試析高層建筑工程中多強(qiáng)度等級混凝土的施工技術(shù)

【摘 要】在城市化進(jìn)程中高層建筑起著不可替代的作用，高層建筑在外觀及形式上越來越追求創(chuàng)新，這種情況下對建筑物的質(zhì)量提出了更高地要求，在施工中多強(qiáng)度等級混凝土的應(yīng)用可以有效解決高層建筑工程中存在的諸多問題，進(jìn)而增強(qiáng)結(jié)構(gòu)受力能力。本文主要對多強(qiáng)度等級混凝土的概況進(jìn)行了分析，并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行了其技術(shù)應(yīng)用的闡述。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；多強(qiáng)度等級混凝土；技術(shù)；概況

1.多強(qiáng)度等級混凝土概況

混凝土的強(qiáng)度等級是指混凝土的抗壓強(qiáng)度。混凝土的強(qiáng)度等級應(yīng)以混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分。采用符號C與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值表示。混凝土的抗壓強(qiáng)度是通過實(shí)驗(yàn)得出的，我國采用邊長為150mm的立方體作為混凝土抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件。用非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件進(jìn)行試驗(yàn)，其結(jié)果應(yīng)乘以折算系數(shù)，換算成標(biāo)準(zhǔn)立方體強(qiáng)度：200mm×200mm×200mm的試件，折算系數(shù)為1.05；100mm×100mm×100mm的試件，折算系數(shù)取0.95。

按照《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)注》GB/T50081-2002，制作邊長為150mm的立方體在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)（溫度20±2）℃、相對濕度在95%以上）條件下，養(yǎng)護(hù)至28d齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的極限抗壓強(qiáng)度，稱為混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度，以fcu表示。按照GB50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，在立方體極限抗壓強(qiáng)度總體分布中，具有95%強(qiáng)度保證率的立方體試件抗壓強(qiáng)度，稱為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（以MPa計(jì)），fcu，k表示。

依照標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法測得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度作為混凝土強(qiáng)度等級。

按照GB50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，普通混凝土劃分為十四個(gè)等級，即：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。例如，強(qiáng)度等級為C30的混凝土是指30MPa≤fcu，k<35MPa。

影響混凝土強(qiáng)度等級的因素主要有水泥等級和水灰比、 集料、 齡期、 養(yǎng)護(hù)溫度和濕度等有關(guān)。

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了滿足柱軸壓比以及截面尺寸不能過大的要求，使得柱混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度高于梁板的設(shè)計(jì)強(qiáng)度成為必然，而且隨著建筑物高度的增大，兩者的差值會越大。 在施工中為保證不同強(qiáng)度等級混凝土的施工質(zhì)量，確保滿足設(shè)計(jì)要求，使得梁柱節(jié)點(diǎn)處的施工難度增大。

2.實(shí)例分析

某辦公樓，筒體結(jié)構(gòu)，建筑東西長31.5m，南北寬31.5m。地下二層，-2層為六級平戰(zhàn)結(jié)合人防工程，-1層為設(shè)備用房；地上二十三層，地上一至二十層（±0.00～75.6m）為開放式大開間測繪實(shí)驗(yàn)用房、生產(chǎn)用房。屋面以上二十一層（75.6～79.8m）為文體健身室，二十二層（79.8～83.7m）為電梯機(jī)房及設(shè)備用房，二十三層（83.7～88.5m）為水箱間。建筑總高度為93.71m，總建筑面積為22149m2。本工程主體結(jié)構(gòu)體系為鋼筋砼筒體結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆樓板。抗震設(shè)防烈度為8度，剪力墻、框架抗震等級均為一級，安全等級為二級。

2.1混凝土施工方案

柱、剪力墻砼施工，考慮工程進(jìn)度，本工程采用墻體砼采用與頂板一起澆筑的方法。澆筑時(shí)先將框架柱及剪力墻混凝土澆筑完成后澆筑頂板梁混凝土，砼澆灌時(shí)要控制砼自落高度和澆灌厚度，防止離析、漏振。嚴(yán)格控制下灰厚度及砼振搗時(shí)間，不得振動鋼筋及模板，以保證砼質(zhì)量。要加強(qiáng)柱、剪力墻根部砼振搗，防止漏振造成根部結(jié)合不良，棱角殘缺現(xiàn)象出現(xiàn)。為了有效防止?fàn)€根，柱墻澆筑前應(yīng)先坐漿3～5cm厚。

剪力墻厚度較小且鋼筋較密，在保證砼強(qiáng)度的前提下，可適當(dāng)增大砼坍落度，一般宜控制在18±2cm。剪力墻窗洞處澆筑砼時(shí)應(yīng)從窗洞兩側(cè)同時(shí)下料，并在底模鉆孔，以利于氣體排出，防止窗下封氣形成空洞。砼澆筑污染的鋼筋及時(shí)清理干凈，保證鋼筋的握裹力。灑落樓面及模板背楞內(nèi)的砼應(yīng)及時(shí)清理。

