超高層建筑箱型鋼管柱混凝土澆筑技術(shù)

摘 要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展?jié)M足了建筑行業(yè)豐富的設(shè)計(jì)活力需求，更賦予了超高層建筑更完善科學(xué)的結(jié)構(gòu)形式，其中以鋼管混凝土結(jié)構(gòu)為首的新型組合結(jié)構(gòu)因?yàn)榫邆渲亓颗c材料強(qiáng)度性能的優(yōu)勢(shì)，在近幾年超高層建筑中得到了廣泛的推廣與應(yīng)用，但其中混凝土的澆筑質(zhì)量卻成為困擾施工隊(duì)伍與設(shè)計(jì)師所面臨最直接的難題。故而，本文將針對(duì)超高層鋼管混凝土的澆筑施工方法進(jìn)行探究，從材料配比、澆筑技術(shù)、凝固搭接和質(zhì)量校對(duì)的方向進(jìn)行探究，從而確保超高層建筑的箱型鋼管柱混凝土澆筑施工有所發(fā)展頭緒。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；箱型鋼管混凝土澆筑；解決辦法

作為新型結(jié)構(gòu)，鋼管混凝土相較于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)更具備承載力高、抗震性好、防火耐腐蝕系能好、施工成本低廉和施工效率高的優(yōu)秀特點(diǎn)，在超高層建筑的施工中更具備良好的經(jīng)濟(jì)效益，但混凝土的澆筑方式卻成了難點(diǎn)，需要進(jìn)行深化探究才能夠滿足當(dāng)前超高層建筑使用需求。

1 箱型鋼管混凝土施工方法優(yōu)化分析

因?yàn)殇摴芑炷潦┕な切滦图夹g(shù)，我國(guó)現(xiàn)有針對(duì)其混凝土澆筑的施工方法暫時(shí)只有三種：

1.1 泵送提升法

其原理是利用泵送的壓力進(jìn)行高液態(tài)密實(shí)的混凝土輸送，通過鋼管與混凝土自重產(chǎn)生的摩擦與重力進(jìn)行壓實(shí)，不需要再進(jìn)行二次混凝土的壓縮工程，從而讓施工人員無需進(jìn)入混凝土管道內(nèi)，解決了施工空間小和操作困難的問題。故而，此種施工方法僅適用于分段式鋼管澆筑，因?yàn)樵诒脡菏鑼?dǎo)過程中混凝土的自凝特性需要在1.5小時(shí)內(nèi)完成整體的澆筑，促使超高層建筑澆筑出現(xiàn)困難。

1.2 高拋?zhàn)悦軐?shí)法

依據(jù)拋落高度將混凝土墜落的動(dòng)能充分充分傳導(dǎo)，以達(dá)到材料本身應(yīng)重力達(dá)成的密實(shí)效果，且無需振搗混凝土的特性為工程提供了方便。但鋼管架構(gòu)體系中涵蓋立板、拉筋、隔板和縱向鋼筋等多重阻礙，嚴(yán)重?fù)p失了混凝土自身重力動(dòng)能，從而無法達(dá)到高拋的預(yù)料效果。

1.3 串筒澆筑人工振搗法

利用人工與振搗器的作用使得混凝土達(dá)到應(yīng)具備的密度，相比較其他施工方法更加靈活。但一方面與管道中立板鋼筋等體系相對(duì)沖突，導(dǎo)致管內(nèi)施工困難，另一方面因?yàn)槭┕きh(huán)境惡劣導(dǎo)致無法進(jìn)行有效的施工，從而在施工效率上也有所延誤，無法滿足當(dāng)前超高層建筑的基本需求。

根據(jù)以上三種方法的優(yōu)勢(shì)和弊端可以很明確的發(fā)現(xiàn)混凝土在施工中的困難影響因素，所以根據(jù)各方法的施工特點(diǎn)進(jìn)行整合，可提出串筒澆筑機(jī)械振搗法進(jìn)行施工。

