超高層泵送高強(qiáng)度高性能混凝土成型質(zhì)量施工技術(shù)研究＊

劉 亞，張南風(fēng)，肖 鈞，肖君彥，陳俊瑋

（中建二局第一建筑工程有限公司，北京 100176）

0 引言

混凝土都是現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)的重要原材料之一，在房屋建筑工程、路橋工程及市政工程中得到廣泛應(yīng)用。隨著當(dāng)代科技的不斷進(jìn)步，高強(qiáng)度高性能混凝土逐步受到建筑產(chǎn)業(yè)的關(guān)注與重視，尤其是超高層建筑的出現(xiàn)，超高層泵送高強(qiáng)度高性能混凝土質(zhì)量的研究范圍進(jìn)一步拓寬。然而，在建筑工程施工中，高強(qiáng)度高性能混凝土施工措施有所不當(dāng)，將直接影響整個(gè)超高層泵送高強(qiáng)度高性能混凝土的實(shí)際施工質(zhì)量。因此，以下結(jié)合實(shí)際工程對(duì)超高層高強(qiáng)度高性能混凝土成型質(zhì)量控制進(jìn)行探討與研究。

1 高強(qiáng)度高性能混凝土特點(diǎn)

1.1 內(nèi)涵

隨著社會(huì)不斷進(jìn)步和建筑技術(shù)不斷優(yōu)化，施工技術(shù)已取得較穩(wěn)定的發(fā)展。混凝土施工技術(shù)作為建筑施工技術(shù)中的關(guān)鍵內(nèi)容，其施工工藝的提高直接帶動(dòng)混凝土施工技術(shù)的發(fā)展，混凝土原材料作為建筑工程施工的關(guān)鍵，材料質(zhì)量合格與否將直接關(guān)系建筑工程施工最終質(zhì)量。在此背景下，高強(qiáng)度高性能混凝土應(yīng)運(yùn)而生，利用優(yōu)質(zhì)的水泥資源、水資源和骨料配合，通過施工、設(shè)計(jì)人員的不懈努力，在建筑工程大跨度施工及復(fù)雜環(huán)境中得到廣泛應(yīng)用。高強(qiáng)度高性能混凝土在傳統(tǒng)混凝土配合比的基礎(chǔ)上進(jìn)行革新，水泥和骨料級(jí)配參數(shù)不斷優(yōu)化，并在此基礎(chǔ)上增加適當(dāng)?shù)牡V物原材料及外加劑，不斷提升混凝土強(qiáng)度和性能。一般而言，高強(qiáng)度高性能混凝土既能保證混凝土的較高強(qiáng)度和體積穩(wěn)定性，又能通過建筑原材料質(zhì)量保障、骨料級(jí)配優(yōu)化及外加劑添加等措施，提升混凝土耐久性和使用壽命。

1.2 特征

1）高自密實(shí)性 相較傳統(tǒng)模式下的普通混凝土，高強(qiáng)度高性能混凝土具備較良好的自密性。盡管高強(qiáng)度高性能混凝土在實(shí)際配制過程中減少了用水量，但其漿液仍保持較好的流動(dòng)性，且該流動(dòng)性能抵擋混凝土離析過程。因此，高強(qiáng)度高性能混凝土的自密實(shí)度往往較高，能滿足建筑工程施工基本填充要求。

2）高體積穩(wěn)定性 一般而言，高強(qiáng)度高性能混凝土具備較高的彈性模量，其徐變值、低溫變形值及外界環(huán)境中的收縮變化率相對(duì)較小，因此具備較高的體積穩(wěn)定性。相較傳統(tǒng)混凝土材料，高強(qiáng)度高性能混凝土可將彈性模量提高到40～50GPa，且高強(qiáng)度高性能混凝土在養(yǎng)護(hù)10d后的實(shí)際干縮值可控制在0.04%以下，與傳統(tǒng)混凝土相比有較大提升。

