高層剪力墻結(jié)構(gòu)全輕混凝土施工技術(shù)及應(yīng)用

摘要：當(dāng)前的高層建筑施工中，剪力墻施工是一個非常重要的環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量對于建筑的安全性和可靠性都有著十分重大的影響，本文主要分析了高層剪力墻結(jié)構(gòu)全輕混凝土施工技術(shù)及應(yīng)用，希望能夠給相關(guān)的施工人員提供一定的經(jīng)驗和借鑒。

關(guān)鍵詞：高層剪力墻;全輕混凝土;施工技術(shù);應(yīng)用

全輕混凝土是一種新型的材料，它屬于一種輕骨料混凝土材料，這種混凝土材料因為其本身具有良好的性能，所以也得到了廣泛的應(yīng)用，全輕混凝土保溫性能比其他的混凝土要更好一些，同時這種材料自身的重量也相對較小，所以其在應(yīng)用中也能夠展現(xiàn)出十分優(yōu)良的性能，以便能夠更好的保證經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的實現(xiàn)。

一、工程概況

某新建大廈工程的建筑總面積高達(dá)3.3萬平方米，地上樓層為24層，均作為賓館或其他辦公樓使用，建筑總高度為80.5米，建設(shè)時采用了全剪力墻結(jié)構(gòu)體系。另外，建筑樓層的2樓以上部分全部采用一種名為“煤矸石”的全輕混凝土來施工建設(shè)，這種全輕混凝土的最高強度等級可達(dá)到CL35。實際施工建設(shè)時，建筑外墻的厚度為300mm，其中1-3樓層的外墻厚度有250mm，3樓以上，其余樓層的外墻厚度在250mm基礎(chǔ)上減少了50mm，標(biāo)準(zhǔn)層樓板的厚度有130mm。另外，為了進(jìn)一步增強建筑外墻的保溫性能，完善建筑功能，相關(guān)施工人員在工程的混凝土墻體結(jié)構(gòu)上外包了厚度高達(dá)120mm的空心磚。在該項工程施工中，混凝土材料的總用量達(dá)到了1萬立方米。

二、煤矸石的概述

煤矸石在全輕混凝土中有著十分重要的作用，所以在進(jìn)行該項施工技術(shù)的探討之前，筆者首先要對全輕混凝土中的重要材料煤矸石的作用和特點進(jìn)行簡要的闡述。

煤矸石是一種在煤礦開采過程中所產(chǎn)生的廢棄物，從定義的角度上來說，煤矸石如果得不到有效的處理就會給生態(tài)環(huán)境造成十分嚴(yán)重的污染，同時還會在一定程度上占用耕地，所以對我國生態(tài)環(huán)境的保護(hù)是非常不利的，站在成分的度上來說，煤矸石主要是由二氧化硅和三氧化二鋁構(gòu)成的。如果站在生態(tài)環(huán)境保護(hù)的角度上來說，在煤礦開采過程中如果不能很好的處理煤矸石，隨意的將其丟棄在場地中，首先是會占用大量的土地，其次是對水資源和大氣以及土壤資源都會造成十分嚴(yán)重的影響，所以我國政府也逐漸對煤矸石污染問題的嚴(yán)重性予以重視，所以也在最近幾年的工作中不斷采用了各種各樣的措施對這一問題予以處理，雖然做出了很多的努力，但是在成效上并不是十分明顯，當(dāng)今我國的科學(xué)技術(shù)水平在不斷提升，這也使得煤矸石的應(yīng)用成為了一個重要的課題，經(jīng)過多年的研究發(fā)現(xiàn)，煤矸石完全可以替代混凝土材料中的細(xì)骨料，從而也能夠起到很好的作用，在研究的過程中還出現(xiàn)了一種新型的混凝土，這種混凝土就叫做全輕混凝土，這種材料可以在工程建設(shè)中大量使用，同時還可以在使用的過程中體現(xiàn)出非常好的保溫的性能，建筑的使用功能也因此得到了極大的完善和改進(jìn)。

三、高層剪力墻結(jié)構(gòu)的概述

剪力墻結(jié)構(gòu)實際上就是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結(jié)構(gòu)中梁柱的功能，起到支撐的作用，這種結(jié)構(gòu)也能夠承受建筑內(nèi)部所產(chǎn)生的各種重荷，同時對建筑結(jié)構(gòu)水平方向上的力也予以嚴(yán)格的控制，通常情況下，人們把鋼筋混凝土墻板承受建筑水平和垂直力的結(jié)構(gòu)就叫做剪力墻結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在高層建筑物上有著十分廣泛的應(yīng)用。剪力墻的主要作用是承擔(dān)豎向荷載、抵抗水平荷載。另外，剪力墻結(jié)構(gòu)中墻與樓板組成受力體系，缺點是剪力墻不能拆除或破壞，不利于形成大空間，住戶無法對室內(nèi)布局自行改造。

