人員還需對混凝土的出泵狀態(tài)進行檢驗，檢驗結(jié)果及時反饋至攪拌站內(nèi)相關(guān)人員，便于站內(nèi)及時調(diào)控混凝土施工性能，保持供給混凝土的性能趨于穩(wěn)定。

在澆筑過程中，應(yīng)適當增加混凝土振搗棒數(shù)量，縮短振搗間距，保證混凝土在出泵入模后得到充分振搗，強化混凝土的和易性與均勻性，提高后期混凝土力學(xué)強度，確保混凝土施工質(zhì)量。

在混凝土泵送過程中，強制要求混凝土 3 小時內(nèi)必須入模澆筑，泵不離車，每臺泵必須保證泵上有車，后車不到前車養(yǎng)泵。在每次施工后對泵送設(shè)備及管道應(yīng)進行全面檢查保養(yǎng)，確保下次施工萬無一失?，F(xiàn)場工作人員應(yīng)等待交接班人員到位后方可離開，避免現(xiàn)場工作人員出現(xiàn)“真空”狀況。

4 結(jié)論

介紹了國瑞西安金融中心項目超高層泵送混凝土施工的管控體系，保障了該項目在較長施工周期中混凝土性能的穩(wěn)定，且項目從基礎(chǔ)筏板到結(jié)構(gòu)封頂未發(fā)生堵泵事故。采取混凝土原材料優(yōu)選化，優(yōu)化配合比設(shè)計，加強混凝土生產(chǎn)、運輸及施工過程中的質(zhì)量控制，建立切實可行的人員管理制度，合理布置泵送設(shè)備，確定高效的混凝土澆筑工藝等一系列管控體系，充分提升了施工效率，避免了工程施工的風(fēng)險，最終高質(zhì)量高品質(zhì)完成了總高度為 350m 的國瑞西安金融中心超高層項目建設(shè)任務(wù)。