3）高強(qiáng)度 高強(qiáng)度高性能混凝土具備較高強(qiáng)度，其實(shí)際抗壓強(qiáng)度值遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)混凝土。目前，我國高強(qiáng)度高性能混凝土抗壓強(qiáng)度高達(dá)200MPa左右，且混凝土在28d穩(wěn)定期后的平均強(qiáng)度能夠達(dá)到100～120MPa。同時(shí)，高強(qiáng)度高性能混凝土的抗拉強(qiáng)度與傳統(tǒng)混凝土相比也有明顯提高。

4）低水化熱 高強(qiáng)度高性能混凝土整個(gè)水化過程散發(fā)熱量較少，由于高強(qiáng)度高性能混凝土在骨料混合和攪拌過程中實(shí)際使用的水泥量較少，水化作用相對(duì)較弱，由水化作用而產(chǎn)生的水化熱量相應(yīng)減少，能大幅降低混凝土原材料溫度裂縫發(fā)生的可能性。

5）高耐久性 高強(qiáng)度高性能混凝土具備良好的耐久性，由于該類混凝土的抗?jié)B性能較高，自密性能較好，在混凝土施工及完工養(yǎng)護(hù)期內(nèi)發(fā)生裂縫的可能性較小，因此，高強(qiáng)度高性能混凝土耐久性得到顯著改善。

6）高耐火性 高強(qiáng)度高性能混凝土制備過程中，往往會(huì)在混凝土的混合料中添加一定量的有機(jī)纖維或其他外加劑。因此，高強(qiáng)度高性能混凝土在高溫條件下會(huì)釋放出內(nèi)部的蒸汽帶走一部分熱量，其耐火性能與傳統(tǒng)混凝土相比得到顯著提升，能有效避免由于外界溫度變高而造成混凝土爆裂。

2 工程概況

深業(yè)中心服務(wù)型公寓及地下室項(xiàng)目位于長沙市開福區(qū)，西鄰芙蓉中路，北鄰體育館路，東鄰便河邊巷街，南鄰?fù)＼噲觯ㄒ妶D1）。總建筑面積80 782.86m2，總計(jì)容建筑面積63 939.73m2，包括商業(yè) 897.83m2，辦公 7 677.94m2，公廁 206.66m2，物管用房382.68m2，服務(wù)型公寓54 505.73m2，地上 47層，地下 3層為地下車庫。建筑結(jié)構(gòu)形式為框架、框筒結(jié)構(gòu)，建筑抗震設(shè)防烈度6度，框架抗震等級(jí)三級(jí)，剪力墻抗震等級(jí)二級(jí)，框支、轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為一級(jí)，防火等級(jí)一級(jí)。

圖1 深業(yè)中心服務(wù)型公寓及地下室項(xiàng)目效果

3 施工質(zhì)量控制措施

3.1 施工前

在深業(yè)中心服務(wù)型公寓及地下室項(xiàng)目超高層泵送高強(qiáng)度高性能混凝土施工過程中，施工前的質(zhì)量控制措施主要包括施工質(zhì)量控制計(jì)劃編制、原材料控制計(jì)劃編制和配合比設(shè)計(jì)3部分。其中，就施工前質(zhì)量控制計(jì)劃編制而言，通過對(duì)該工程項(xiàng)目水文地質(zhì)條件、當(dāng)?shù)厥袌銮闆r等的調(diào)查，高強(qiáng)度高性能混凝土施工質(zhì)量控制必須加強(qiáng)對(duì)施工前質(zhì)量控制計(jì)劃的編制和設(shè)計(jì)，盡可能使質(zhì)量控制計(jì)劃與工程施工進(jìn)度計(jì)劃、質(zhì)量控制措施等緊密聯(lián)系。在此過程中，由于高強(qiáng)度高性能混凝土項(xiàng)目施工質(zhì)量檢驗(yàn)具備特殊性要求，工程施工過程中各階段對(duì)混凝土施工強(qiáng)度進(jìn)行分別檢驗(yàn)，檢驗(yàn)批次劃分、周期性抽檢頻率甚至混凝土檢驗(yàn)滯留組件等都應(yīng)具備較強(qiáng)隨機(jī)性，避免項(xiàng)目施工人員根據(jù)檢查計(jì)劃草草應(yīng)付，而使質(zhì)量控制計(jì)劃流于表面，導(dǎo)致整個(gè)項(xiàng)目超高層泵送高強(qiáng)度高性能混凝土成型質(zhì)量控制措施不能得到切實(shí)發(fā)揮。

