國(guó)瑞西安金融中心混凝土施工管控技術(shù)

張磊，路飛，張凱峰，吳超，令建，彌楊志

（中建西部建設(shè)北方有限公司，陜西 西安 710010）

0 引言

按照我國(guó)現(xiàn)行的 GB 50016—2014《高層民用建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》，凡是 100m 以上的高層建筑統(tǒng)稱為超高層建筑[1-3]。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，超高層建筑高度不斷增加，故而泵送混凝土技術(shù)被大量應(yīng)用于超高層建筑施工中[4]。因泵送混凝土的強(qiáng)度與泵送高度較高，容易造成由于泵送阻力過大導(dǎo)致堵管等一系列問題，不僅如此，原材料質(zhì)量、泵送設(shè)備、技術(shù)與施工工藝、現(xiàn)場(chǎng)控制等方面均會(huì)影響泵送混凝土的正常施工[5-6]。依托在建西北第一高樓國(guó)瑞西安金融中心超高層項(xiàng)目，利用普通材料配制高性能混凝土，順利完成了施工總高度為350m 的混凝土泵送施工工程。在混凝土施工過程中，將該工程在原材料優(yōu)選、技術(shù)質(zhì)量監(jiān)管、人員制度管理、施工設(shè)備布置及施工過程監(jiān)管等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的研究總結(jié)。

1 工程背景

國(guó)瑞西安金融中心項(xiàng)目位于西安市高新區(qū)創(chuàng)業(yè)新大陸北側(cè)，緊鄰城市主干道錦業(yè)路，東西側(cè)緊鄰規(guī)劃路，南側(cè)臨市政規(guī)劃創(chuàng)業(yè)新大陸綠化廣場(chǎng)；總建筑面積 289978.21m2；占地面積 19162m2，地下建筑面積約 64344.96m2，地上建筑面積約 225633.25m2；本工程地上 75 層、地下 4 層，其中地下 4～2 層 4m，地下一層 6.1m；地上首層 15.3m，標(biāo)準(zhǔn)層 4.3m，設(shè)備層4.3/6m，總建筑高度達(dá) 350m，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式為筏板樁基礎(chǔ)，主體結(jié)構(gòu)為勁鋼框筒結(jié)構(gòu)，屋蓋結(jié)構(gòu)形式為桁架樓承板結(jié)構(gòu)。

2 混凝土質(zhì)量控制

2.1 原材料優(yōu)選

國(guó)瑞西安金融中心項(xiàng)目在整個(gè)混凝土施工過程并未使用超細(xì)礦物外加劑等特殊材料，僅采用普通材料既實(shí)現(xiàn)了混凝土的超高層泵送，故在原材料進(jìn)廠環(huán)節(jié)需進(jìn)行以下掌控：必須保證單次施工中材料的均勻性，強(qiáng)制要求最低砂、石庫(kù)存量分別不低于 1000t；要求超高層施工水泥、粉煤灰、礦粉每車檢查，確保粉料的性能穩(wěn)定；要求每次施工前根據(jù)上次施工情況對(duì)外加劑摻量進(jìn)行驗(yàn)證調(diào)整，對(duì)每批大貨進(jìn)行驗(yàn)證試生產(chǎn)，確保試驗(yàn)與生產(chǎn)混凝土性能一致性。

為改善混凝土泵送性能，在未摻入硅灰等超細(xì)礦物的情況下，普通骨料的級(jí)配選型尤為重要。國(guó)瑞西安金融中心項(xiàng)目實(shí)行普通骨料優(yōu)選化，骨料粒形圓潤(rùn)飽滿，針片狀及含泥量少，并嚴(yán)格把控骨料級(jí)配，使得所用普通骨料的各篩篩余量在合理范圍內(nèi)浮動(dòng)，達(dá)到骨料體系空隙率最低，以增強(qiáng)混凝土可泵性。

