接力式澆筑大體積混凝土施工技術

趙子武 杜 萱 李 毅

中建三局集團有限公司 陜西 西安 710065

隨著社會經濟和科學技術的發展，城市超高層建筑越來越多。但超高層建筑節點復雜，在地下室施工至土方回填之間的時間段內，易受場地及道路的限制，致混凝土澆筑存在很大困難。為此，通過應用接力式澆筑混凝土技術，有效地解決了混凝土澆筑難題，而且加快了施工速度，降低了混凝土坍落度損失，提高了工作效率，節省了施工成本，是促進建筑發展的一項重要新技術[1-5]。

1 工程概況

蘭州·名城廣場工程（圖1）的總建筑面積為583 993.77 m2，地上建筑面積為451 401.18 m2，地下132 592.59 m2。本工程地下建筑3層，地上裙樓4層，建筑高度23.85 m，1#樓地上建筑60層，建筑高度為249.65 m，2#、3#樓地上建筑38層，建筑高度為195.55 m，4#樓地上建筑47層，建筑高度為196.85 m。1#、4#樓采用框架-核心筒結構體系，2#、3#樓采用剪力墻結構體系。裙房采用框架-剪力墻結構體系。本工程設計年限為50 a，抗震設防烈度為8度。隨著地下室結構的進行，基坑內再無運輸道路，遠離基坑北側道路的結構混凝土澆筑也越來越困難，鑒于此，采用了接力式澆筑混凝土技術進行施工。

圖1 蘭州·名城廣場效果圖

2 施工難點

1）靠基坑南側地下室已出±0.00 m，基坑北側地下室開始施工。由于基坑未回填，基坑南側未形成施工道路。地泵可以從北側的下坑坡道倒車進入坡底平臺，混凝土罐車下去無法掉頭，倒車下去危險性較大。只憑借天泵或地泵無法把混凝土輸送到南側作業面上，存在很大的施工困難。

2）現主體塔樓已施工至3層以上，需澆筑部位距基坑底垂直距離33 m以上，距地泵支設位置水平距離60 m，基坑上天泵和基坑下地泵垂直距離達15 m，混凝土傳輸距離遠。

3）由于預留裙樓區域筏板開始施工，導致3#主樓成為孤島形式，原有基坑內混凝土澆筑點已拆除，主樓混凝土澆筑存在較大困難。

4）本工程結構混凝土最大強度等級為C60，其粗骨料粒徑大，黏度高。澆筑路線長時坍落度損失大，為防止發生堵管或產生冷縫，澆筑時必須保證連續性。

3 運用原理

接力式澆筑混凝土是一種天泵和地泵混合式澆筑混凝土的技術，主要是先通過罐車放料到基坑上天泵，再由天泵傳輸到基坑底地泵，最后由地泵通過泵管傳輸到作業面。過程中必須保證天泵和地泵的混凝土傳輸速度相同，防止出現堵管或空管現象，而且必須要控制混凝土坍落度，防止傳輸過程中坍落度損失過大對工程質量產生影響（圖2～圖5）。

圖2 混凝土出罐

圖3 天泵轉地泵

圖4 地泵接布料機

圖5 施工全景

4 現場施工

4.1 施工部位

現場需澆筑的部位包括主樓梁板、樓梯、剪力墻、柱。由于3#樓距基坑邊水平距離60 m（圖6），傳輸距離遠，且存在孤島形式的限制，故采用接力式澆筑混凝土的施工技術。

圖6 混凝土澆筑平面布置示意

4.2 混凝土配合比

對混凝土先進行適配，開始時將坍落度控制在170 mm左右，但現場澆筑不成功，容易發生堵管現象。于是將坍落度調整到190 mm，但到作業面時混凝土流動性太差，隨后又進行多次適配，最終調整坍落度到210 mm，可保證澆筑順利進行。

4.3 混凝土流速

澆筑過程中嚴格控制混凝土流速，防止混凝土流速過快發生離析，而且必須保證天泵和地泵的傳輸速度相同。經過計算，2種混凝土流速如表1所示。

表1 C30和C60混凝土流速

4.4 坍落度監測

在現場混凝土澆筑過程中，嚴格控制混凝土坍落度。對混凝土出罐時、出天泵時、出地泵時這3個時間的坍落度進行監測，計算其損失值，若損失過大，則對混凝土的配合比和流速進行調整，以保證混凝土的質量。

根據實測值，C30混凝土經過天泵的坍落度損失值在25 mm左右，經過地泵的損失值在35 mm左右，整體損失值大約為60 mm；而C60混凝土經過天泵的坍落度損失值在40 mm左右，經過地泵的損失值在50 mm左右，整體損失值大約為90 mm。由于混凝土傳輸距離遠，坍落度損失值大一些。C60混凝土強度等級高、粒徑大、黏度高，所以對其配合比和坍落度更要嚴格控制。

4.5 混凝土振搗

在混凝土澆筑過程中，邊澆筑邊振搗。振搗遵循的原則是快插慢拔，必須保證振搗密實，防止拆模后存在氣泡。采用大鋼模技術加固的墻體在拆模后必須達到清水混凝土要求。在第1次澆筑混凝土達到初凝前進行第2次澆筑，防止冷縫產生。

5 結語

本工程擁有4棟超高層，外加3層地下室和4層地上裙房，結構復雜，施工過程中存在很多困難。這就需要我們提前發現問題、提出解決方案，并向設計單位、建設單位反饋，最終優化施工。若無接力式澆筑混凝土技術，主樓只能面臨停工，將嚴重拖慢施工進度；成功應用接力式澆筑混凝土技術，不僅節約了工期，加快施工進度，同時為后續類似工程提供并積累了實踐經驗。