3.2 施工過程中

在深業(yè)中心服務(wù)型公寓及地下室項(xiàng)目超高層泵送高強(qiáng)度高性能混凝土成型質(zhì)量控制過程中，施工過程中的質(zhì)量控制措施主要包括高強(qiáng)度高性能混凝土工廠生產(chǎn)控制措施與施工過程中控制措施兩大部分內(nèi)容。其中，高強(qiáng)度高性能混凝土在經(jīng)過工廠預(yù)制生成成品后，整個(gè)施工過程中的質(zhì)量控制很大程度上直接決定混凝土最終成型質(zhì)量。因此，在項(xiàng)目施工過程中，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)施工作業(yè)人員自身專業(yè)素養(yǎng)、設(shè)備操作標(biāo)準(zhǔn)、項(xiàng)目外部環(huán)境條件等不利影響因素的關(guān)注，避免上述不良因素影響混凝土施工質(zhì)量。同時(shí)，由于該項(xiàng)目6層以上采用鋁合金模板，對(duì)抗震設(shè)計(jì)、建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)、耐火設(shè)計(jì)等的要求較高，因此，在施工過程中應(yīng)在初始地下室施工、基礎(chǔ)施工、基礎(chǔ)持力層施工、上部框架核心筒結(jié)構(gòu)施工過程中加強(qiáng)高強(qiáng)度高性能混凝土施工質(zhì)量檢驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的問題并解決，避免上一施工工序遺留的質(zhì)量問題對(duì)下一施工工序造成較大質(zhì)量影響。在高強(qiáng)度高性能混凝土施工檢驗(yàn)過程中，應(yīng)不斷加大樣本容量，結(jié)合施工單位歷史檢驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，不斷提高高強(qiáng)度高性能混凝土檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.3 施工完成后

在深業(yè)中心服務(wù)型公寓及地下室項(xiàng)目超高層泵送高強(qiáng)度高性能混凝土成型質(zhì)量控制過程中，施工后的質(zhì)量控制措施主要是混凝土養(yǎng)護(hù)。由于混凝土養(yǎng)護(hù)期及養(yǎng)護(hù)質(zhì)量會(huì)較大程度影響混凝土最終強(qiáng)度，尤其是混凝土早期養(yǎng)護(hù)妥當(dāng)，可直接避免混凝土后期脫水現(xiàn)象嚴(yán)重而產(chǎn)生的裂縫。因此，在該項(xiàng)目工程施工完成后的7d時(shí)間內(nèi)，必須保證工程結(jié)構(gòu)處于薄膜養(yǎng)護(hù)或草簾包裹養(yǎng)護(hù)方式，避免該超高層建筑施工中高強(qiáng)度高性能混凝土早期養(yǎng)護(hù)不達(dá)標(biāo)而造成的質(zhì)量問題。

4 結(jié)語

高強(qiáng)度高性能混凝土在追求高耐久性、高強(qiáng)度、高性能和良好自密實(shí)性等重要優(yōu)勢的基礎(chǔ)上得到快速發(fā)展，在超高層建筑、道路橋梁工程中得到廣泛應(yīng)用。但要最大限度利用高強(qiáng)度高性能混凝土，必須加強(qiáng)施工前、施工過程中和施工后的質(zhì)量控制措施，充分發(fā)揮高強(qiáng)度高性能混凝土價(jià)值。