2.2 技術(shù)質(zhì)量監(jiān)管

在大量總結(jié)此前超高層建設(shè)項(xiàng)目不同泵送高度技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，明確不同階段、不同類型混凝土的施工難點(diǎn)。將國(guó)瑞西安金融中心項(xiàng)目整個(gè)施工過程按照項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)高度分為 20～50m、50～150m、150～250m、250～350m 四個(gè)階段，每階段分別從坍落度、擴(kuò)展度、倒置坍落度桶排空時(shí)間、含氣量、壓力泌水率、溫度、強(qiáng)度等多個(gè)維度對(duì)混凝土性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，確保不同階段混凝土滿足相應(yīng)的施工要求，使其供應(yīng)有序，質(zhì)量穩(wěn)定。

施工過程中時(shí)刻緊盯施工進(jìn)度，進(jìn)行性能預(yù)判。動(dòng)態(tài)跟蹤每車混凝土性能，確保每層混凝土穩(wěn)定，根據(jù)每層混凝土性能指標(biāo)對(duì)下層混凝土施工要求做出預(yù)判。也就是說，每一層混凝土施工所反映的問題都作為下一層混凝土施工前的紅燈，必須在下一層施工之前將這些問題解決。

建立備選施工方案，形成預(yù)警機(jī)制。在使用普通材料配制超高層泵送混凝土的同時(shí)，建立特殊材料配比和施工方案，一旦出現(xiàn)未能解決的質(zhì)量問題，便將啟動(dòng)備選方案以保障混凝土產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量。

2.3 人員制度建設(shè)

為保障常規(guī)體系混凝土質(zhì)量穩(wěn)定，國(guó)瑞西安金融中心項(xiàng)目印發(fā)了《超高層項(xiàng)目生產(chǎn)組織專項(xiàng)作業(yè)指導(dǎo)書》，對(duì)各崗位各時(shí)間節(jié)點(diǎn)的工作內(nèi)容作了明確細(xì)致的規(guī)定。從技術(shù)管理、材料組織、質(zhì)量控制、生產(chǎn)供應(yīng)、項(xiàng)目協(xié)調(diào)等環(huán)節(jié)對(duì)各崗位人員進(jìn)行專項(xiàng)指導(dǎo)，最終實(shí)現(xiàn)通過管理手段保障混凝土穩(wěn)定供應(yīng)的目標(biāo)。

3 混凝土泵送施工管理

3.1 施工設(shè)備布置

在布置泵送管道前，對(duì)管道布置基礎(chǔ)、線路走向等進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。在高空布置彎曲管道來抵消因混凝土自身重量產(chǎn)生的反壓力差，將泵管鋪設(shè)后，在泵管下方放置鋼筋模板，澆筑混凝土墩，水泥墩硬化后采用 U 形卡固定泵管以解決混凝土泵送過程中泵管的振動(dòng)問題。對(duì)于混凝土泵管的管徑選擇，若管徑較小，混凝土在泵送過程中所受到阻力、壓力就會(huì)增加；若管徑較大，混凝土泵送用管道的抗暴能力降低，故國(guó)瑞西安金融中心項(xiàng)目選用管徑為 125mm 的泵管對(duì)混凝土進(jìn)行泵送施工。

在布料機(jī)設(shè)置方面，提前對(duì)國(guó)瑞西安金融中心項(xiàng)目施工情況進(jìn)行全面調(diào)研，深入分析該項(xiàng)目每層混凝土的實(shí)際澆筑平面跨度，選取布料機(jī)最佳布控節(jié)點(diǎn)，最終確定采用兩臺(tái)布料機(jī)在澆筑平面相對(duì)放置的規(guī)劃方案，從而實(shí)現(xiàn)在施工過程中混凝土的無死角澆筑。