交接面位置：先將柱及剪力墻混凝土澆筑至樓層設(shè)計(jì)標(biāo)高后開始澆筑梁混凝土，梁混凝土澆至板底面標(biāo)高開始澆筑頂板混凝土。梁、柱交接面設(shè)置在距柱1倍梁高處。交接面上設(shè)置不大于5×5mm孔鉛絲網(wǎng)片，在混凝土初凝前澆筑梁板砼，澆筑時(shí)加強(qiáng)交接面出混凝土振搗，不得形成冷縫。

2.2選擇砼原材料

為保證高層混凝土施工質(zhì)量，原材料的選擇極為重要，對進(jìn)場材料要選擇，符合各項(xiàng)規(guī)范要求方可使用。水泥：選用425#普通硅酸鹽水泥并適當(dāng)摻加粉煤灰。碎石：選用級配較好的花崗巖碎石，粒徑為10～30mm，含泥量不得大于1%，且不得含有有機(jī)雜質(zhì)。砂：選用級配較好的中粗砂，含泥量不得超過2%，通過0.315mm篩孔的砂不得少于15%。外加劑：選用具有緩凝系減水劑和膨脹劑，從而降低水灰比。

2.3混凝土的運(yùn)輸與澆注

混凝土運(yùn)輸應(yīng)以最少的轉(zhuǎn)載次數(shù)和最短時(shí)間，從攪拌地點(diǎn)運(yùn)到澆筑地點(diǎn)。 其混凝土的延續(xù)時(shí)間不宜超過相應(yīng)的規(guī)定。作為攔截高強(qiáng)度等級混凝土的方式，鋼絲網(wǎng)片的設(shè)置與梁板鋼筋綁扎同時(shí)進(jìn)行，位置位于在梁上距柱邊距離600mm處，鋼絲網(wǎng)片應(yīng)綁扎牢固，能夠抵抗混凝土澆注時(shí)的沖擊力。澆筑時(shí)，先澆筑柱、核心筒墻的高強(qiáng)度等級混凝土區(qū)；后澆筑梁板低強(qiáng)度等級混凝土區(qū)，澆筑混凝土的原則允許高強(qiáng)度等級混凝土流至梁上距柱邊距離600mm，超過鋼絲網(wǎng)片，不允許低強(qiáng)度等級混凝土流入柱、核心筒墻區(qū)。對少量通過網(wǎng)眼滲入梁底的冷漿要及時(shí)處理干凈。當(dāng)采用輸送管輸送混凝土?xí)r，應(yīng)由遠(yuǎn)而近澆筑；同一層的混凝土，先豎向結(jié)構(gòu)后水平結(jié)構(gòu)的順序，分層連續(xù)澆筑；當(dāng)不允許留施工縫時(shí)，區(qū)域之間，上下層之間的混凝土澆筑停歇時(shí)問，不得超過混凝土初凝時(shí)間。

梁板的混凝土采用二次振搗法，即在混凝土初凝前再振搗一次，增強(qiáng)高低強(qiáng)度等級混凝土交接面的密實(shí)性，減少收縮。混凝土自吊斗口下落的自由傾落高度不宜超過2m。梁、板應(yīng)同時(shí)澆筑，澆筑方法應(yīng)由一端開始用“趕漿法”即先澆筑梁，根據(jù)梁高分層階梯形澆筑。當(dāng)達(dá)到板底位置時(shí)再與板的混凝土一起澆筑，隨著階梯形不斷延伸，梁板混凝土澆筑連續(xù)向前推進(jìn)。和板連成整體高度大于1m的梁，允許單獨(dú)澆筑。澆筑時(shí)，澆筑與振搗必須緊密配合，第一層下料慢些，梁底混凝土充分振實(shí)后再下二層料。用“趕漿法”保持水泥漿沿梁底包裹石子向前推進(jìn)，每層均應(yīng)振實(shí)后下料，梁底及梁幫部位應(yīng)振實(shí)，振搗時(shí)不得觸動鋼筋及預(yù)埋件。梁，柱節(jié)點(diǎn)鋼筋較密時(shí)，澆筑此混凝土?xí)r，宜用小粒徑石子同強(qiáng)度等級的混凝土澆筑，并用小直徑振搗棒振搗。

2.4混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土養(yǎng)護(hù)應(yīng)及時(shí)，使其不會因溫差和強(qiáng)度等級不同而產(chǎn)生收縮裂縫。澆水次數(shù)以能使混凝土面層保持濕潤狀態(tài)為準(zhǔn)，特別是梁。除了板面澆水外；還應(yīng)在板下梁側(cè)澆水養(yǎng)護(hù)，并盡可能推遲梁側(cè)模的拆模時(shí)間。防水抗?jié)B混凝土養(yǎng)護(hù)期不少于14天；一般混凝土養(yǎng)護(hù)不少于7天；后澆帶混凝土養(yǎng)護(hù)不少于28天。

3.結(jié)束語

本文通過工程實(shí)例，就施工中常見的梁柱混凝土強(qiáng)度等級不同，造成節(jié)點(diǎn)區(qū)域混凝土強(qiáng)度等級不同與同層梁板混凝土強(qiáng)度等級不同的問題進(jìn)行了闡述，提出了切實(shí)可行的解決措施，并給出了確保混凝土質(zhì)量的具體做法，對解決多強(qiáng)度等級混凝土施工技術(shù)問題具有實(shí)際意義。

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