此混凝土澆筑方式可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行總結(jié)：（1）選用類似泵送提升法的高流態(tài)混凝土進(jìn)行澆筑，以串筒澆筑的方式進(jìn)行確切施工。（2）為達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)密實(shí)性，需采取機(jī)械振搗設(shè)備進(jìn)行工作，免除施工在人力方面的隱患。（3）搭接中間操作平臺(tái)，通過澆筑方式以最快時(shí)間將其同時(shí)灌入，并避免了管內(nèi)操作的情況出現(xiàn)。

2 施工工藝及過程控制的優(yōu)化

2.1 原材料的選用和混凝土配比

傳統(tǒng)的超高層建筑混凝強(qiáng)度因?yàn)槭┕ぜ夹g(shù)困難導(dǎo)致難以滿足建筑需要，故而在原材料的選擇和混凝土配比方面應(yīng)該采取更加科學(xué)化的分析，以達(dá)到強(qiáng)度高、粘性大和耐腐蝕的綜合條件。并且需要根據(jù)工程的實(shí)際情況進(jìn)行材料輸送方面的考慮，通過反復(fù)試驗(yàn)和數(shù)據(jù)的獲取來確定是否符合超高層建筑的使用條件，以避免建筑事故和結(jié)構(gòu)體系問題的出現(xiàn)。

2.2 鋼管柱內(nèi)混凝土澆筑

鋼管混凝土澆筑前，要求施工人員認(rèn)真熟悉施工圖紙及相關(guān)施工方案等資料，進(jìn)行技術(shù)安全交底，把握澆筑過程中的關(guān)鍵點(diǎn)，機(jī)械、材料準(zhǔn)備充分與人員全面到位。

在澆筑過程中，前后臺(tái)間要保持良好溝通，合理調(diào)配混凝士運(yùn)輸車輛、澆筑人員，并控制好澆筑速度，混凝土澆筑及間歇時(shí)間總和不得超過混凝土的初凝時(shí)間，防止混凝土等待時(shí)間過長(zhǎng)，影響混凝士質(zhì)量。同一根鋼管柱內(nèi)混凝士應(yīng)連續(xù)澆筑，分層澆筑時(shí)不得出現(xiàn)冷接縫，在下層混凝土初凝之前，上層混凝土務(wù)必完成澆筑。

2.3 鋼管內(nèi)鋼筋施工

由于在鋼管內(nèi)施工，鋼管又被立板、拉筋、橫隔板分割，導(dǎo)致鋼管內(nèi)空間小、深度深、空氣流動(dòng)性不好，施工環(huán)境差。為了提供良好的施工環(huán)境，在施工人員進(jìn)入鋼管安裝鋼筋前，應(yīng)先安裝通風(fēng)空調(diào)設(shè)備，對(duì)施工鋼管內(nèi)通風(fēng)，調(diào)節(jié)鋼管內(nèi)氣溫。

本工程鋼管柱內(nèi)縱向鋼筋，根據(jù)鋼管的焊接情況應(yīng)三層安裝一次，由下到上，由里側(cè)向中間進(jìn)行安裝，邊安裝邊加固。安裝中采用人工接力傳遞為主，電動(dòng)絞車吊運(yùn)為輔。因設(shè)計(jì)中未設(shè)置箍筋和其他水鋼筋，為保證鋼管內(nèi)縱向鋼筋在后續(xù)施工中不偏位，采取每2m間距設(shè)一道水平固定鋼筋并與立板焊接成整體的措施。

2.4 加強(qiáng)對(duì)混凝土密實(shí)度的檢測(cè)

鋼管混凝土質(zhì)量問題主要有蜂窩離析、孔洞、脫黏等，鋼管混凝士施工是隱蔽工程，對(duì)管內(nèi)混凝士質(zhì)量無法進(jìn)行直觀檢測(cè)，所以采取有效的方法對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)是很有必要的。目前市場(chǎng)上應(yīng)用較為廣泛的鋼管混凝土內(nèi)部檢測(cè)方法一般有人工敲擊法、超聲波檢測(cè)法、鉆芯取樣法等，另外隨著無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，也出現(xiàn)了沖擊反射法、音頻檢測(cè)法等新型檢測(cè)方法。