3.2 施工過程監(jiān)督

技術(shù)人員根據(jù)施工環(huán)境，提前對(duì)混凝土試配采取針對(duì)性驗(yàn)證，及時(shí)調(diào)整混凝土配合比，保障混凝土性能穩(wěn)定，詳細(xì)填寫試配記錄。在混凝土開盤前，質(zhì)檢員檢測(cè)記錄砂含水率，試驗(yàn)員提供最新原材料檢測(cè)報(bào)告，質(zhì)檢員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)證的最新生產(chǎn)配合比、原材料質(zhì)量及砂含水率數(shù)據(jù)進(jìn)行混凝土開盤。開盤后需進(jìn)行混凝土取樣與性能檢測(cè)，調(diào)整混凝土達(dá)到施工控制標(biāo)準(zhǔn)方可出廠，并成型預(yù)留混凝土試塊。

混凝土生產(chǎn)過程中，質(zhì)檢員應(yīng)每隔 1 小時(shí)巡視料倉(cāng)，并檢測(cè)砂含水率及取樣觀察混凝土狀態(tài)，根據(jù)浮動(dòng)的砂含水率與混凝土狀態(tài)及時(shí)調(diào)整用水量和外加劑，確保混凝土具有穩(wěn)定的施工性能。

混凝土運(yùn)輸過程中，選擇距離較短、路況較好的運(yùn)輸路線，盡可能縮短混凝土運(yùn)輸時(shí)間。現(xiàn)場(chǎng)等待車輛不宜過多，盡量減少混凝土出機(jī)至泵送時(shí)間，保障混凝土性能。現(xiàn)場(chǎng)等待時(shí)間過長(zhǎng)或混凝土擴(kuò)展度損失過大，倒坍時(shí)間增加時(shí)，應(yīng)采取混凝土退貨處理，若現(xiàn)場(chǎng)混凝土性能損失可用外加劑改善彌補(bǔ)，可使用與生產(chǎn)相同的外加劑調(diào)整，但現(xiàn)場(chǎng)要嚴(yán)格禁止往混凝土中加水的行為。

現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員需掌握每車混凝土性能，經(jīng)檢測(cè)合格后，混凝土方能泵送澆筑。技術(shù)人員還需對(duì)混凝土的出泵狀態(tài)進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果及時(shí)反饋至攪拌站內(nèi)相關(guān)人員，便于站內(nèi)及時(shí)調(diào)控混凝土施工性能，保持供給混凝土的性能趨于穩(wěn)定。

在澆筑過程中，應(yīng)適當(dāng)增加混凝土振搗棒數(shù)量，縮短振搗間距，保證混凝土在出泵入模后得到充分振搗，強(qiáng)化混凝土的和易性與均勻性，提高后期混凝土力學(xué)強(qiáng)度，確保混凝土施工質(zhì)量。

在混凝土泵送過程中，強(qiáng)制要求混凝土 3 小時(shí)內(nèi)必須入模澆筑，泵不離車，每臺(tái)泵必須保證泵上有車，后車不到前車養(yǎng)泵。在每次施工后對(duì)泵送設(shè)備及管道應(yīng)進(jìn)行全面檢查保養(yǎng)，確保下次施工萬無一失。現(xiàn)場(chǎng)工作人員應(yīng)等待交接班人員到位后方可離開，避免現(xiàn)場(chǎng)工作人員出現(xiàn)“真空”狀況。

4 結(jié)論

介紹了國(guó)瑞西安金融中心項(xiàng)目超高層泵送混凝土施工的管控體系，保障了該項(xiàng)目在較長(zhǎng)施工周期中混凝土性能的穩(wěn)定，且項(xiàng)目從基礎(chǔ)筏板到結(jié)構(gòu)封頂未發(fā)生堵泵事故。采取混凝土原材料優(yōu)選化，優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)，加強(qiáng)混凝土生產(chǎn)、運(yùn)輸及施工過程中的質(zhì)量控制，建立切實(shí)可行的人員管理制度，合理布置泵送設(shè)備，確定高效的混凝土澆筑工藝等一系列管控體系，充分提升了施工效率，避免了工程施工的風(fēng)險(xiǎn)，最終高質(zhì)量高品質(zhì)完成了總高度為 350m 的國(guó)瑞西安金融中心超高層項(xiàng)目建設(shè)任務(wù)。