超高層建筑大體積混凝土施工技術(shù)研究

佟帥 左紅宇

摘 要：近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，使得城市中的高層建筑層建越來越高。大體積混凝土結(jié)構(gòu)順應(yīng)了超高、大跨等結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢，能夠很好地滿足現(xiàn)代化工程需要，因而被廣泛應(yīng)用于高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)中，并在大量工程實(shí)踐中取得了良好的社會與經(jīng)濟(jì)效益?；诖耍疚膶Τ邔咏ㄖ篌w積混凝土施工技術(shù)進(jìn)行簡要闡述。僅供業(yè)內(nèi)同行參考。

關(guān)鍵詞：超高層;大體積;施工技術(shù);

在建筑行業(yè)迅猛發(fā)展的今天，高層、超高層等建筑工程項(xiàng)目不斷增多，促使大體積混凝土這種混凝土施工工藝得到了廣泛應(yīng)用。然而，大體積混凝土在施工中會釋放大量的水化熱，如果沒有進(jìn)行有效處理，那么容易形成溫度裂縫、收縮裂縫等施工病害，影響大體積混凝土施工的整體質(zhì)量，所以對大體積混凝土施工技術(shù)及應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行研討意義重大。

1 混凝土施工配合比控制技術(shù)

為了確保大體積混凝土施工質(zhì)量，首先需要做的是結(jié)合超高層建筑施工需求，選擇高品質(zhì)且符合施工要求的各種施工材料。對大體積混凝土施工而言，水泥是影響混凝土使用性能的一種重要施工材料，相應(yīng)的選擇中需要綜合考慮水泥的流動(dòng)性、強(qiáng)度、初凝和終凝時(shí)間等相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)選擇，并要做好水泥的現(xiàn)場存儲與裝運(yùn)管理工作。針對細(xì)骨料而言，要盡量選擇級配良好的中粗砂，相應(yīng)的砂率適宜控制在43%之內(nèi)，同時(shí)要對其中的含泥量進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免過大含泥量而造成施工裂縫。針對粗骨料而言，要盡可能地增加其粒徑的同時(shí)，保持良好的級配，同時(shí)要對其中的碎石針片狀顆粒進(jìn)行有效管控，這樣在一定程度上防止大體積混凝土裂縫的出現(xiàn)。此外，在大體積混凝土施工期間，結(jié)合實(shí)際的施工情況可以靈活地添加一些外加劑或粉煤灰等，以此改善大體積混凝土的施工性能，如通過利用粉煤灰替代部分水泥，可以在一定程度上降低大體積混凝土的水化熱，或者在大體積混凝土混合料中適當(dāng)?shù)負(fù)郊右欢康腢EA-H 膨脹劑，那么在一定程度上提升其抗收縮與抗拉強(qiáng)度，避免其出現(xiàn)溫度裂縫等質(zhì)量問題。在確保大體積混凝土施工中各種施工原材料的質(zhì)量符合實(shí)際施工要求的基礎(chǔ)上，通過施工配合比計(jì)算和實(shí)驗(yàn)室試配等，科學(xué)地確定符合超高層建筑施工中所用大體積混凝土的施工配合比。

2 混凝土拌制與運(yùn)輸施工技術(shù)

2.1 混凝土拌制施工技術(shù)

在攪拌大體積混凝土過程中，要嚴(yán)格依據(jù)規(guī)定的攪拌施工流程與要求，按照次序依次將原材料投入到攪拌機(jī)械中，不得存在后摻或外摻等攪拌施工問題。在攪拌施工材料期間，同樣要注意對拌合料的攪拌時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制，確?？梢允箶嚢璧拇篌w積混凝土保持良好的和易性。在攪拌完大體積混凝土之后，將其裝入到相應(yīng)的運(yùn)輸車輛中，此時(shí)要注意對其坍落度進(jìn)行嚴(yán)格測定，確保其保持良好的和易性，避免出現(xiàn)坍落度不滿足施工要求或出現(xiàn)分層、離析等質(zhì)量問題，那么不可將其運(yùn)輸出站。

2.2 混凝土運(yùn)輸

結(jié)合超高層建筑工程施工的實(shí)際情況以及其距離大體積混凝土攪拌站之間的距離，本著安全、高效的原則，科學(xué)地制定大體積混凝土運(yùn)輸路線，并科學(xué)地確定大體積混凝土的運(yùn)輸車輛數(shù)目，確?？梢詾楹罄m(xù)的超高層建筑施工提供充足、可靠、連續(xù)的大體積混凝土，避免因大體積混凝土供應(yīng)量不足而影響施工的連續(xù)性，否則容易會因?yàn)榇篌w積混凝土施工間斷而出現(xiàn)“冷縫”等施工質(zhì)量問題。在運(yùn)輸大體積混凝土期間，運(yùn)輸時(shí)間不可超過 3h ，如果到達(dá)澆筑點(diǎn)的運(yùn)輸時(shí)間超過 3.5h 后就不可進(jìn)行使用。此外，在離開混凝土攪拌站后，施工時(shí)不可私自在混合料中添加外加劑或水等任何一種施工材料;如果大體積混凝土的坍落度在經(jīng)過運(yùn)輸環(huán)節(jié)后存在了 40mm 以上的損失或者現(xiàn)場的溫度超過 25℃，那么不可在現(xiàn)場進(jìn)行澆筑施工作業(yè)。

3 混凝土澆筑與振搗施工技術(shù)

3.1 混凝土澆筑施工技術(shù)

