超高層高強(qiáng)度輕集料混凝土澆筑施工技術(shù)

王剛

摘? ? 要：銀川綠地中心超高層項(xiàng)目由南、北兩座塔樓與裙房組成，塔樓建筑總高度均為301.150m，塔樓均采用框架-核心筒混合結(jié)構(gòu)體系，外框架由鋼梁和型鋼混凝土柱構(gòu)成，樓板采用樓承板綁扎鋼筋形式。由于本工程功能房間多，結(jié)合輕集料混凝土能有效減輕結(jié)構(gòu)自重，并具有良好的隔熱和隔聲效果的特點(diǎn)，所以本工程功能房間地面采用高強(qiáng)度輕集料混凝土。但是輕集料混凝土高強(qiáng)度、耐久性受澆筑方式的影響，會(huì)導(dǎo)致高強(qiáng)輕集料混凝土的工作性較差、強(qiáng)度偏低等，因此對(duì)超高層高強(qiáng)度輕集料混凝土澆筑施工技術(shù)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：高強(qiáng)度;輕集料;混凝土澆筑

1? 引言

輕集料是堆積密度小于120kg/m3的多孔輕質(zhì)集料的總稱用它可以配制出密度等級(jí)為200kg/m3～1900kg/m3，強(qiáng)度等級(jí)為C50～LC50的各種輕集料混凝土。隨著建筑結(jié)構(gòu)向大跨度、高層發(fā)展，輕質(zhì)、高強(qiáng)、高耐久性和可持續(xù)發(fā)展將是混凝土材料的發(fā)展方向。為了適應(yīng)現(xiàn)代建筑工程高層化、大跨度化的發(fā)展而做出的改進(jìn)，使用高強(qiáng)輕集料混凝土替換普通輕集料混凝土符合了建筑對(duì)減輕荷載的要求，我國(guó)普通輕集料通常采用粘土陶粒，粘土大多取自于耕地，不符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。因此，具有良好工作性、高強(qiáng)輕質(zhì)、體積穩(wěn)定性和耐久性好的高性能輕集料混凝土具有十分廣闊的發(fā)展前景。它可以減少建筑的荷載，也可提高樓板的承載能力，還具有更強(qiáng)的抗裂性能、耐久性能、無堿集料反應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。

2? 高強(qiáng)度輕集料混凝土施工技術(shù)特點(diǎn)

（1）輕集料混凝土采用聚氨酯骨料，輕集料質(zhì)輕、多孔的獨(dú)特結(jié)構(gòu)。具有輕質(zhì)、保溫、隔音和抗震、耐火性能好、綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果好，較好的工作性能、良好體積穩(wěn)定性、耐久性能等優(yōu)點(diǎn)，使之逐漸成為現(xiàn)代輕集料混凝土技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向，是高層建筑物減輕荷載的理想材料。（2）輕集料混凝土的生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)發(fā)展較快，主要向輕質(zhì)、高強(qiáng)的方向發(fā)展。減輕自重是現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)超高、大跨設(shè)計(jì)與施工的有效途徑之一，而采用輕骨料混凝土可顯著降低結(jié)構(gòu)自重。由于在生產(chǎn)輕骨料和配置輕骨料混凝土的時(shí)候，大量利用了粉煤灰、硅灰等工業(yè)固體廢棄物，有利于資源的綜合利用和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。輕集料混凝土新技術(shù)的發(fā)展，是具有綠色特質(zhì)的輕集料混凝土。（3）輕集料混凝土墊層可提高各樓層之間的保溫、隔熱、隔音及承載力;可減輕屋面荷載;可方便地面內(nèi)管線的布置和安裝。用于防潮層還可防止樓地面回潮;保持樓地面干燥，對(duì)保護(hù)各種木地板、塑膠板、陶瓷地板不變形、不退色以及地下室防潮、防水等相當(dāng)有利，且降低房屋荷載，極大降低房屋建造成本。

3? 超高層高強(qiáng)度輕集料混凝土應(yīng)用過程中常見的問題

（1）輕集料混凝土有著較強(qiáng)的脆性，所以與強(qiáng)度等級(jí)相同的普通混凝土相比，在彈性模量與抗折強(qiáng)度等方面并不具有任何優(yōu)勢(shì)。而且，專業(yè)人士的研究成果表明，與強(qiáng)度等級(jí)相同的普通集料混凝土相比，高強(qiáng)度輕集料混凝土的斷裂更小、脆性更大。這樣明顯的劣勢(shì)，嚴(yán)重限制了輕集料混凝土在超高層建筑施工領(lǐng)域中的推廣與應(yīng)用。（2）高性能的輕集料數(shù)量有限。因?yàn)楦咝阅茌p集料混凝土的配置，需要輔助以高強(qiáng)度、低吸水率的高性能輕集料。雖然近幾年來我國(guó)的人造輕集料產(chǎn)量呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)，但是在強(qiáng)度和吸水率方面符合高強(qiáng)度輕集料標(biāo)準(zhǔn)的輕集料產(chǎn)量還是十分有限。高強(qiáng)度輕集料混凝土的原料供應(yīng)，很難滿足超高層建筑工程的施工需求。（3）施工人員并沒有意識(shí)到在超高層建筑施工過程中應(yīng)用輕集料混凝土的重要性。因?yàn)楹芏嗍┕と藛T并不看好輕集料混凝土的應(yīng)用效果，依然認(rèn)為我國(guó)的輕集料混凝土施工性能差、輕度低。

