超高層建筑混凝土施工技術要點初探

周健

（重慶建工新型建材有限公司重慶　400025）

超高層建筑混凝土施工技術要點初探

周健

（重慶建工新型建材有限公司重慶400025）

超高層建筑中混凝土施工作為建筑工程中的重要施工項目，其施工的好壞在一定程度上決定了建筑體的質量。本文將從超高層混凝土的制備、輸送、澆筑養護等環節，對混凝土技術加以試論，以求混凝土施工技術在超高層建筑中發揮應有的作用。

超高層建筑；混凝土施工；技術要點

世界經濟的快速發展，給建筑行業提供了更為先進的建筑材料、施工設備和建筑理念，為建筑體向著超高層方向邁進創造了條件。超高層建筑是指建筑層超過40層，高度在100m以上的高層建筑體。超高層建筑體施工具有較高的技術要求，并伴有高風險，這也給超高層建筑混凝土施工提出了更高的要求。混凝土的制備、輸送、澆筑養護等施工技術將在超高層建筑施工中起著重要的作用。

1　超高層建筑混凝土的技術要點

1.1強度要求

因超高層建筑高度高、自重大、風荷大、空間利用要求高，建筑體結構特殊，所以，要嚴格把好建筑材料質量關，這不僅關系到建筑的質量，同時也是保證施工安全進行的重要條件。在超高層建筑施工中，鋼筋混凝土結構得到了廣泛的應用，并在此基礎上出現了型鋼混凝土結構以及鋼管混凝土結構，這些結構的運用可使超高層建筑在抵御以上不可改變情況上發揮積極的作用。

1.2澆筑工作性要求

因超高層建筑結構節點復雜（鋼管型鋼柱等）、大體積結構體（筏板、筒體、巨柱），在進行混凝土澆筑的過程中，一定要注意混凝土的自密實性。若在澆筑的過程中，混凝土發生離析，使混凝土結構粒子無法緊密地靠在一起，留有空隙，致使混凝土結構不牢固，在受到超大外力之下，就會發生形變，裂紋，甚至是坍塌，造成嚴重的后果。同時，混凝土在澆筑和養護的過程中內部會發熱，與外部氣溫形成一個溫度差，在溫度的影響下，混凝土也容易發生收縮與變形，造成溫度破壞。因此，在超高層混凝土施工過程中，一定要注意混凝土的自密實、發熱、收縮等特點，采取積極的應對防護措施。

1.3可泵性要求

因超高層建筑超高高度的特點，材料的垂直運輸是制約其工期和成本的主要因素。如何解決管道長、自重壓力高，摩擦阻力大等不利因素，而保證混凝土順利通過泵管輸送到指定的地點，是超高層混凝土施工成敗的關鍵。混凝土的可泵性是指混凝土在泵壓下沿著泵管流動的順暢程度的特性。混凝土的可泵性要求混凝土能夠在泵腔內順暢流通，且充滿整個管道空間，同時要有良好的粘聚性，在管道流通過程中不能分層、泌水。

2　超高層建筑混凝土施工技術

2.1混凝土的制備

2.1.1技術參數要求

因超高層建筑對混凝土強度要求高，因此，在配置C50～C80高強度混凝土時，一般選用普通硅酸鹽水泥。選用的水泥等級應在P.O.42.5級以上，混凝土外加劑為第四代聚羧酸類高效減水劑，選用的砂石最好是粒形良好、密實堅硬的石灰石、花崗巖等碎石，配制時可摻入粉煤灰、沸石粉、硅粉等摻合料改善混凝土的工作性能，但須掌握好摻入比例。在混凝土配合比設計中，水灰比、砂率以及單位用水量是三大技術參數。三大參數的比例是決定混凝土配合比設計是否成功的關鍵。在制備超高層建筑的高強度混凝土時，水灰比宜控制在0.24～0.38，砂率宜控制在28～ 34%，高效減少劑的摻量宜控制在0.5～1.8%。出機混凝土塌落度宜控制在230cm以上，擴散度控制在580cm以上，倒錐時間控制在5～15s，且需保證無離析泌水和抓底情況。