四、具體的施工工藝

1、原材料的選擇和質(zhì)量控制

在進(jìn)行該項工程建設(shè)時，所選用的水泥材料為級別為32.5和42.5的普通硅酸鹽水泥，另外配置水和木質(zhì)蘇磺酸鈣減水劑。在進(jìn)行混凝土粗骨料的選擇中，通常會根據(jù)具體的要求選擇5-30mm不等的煤矸石骨料，同時在質(zhì)量上也要對其進(jìn)行嚴(yán)格的控制，必須要保證材料表面的完整和潔凈度，在顏色方面要盡量選擇陶紅色或者是陶黃色的煤矸石材料，這是因為這種材料在實際的應(yīng)用中可以體現(xiàn)出更好的質(zhì)量和性能，材料的質(zhì)地也是十分重要的一個因素，也就是說，材料的雜質(zhì)含量要盡量少一些，一般情況下不能超過10%，在抗壓的強度方面也不能小于4MPa，在施工開始前，要按照煤矸石的粒徑和類別對其分類，這樣就能夠更好的對材料的保溫能力進(jìn)行識別和控制，同時還能夠?qū)Σ牧现蠸O₃的含量予以控制，這樣也就可以減少燒失的質(zhì)量。

2、施工工藝流程

2.1全輕混凝土的攪拌和運輸

在進(jìn)行混凝土拌制的過程中，先要對骨料進(jìn)行潤濕，在這一操作中要對水量予以嚴(yán)格的控制，這樣就可以對骨料管的相對濕度進(jìn)行調(diào)整，為施工中的其他操作提供方便，在上料之前還應(yīng)該在施工現(xiàn)場放置一個稱臺，這樣就可以對施工中骨料上料的量進(jìn)行控制。上料方法方面，通常采用的是二次投料的方法，就是在材料攪拌的過程中將粗細(xì)骨料和水泥一起放在攪拌機(jī)中，將材料干拌5分鐘左右，再加入一些外加劑和適量的水再攪拌2分30秒。出料的時候為了保證出料的質(zhì)量，可以選擇塔吊的方式，在混凝土攪拌環(huán)節(jié)全部完成以后再將其運送到指定的地點，為混凝土澆筑施工做準(zhǔn)備，但是在這一過程中需要注意的是要對吊裝的時間進(jìn)行嚴(yán)格的控制，一般都要將實踐控制在45分鐘以內(nèi)，這樣才能保證混凝土不受不利因素的影響。

2.2混凝土澆筑

采用插入式振搗器隨澆隨搗，每次澆筑高度控制在500mm以內(nèi)，快插慢拔，并在剪力墻模板外兩側(cè)面加輔助振搗，使混凝土均勻密實。

2.3混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土振搗完畢，接近終凝時即覆蓋草袋灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不少于14d。

3、質(zhì)量評定

本工程部分采用試件強度及非破損強度相結(jié)合來檢測混凝土強度。

3.1試塊

每一工作班均制作2組同條件試件，分別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)及同條件養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件共83組，其中2-3層共6組，4-14層共44組，15-22層共33組，按GB50204-1992標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)非統(tǒng)計方法及統(tǒng)計方法評定為合格，強度均滿足設(shè)計要求。

3.2非破損強度測定

施工完畢1年內(nèi)隨機(jī)定期回彈測試，取3組（（3個自然層），并得出結(jié)論：自燃煤研石后期強度增長很大，且強度等級低的混凝土的增長幅度更大，所以煤矸石全輕混凝土的施工質(zhì)量是可以保證的。

4、應(yīng)用效果分析

4.1保溫效果

本工程所在地的氣溫較為寒冷，全年最低溫度一25℃，最高溫度35℃，最大溫差可達(dá)60℃。由于煤矸石混凝土表觀密度小，孔隙率較大，熱導(dǎo)率僅為普通混凝土的1/2，且外墻外包120mm空心磚，經(jīng)試驗比較總熱阻與實心粘土磚的總熱阻相當(dāng)。

4.2經(jīng)濟(jì)效果

（1）采用自燃煤矸石混凝土后，雖外加劑費用及水泥用量略有增加，使混凝土費用總計提高9.3萬元;但在達(dá)到上述保溫效果的前提下，比普通混凝土貼珍珠巖塊墻體節(jié)約保溫材料費約28.8萬元。因此僅墻體一項就節(jié)約資金近20萬元。

（2）使用全輕混凝土，結(jié)構(gòu)自重降低近20%，結(jié)構(gòu)含鋼量會隨之降低，經(jīng)計算節(jié)約鋼材所用資金18萬元。

（3）因采用外包空心磚，室內(nèi)面積比內(nèi)貼珍珠巖增加128m²，按三星級賓館標(biāo)準(zhǔn)客房工程造價為4000元/m²，共節(jié)約資金50.4萬元。整個工程造價降低88.4萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

五、結(jié)束語

剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑中有著十分廣泛的應(yīng)用，在該結(jié)構(gòu)的施工中最常使用的施工技術(shù)就是全輕混凝土施工技術(shù)，為了能夠更好的保證施工的質(zhì)量，一定要在施工過程中的每一個環(huán)節(jié)都進(jìn)行嚴(yán)格的控制，只有這樣才能為施工企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，同時也促進(jìn)我國建筑工程行業(yè)的良性發(fā)展，促進(jìn)該技術(shù)在更廣的領(lǐng)域得以應(yīng)用。

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