在澆筑超高層建筑基底部的混凝土期間，首先需要確保大體積混凝土澆筑的連續(xù)性，避免因?yàn)闈仓┕すば虿坏轿换蜷g斷澆筑施工行為而出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量問題。針對超高層建筑結(jié)構(gòu)中的底層結(jié)構(gòu)澆筑，靈活運(yùn)用車載架臂泵等一些的澆筑設(shè)備去澆筑這些部位，之后再相應(yīng)地澆筑超高層建筑的中心筒部位，同時(shí)要注意以中心筒為核心來逐步澆筑其周邊區(qū)域的梁板。鑒于澆筑基地轉(zhuǎn)換層部位的大體積混凝土中核心筒部位處以及周邊承臺部位處所用的大體積混凝土強(qiáng)度各有不同，所以在實(shí)際的大體積混凝土澆筑施工中要注意靈活地運(yùn)用分層澆筑法開展?jié)仓┕?。而要確保每一層澆筑的大體積混凝土厚度控制在500mm，同時(shí)大體積混凝土澆筑后可能會因?yàn)樽陨碇亓ψ饔枚詣?dòng)地構(gòu)成澆筑斜坡，這樣就可以所增加澆筑橫截面積來充分地釋放出所澆筑大體積混凝土中的熱量。在這個(gè)環(huán)節(jié)的澆筑施工環(huán)節(jié)中，可以采取逐步向前澆筑的分層澆筑施工工藝，期間要認(rèn)真地做好交接縫部位混凝土振搗施工，確保整體混凝土澆筑施工的質(zhì)量。此外，在利用大型澆筑設(shè)備澆筑大體積混凝土期間，不可在同一位置處開展連續(xù)布料施工作業(yè)，且要采取漸進(jìn)式布料作業(yè)的施工方式，在施工作業(yè)區(qū)域中應(yīng)用水平轉(zhuǎn)動(dòng)的方式開展大體積混凝土布料施工。

3.2 混凝土振搗施工技術(shù)

在大體積混凝土澆筑施工期間，也要做好振搗施工。在振搗施工之前，要結(jié)合實(shí)際的超高層建筑施工實(shí)際情況科學(xué)地確定振搗棒的埋設(shè)位置，力求確保振搗施工的全面性與均勻性。一方面，針對振動(dòng)棒設(shè)備間的位移距離適宜維持在 400mm 之內(nèi)，振搗時(shí)間適宜控制在 20-30s 之內(nèi)，同時(shí)要本著“快插、慢拔”的原則開展振搗施工作業(yè);每次振搗棒插進(jìn)的深度適宜控制在 50mm，且要確保振搗棒深入下層混凝土中 10mm 左右距離，以便確保兩層混凝土之間保持良好的銜接性。另一方面，鑒于超高層建筑工程對混凝土抗裂強(qiáng)度等具有較高要求，可以針對大體積混凝土采取二次振搗施工，并且在分層澆筑大體積混凝土施工過程中需要逐層遞增澆筑的坡度，逐步延伸其坡長，且要將振搗設(shè)備科學(xué)地設(shè)置于坡度兩端位置。此外，在振搗大體積混凝土期間，要以振搗的大體積混凝土表面不存在下沉、灰色泥漿涌出或氣孔等情況為主，這時(shí)候即可停止施工振搗施工。

4 大體積混凝土養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)

由于超高層建筑體型復(fù)雜多變、巨型結(jié)構(gòu)體量大、建造質(zhì)量要求高。我們在澆筑和振搗完大體積混凝土施工之后，為了確保整體施工質(zhì)量，還需要做好其養(yǎng)護(hù)施工管理，具體的養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)包括如下兩個(gè)方面：①做好大體積混凝土抹平施工。鑒于超高層建筑工程中的基地底部部位的混凝土非常容易因?yàn)闇囟雀淖兌纬杀容^大的溫度應(yīng)力，容易出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量病害，所以在澆筑完畢后要做好抹平施工作業(yè)，且要進(jìn)行三次以上抹平施工;②要做好大體積混凝土抹平施工之后的覆膜施工，使其可以保持良好的濕潤性。比如，要對超高層建筑基底的底板與梁臺部位處利用麻袋或塑料薄膜進(jìn)行覆膜施工，并要持續(xù)進(jìn)行 2 周以上時(shí)間養(yǎng)護(hù)施工，具體需要結(jié)合大體積混凝土養(yǎng)護(hù)的外部環(huán)境以及混凝土的發(fā)展強(qiáng)度等進(jìn)行合理確定。

結(jié)語：大體積混凝土是超高層建筑工程施工的重點(diǎn)，其質(zhì)量直接關(guān)乎工程施工的質(zhì)量，加強(qiáng)其施工管理顯得尤為重要。在大體積混凝土施工中，需要從混凝土施工配合比控制技術(shù)入手，做好混凝土拌制與運(yùn)輸施工，澆筑與振搗施工以及養(yǎng)護(hù)施工等關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)的施工技術(shù)應(yīng)用控制，這樣才能全面提升大體積混凝土施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 賈堅(jiān)，謝小林，翟杰群，等."上海中心"圓形基坑明挖順作的安全穩(wěn)定和控制[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2019（增刊1）：370-376.

[2]吳德龍，鄭捷，陳堯亮，等.高度492m：上海環(huán)球金融中心超高泵送高強(qiáng)混凝土技術(shù)研究[J].建筑施工，2018，30（4）：237-241.