2.1.2原材料控制

超高層混凝土施工技術需要有嚴格的質量控制，這對于保證施工的順利進行具有重要的意義。而對原材料的質量控制更是其中的關鍵。對混凝土原材料的控制，包括對水泥、礦物摻合料、粗骨料、外加劑、水、細骨料這六種材料進行質量控制。

水泥質量檢驗首先要看水泥的出廠日期、牌號、檢驗報告、合格證明，其次檢查包裝鉛封是否完好，測定水泥溫度和觀察外觀質量，超過60℃及表觀驗收異常的應直接拒收，并對顏色異常貨品進行留樣封存。再次對每批次水泥進行凈漿流動度試驗，若發現凈漿流動度有顯著變化，則立即通知外加劑供應商進行有效調整。水泥在入場之后應密閉儲存，以免水泥受潮、變性失效，且應盡量在溫度達到環境溫度后使用。

礦物摻合料進貨驗收，同樣需要查看廠家的出廠證明以及產品的顏色、顆粒、密度等，并按規定進行相應入場檢測。入場保存上同水泥的保存方法基本一致。

在對外加劑進行進貨驗收時，除了把好質量關之外，還要對其進行工程適配，只有適配合格才能使用。在入場保存方面，要分類存放，粉狀外加劑為了防止受潮結塊，應防止在陰涼干燥處。

對粗細骨料的進貨驗收需要檢查骨料的品種、規格、密度以及生產廠家等，以抽樣檢查的方式確定骨料的質量。

攪拌用水宜采用飲用自來水，且必須符合混凝土用水標準對水質的要求。

2.1.3生產控制

在超高層建筑混凝土生產控制中，如何保證生產配合比與設計配合比一致，是生產控制的關鍵所在。而計量校核和砂石含水控制檢測是控制的重要手段。

為保證設備計量的準確，在平時按規檢測基礎上，應在每次澆筑前對粉料秤、外加劑秤和水秤進行加測，并在每班交接時，對外加劑秤進行校核、對所有計量秤進行0點校核。

在生產過程中，砂石的含水量對混凝土的塌落度和水灰比有較大影響。因此，在生產過程中：①要定時測出砂石的含水率，及時對生產配合比進行調整；②監督員要對鏟車的鏟料順序加以監督，以保證砂石含水量在檢測間隔時間內相對穩定。

因高強度混凝土膠凝材料多、粘度大、不易攪拌均勻，所以，生產時必須保證充足的攪拌時間，不然會出現塌落度隨時間明顯增大的情況。攪拌時間的設定，應根據混凝土攪拌后0.5h內塌落度無明顯變化的攪拌時間為宜。為保證到場混凝土的工作性能滿足要求，在生產時，應安排試件工進行開盤鑒定和過程監控，及時反饋和調整。

2.2混凝土的輸送

2.2.1混凝土的運輸

在超高層建筑施工過程中，對混凝土的用量需求是龐大的，混凝土在攪拌完成后，為了保證運輸質量，防止混凝土在輸送過程中發生分層離析，需要快速地將混凝土運輸到施工現場，以完成混凝土澆筑。

2.2.2混凝土的泵送

目前，在超高層建筑施工過程中，一般采用接力泵送或一泵到頂的泵送施工技術。接力泵送是指一臺混凝土泵機將混凝土輸送到另一臺事先放置好的一定高度的泵機上，再由高處泵機向上泵送以完成一定高度的混凝土澆筑施工。此種方法具有簡單、安全、經濟、實效的優點，而且對泵機的要求也不是很高，一般在完成施工要求之后，地面泵機還可用于其他的一般工程當中。但需考慮第二泵的位置、樓面板的承載力和泵機吊裝問題，在施工中還需注意第一泵和第二泵的協調性。接力泵送在超高層建筑早期發展中應用的范圍較為廣泛，隨著泵送機械制造水平的提升，泵機輸送能力的增大，一泵到頂的施工方案逐漸取代了接力泵的地位，并成為了主要的泵送輸送混凝土方式。此種泵送方案具有簡單、經濟等優點，不足的是因泵送壓力大，容易產生泄漏造成混凝土離析、堵塞等，使施工難以繼續，同時綜合利用效率低，也成為了一泵到頂施工技術又一突出問題。盡管如此，施工方也多會選擇一泵到頂施工方案。