4? 主要施工方法

施工準(zhǔn)備→基層處理→找標(biāo)高、彈線→抹灰餅→抹標(biāo)筋→攪拌→鋪設(shè)、滾壓→養(yǎng)護(hù)及保護(hù)。

4.1? 施工準(zhǔn)備

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用的輕集料型號(hào)進(jìn)行封樣確定。準(zhǔn)備輕集料混凝土澆筑施工方案，召開技術(shù)交底會(huì)，并作好會(huì)議紀(jì)要。進(jìn)場(chǎng)的輕集料通過驗(yàn)收，準(zhǔn)備運(yùn)輸用的運(yùn)輸設(shè)備，協(xié)調(diào)各工種配合工作。

4.2? 基層處理

在鋪設(shè)復(fù)合輕骨料墊層混凝土之前將混凝土樓板基層進(jìn)行處理，把粘結(jié)在基層上的松動(dòng)混凝土、砂漿等用鏨子剔掉，用鋼絲刷，刷掉水泥漿皮，然后用掃帚掃凈。

4.3? 找標(biāo)高、彈線

根據(jù)墻面已有+100mm水平標(biāo)高線，量測(cè)出地面墊層的水平線，彈在四周墻面上，并要與房間以外的樓道、樓梯平臺(tái)、踏步的標(biāo)高相呼應(yīng)，貫通一致。

4.4? 抹灰餅

根據(jù)已彈出的面層水平標(biāo)高線，橫豎拉線，用與豆石混凝土相同配合比的拌合料抹灰餅，橫豎間距2m，灰餅上標(biāo)高就是墊層標(biāo)高。

4.5? 抹標(biāo)筋

面積較大的房間為保證房間地面平整度，還要做標(biāo)筋，以做好的灰餅為標(biāo)準(zhǔn)抹條形標(biāo)筋，用刮尺刮平，作為澆筑輕集料混凝土墊層厚度的標(biāo)準(zhǔn)。

4.6? 攪拌

先將適量水加入攪拌機(jī)中，然后加入一袋加有多孔礦巖的預(yù)拌墊層粉料，攪拌均勻后再加入一袋輕骨料，再繼續(xù)攪拌形成均勻的混凝土拌合物。在拌制過程中，還要對(duì)原材料的計(jì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，對(duì)混凝土塌落度以及表觀密度進(jìn)行嚴(yán)格的控制;并對(duì)混凝土塌落度以及表觀密度進(jìn)行抽查，從而提升輕集料混凝土的和易性。在攪拌輕集料混凝土的時(shí)候，要優(yōu)先使用強(qiáng)制性攪拌機(jī)攪拌，隨拌隨用，提升出料的均勻性。

4.7? 鋪設(shè)、滾壓

鋪設(shè)已攪拌好復(fù)合輕骨料墊層混凝土，用鐵鍬將混凝土鋪在基層上，可隨鋪隨用鐵鍬和特制木拍板抹平，并隨即用大杠找平，用木抹子搓平，全部操作過程要在2H內(nèi)完成，單次厚度不超過3㎝。

由于輕集料與水泥漿體的密度有較大的差別，如果按照普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)，輕集料混凝土的分層離析問題變的十分嚴(yán)重，很難滿足現(xiàn)代混凝土建筑施工的要求。因此，通過對(duì)輕集料混凝土配合比的優(yōu)化調(diào)整，完全能夠配制出不分層、離析，具有良好工作性能的混凝土拌和物。

（1）嚴(yán)格控制輕集料的最大粒徑。一般輕集料的最大粒徑不宜超過20mm。（2）選擇合適的輕集料品種。配制高流動(dòng)性輕集料混凝土應(yīng)優(yōu)先選用碎石型輕集料。（3）摻加增粘保塑的外加劑以提高水泥漿體的粘度。（4）摻加引氣劑。在不影響混凝土強(qiáng)度的前提下，混凝土中引入3%～5%含氣量，能夠減小水泥石與輕集料間的密度差，有助于防止輕集料上浮。（5）在不增加混凝土容重的同時(shí)，設(shè)置能夠抑制輕集料上浮的網(wǎng)架，如摻加纖維等物質(zhì)可以抑制輕集料上浮。

4.8? 養(yǎng)護(hù)及保護(hù)

輕集料混凝土澆筑完成后，待凝固后及時(shí)噴水養(yǎng)護(hù)并覆蓋塑料布至少3天，面層未上強(qiáng)度之前，周邊要及時(shí)做好成品保護(hù)。

5? 結(jié)束語(yǔ)

本工程中所使用的高強(qiáng)度輕集料混凝土具有自重輕、保溫隔熱和耐火性能好等特點(diǎn)。結(jié)構(gòu)輕集料混凝土的抗壓強(qiáng)度最高可達(dá)70兆帕，與同標(biāo)號(hào)的普通混凝土相比，可減輕自重20%～30%以上，結(jié)構(gòu)保溫干拌復(fù)合輕集料混凝土是一種保溫性能良好的墻體材料，其熱導(dǎo)率為0.233～0.523瓦/（米*開），僅為普通混凝土的12%～33%。輕集料混凝土的變形性能良好，彈性模量較低。施工過程中質(zhì)量驗(yàn)收全部合格，效果良好，在保證施工質(zhì)量的同時(shí)，也加快了施工進(jìn)度，降低了施工成本，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，可為以后類似施工提供借鑒和指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 蔣家奮，曹永康.展望21世紀(jì)混凝土科學(xué)技術(shù)[J].混凝土與水泥制品，2001（1）：15～16.

[2] 龔洛書.輕集料混凝土在橋梁工程發(fā)展概況[J].施工技術(shù)，2002（9）：1.

[3] 翟紅俠，李美娟.高強(qiáng)輕集料混凝土的發(fā)展與分析[N].安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)，1997（3）.