3 鋼管混凝土外保溫施工的建議

超高層住宅在我國(guó)近幾年的需求中具備著節(jié)能要求，并在鋼管混凝土結(jié)構(gòu)澆筑完成后需要外保溫避免結(jié)構(gòu)應(yīng)力出現(xiàn)，所以節(jié)能體系的構(gòu)建中需要注意超高層建筑的特性，確保不會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)施工技藝中常見的弊端，導(dǎo)致保溫層墜落出現(xiàn)意外事故。需采用鋼筋龍骨外掛的形式構(gòu)建保溫節(jié)能體系，并應(yīng)該加強(qiáng)成品保溫板的材料強(qiáng)度與防火性能，避免因?yàn)橥鈷毂夭牧系钠茡p或燃燒，引起超高層事故的發(fā)生與蔓延。其次，應(yīng)注意外掛龍骨的相關(guān)保護(hù)，避免因?yàn)楦g和物理損傷導(dǎo)致龍骨整體性出現(xiàn)問題，同時(shí)在龍骨較長(zhǎng)的懸臂一側(cè)，需預(yù)設(shè)木質(zhì)墊塊，避免鋼龍骨與建筑外壁或保溫結(jié)構(gòu)出現(xiàn)磕碰，從而導(dǎo)致鋼龍骨防銹蝕涂漆磨損或外保溫體系結(jié)構(gòu)出現(xiàn)局部凹痕，經(jīng)受雨水浸透后嚴(yán)重影響保溫體系的構(gòu)建和整體自身強(qiáng)度。最后，建筑層高等關(guān)鍵部位，應(yīng)將傳統(tǒng)保溫板替換成耐燒性能A級(jí)的防火巖棉等不燃燒材料，一方面能夠確保防火分區(qū)的準(zhǔn)確隔離，更能夠保證節(jié)能保溫體系的完全架構(gòu)，同時(shí)應(yīng)做好防水涂膜等措施手段，避免巖棉進(jìn)水導(dǎo)致整體保溫體系受到破壞。

4 結(jié)束語

箱型鋼管混凝土澆筑體系是我國(guó)近幾年來較為先進(jìn)的超高層施工體系，對(duì)于結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)與施工效率有所提升同時(shí)，更確保了經(jīng)濟(jì)成本與施工流程的規(guī)范性，針對(duì)建筑節(jié)能與建筑結(jié)構(gòu)的保護(hù)同樣出現(xiàn)了相應(yīng)對(duì)策，為施工質(zhì)量、轉(zhuǎn)接流程、施工技術(shù)、監(jiān)察管理和環(huán)境保護(hù)提供了較為成熟的體系，避免了整體超高層施工流程出現(xiàn)紕漏和錯(cuò)誤施工。故而，基于以上優(yōu)勢(shì)進(jìn)行施工技藝的優(yōu)化更需要深入進(jìn)行探查，確保鞏固完善當(dāng)前技術(shù)中難點(diǎn)并加以解決，才是我國(guó)科學(xué)化發(fā)展的必須前提。

參考文獻(xiàn)

[1]朱維香.超高層建筑箱型鋼管柱混凝土澆筑技術(shù)[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2016，43（1）：104-105.

[2]劉曉斌，陸建新，許航，等.超高層建筑大型鋼管混凝土柱施工及監(jiān)測(cè)技術(shù)[J].中國(guó)建筑技術(shù)中心2011年技術(shù)交流會(huì)論文集，2017.

[3]沈鋼.高層建筑鋼管混凝土柱施工技術(shù)探討[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2016（9）.

作者簡(jiǎn)介：張樹喜，身份證號(hào)：230521197510111717。