對高壓輸送管道進行合理布置和固定，可有效防止泄露、堵塞、爆管等情況的發生。在對水平管道進行布置時，水平管與垂直管道長度之比應在1/4以內，用于抵抗垂向管道內由于混凝土自重而對地泵產生的反壓，并在泵機出口20m內設置液壓閥和活動管，為管道堵塞、清洗時提供可拆卸的端口。豎向管道的布置需要保證所有的立管保持垂直。當建筑高度超過150m時，立管應在120m左右處做立管Z字形彎折轉換，以抵消混凝土和泵管自重帶來的壓力。

在超高層建筑中，所使用的混凝土強度和粘度要求較高，這也給混凝土泵送帶來的一定的難度。因此，在進行混凝土泵送過程中：①要對管道進行檢查，防止管道破損造成混凝土泄漏和堵塞；②在開泵輸送前，先要用清水對泵管進行潤濕，再用充足砂漿對管道進行潤滑；③輸送時，應先高壓緩慢勻速的泵送，在前端出料后再提升泵送速度。若過程中必須停頓輸送，10min內的應關閉截止閥，防止壓力過大造成S管堵塞；超過10min的，應每隔15min泵送換料一次，但停頓的時間不能超過混凝土從攪拌到澆筑完成所允許的最長停留時間，以免混凝土結塊，堵塞管道，失去效用。

2.3混凝土的澆筑養護

2.3.1混凝土的澆筑控制

在超高層建筑施工過程中，混凝土澆筑的好壞直接關系到施工的質量，超高層建筑混凝土的澆筑難點在核心筒、巨柱及梁柱節點等鋼筋密集區域的下料和振搗上。在這些區域澆筑時：①在鋼筋綁扎時應提前預留下料和下泵位置；②應多次分層下料；③應準備充足人員和各種尺寸的插入式振搗器、附著式振搗器；④在振搗過程中，應快插慢拔，內外配合，保證振搗效果。

2.3.2混凝土的養護

因超高層建筑混凝土強度高、體積大，加之超高層建筑高度高，作業面處于太陽直射和大風的巨大影響下。所以在進行一般養護的同時，防太陽直射和大風引起的板面失水開裂、防大風引起的內外溫差加大是混凝土養護的關鍵。對板面的養護最好的方法是在板面二次收光磨平后，及時用薄膜進行覆蓋養護；防大風最好的方法是在外爬架內部設置一層塑料薄膜防風層，如果是在氣溫較低的冬季，還應在混凝土表面用麻袋、溫水等措施進行保溫養護。

3　綜述

隨著經濟的快速發展，城市人口的不斷增多，城市住房需求量的增大，對建筑體進行加高已經成為了解決城市用地的重要手段。在進行超高層建筑施工過程中，對混凝土的需求量是巨大的。混凝土的生產、制配、養護和質量監控等方面的內容，需要施工方給予高度的重視和配合，這對于保證施工質量以及施工進度具有重要的意義。

[1]張巖.超高層建筑電纜垂直敷設綜合施工技術[J].建筑技術，2012，43（2）：136～138.

[2]馬小軍，毛長國，傅旭，等.超高層建筑自密實混凝土施工技術[J].建筑技術，2012，43（11）：1029～1031.

[3]徐輝，劉洪剛，焦景毅，等.超長大直徑灌注樁在超高層建筑中的應用[J].施工技術，2015，44（8）：109～113.

[4]馬小軍，何二天，王萬民，等.超高層建筑中風化泥質砂巖層地基施工技術[J].建筑技術，2012，43（11）：1016～1018.

[5]張莉莉，吳華，羅藝，等.超高層建筑混凝土泵管余料回收及綠色路面施工技術[J].建筑技術，2014，45（2）：119～122.

TU974

A

1673-0038（2015）40-0001-02

2015-9-15

周健（1979-），男，助理工程師，本科，主要從事建筑工程管理方面的工作。