高层建筑混凝土施工技术浅析

发表时间:2020/7/21   来源:《工程管理前沿》2020年第10期   作者:邹金龙
[导读] 现阶段,城市化进程加速,城市人口大幅增加,用地情况也更加紧张。为了满足城市居民的实际生活、生产需求,高层建筑受到了重点关注与建设。
        摘要:本文以某高层建筑工程为例,从材料选择与配比控制、高层混凝土泵送技术、混凝土浇筑、混凝土振捣、混凝土养护、施工裂缝的预防与处理几方面入手,阐述了高层建筑混凝土施工的技术要点,旨在强化高层建筑混凝土结构的施工质量,为相关从业人员提供参考。
关键词:高层建筑;混凝土结构;施工技术

引言:现阶段,城市化进程加速,城市人口大幅增加,用地情况也更加紧张。为了满足城市居民的实际生活、生产需求,高层建筑受到了重点关注与建设。相比于普通建筑来说,高层建筑的施工难度更大、技术要求更高。出于对确保工程质量维护的考量,探究高层建筑混凝土施工技术,并将其应用于实际施工中极为必要。
一、项目概述
        某高层建筑工程的1号楼的总体高度为343.255米、建筑高度为313.45米、总面积为19.84万平方米;2号楼的总体高度为337.655米、建筑高度为310.45米、总面积为25.45万平方米。工程中,选用的结构形式为核心筒结构,单层混凝土浇筑量在405-2240立方米之间。在混凝土结构中,209.4米以上的竖向构件混凝土强度为C50、209.4米以下的竖向构件混凝土强度为C60、水平构件混凝土强度最高为C40。
二、高层建筑混凝土施工的技术要点探究
(一)材料选择与配比控制
在本工程中,考虑到后续要使用泵送技术将混凝土运输至高层,因此重点对混凝土骨料对管道堵塞程度的影响进行了分析。一般来说,当骨料粒径增大的情况下,发生管道堵塞的概率就更高[1]。施工原材料的选择如下:选用含泥量在0.3%以下、细度模数为2.8的中砂;选用含泥量在0.1%以下、粒径在5-25毫米之间的连续级配碎石。
为了保证混凝土施工的质量,除了要考量原材料的选择之外,还需要着重关注材料配比。在此过程中,应当重点保证混凝土的强度、耐久性达到设计要求,且具有经济性、可泵性。以级别为C60的混凝土为例,对本工程的混凝土配比进行说明,即有:
水:减水剂:石子:砂:粉煤灰:矿粉:水泥=165:15.39:1072:663:20:30:520
        另外,在本次高层建筑工程的混凝土施工中,将混凝土的出站坍落度稳定在235毫米;将3小时坍落度损失控制在5-10毫米之间。
(二)高层混凝土泵送技术
1.输送泵与泵管的选择
在本高层建筑工程中,混凝土需要输送的高度最大达到343米,应当参考混凝土在不同位置的实际使用情况完成输送泵与泵管的选择。在选择输送泵的过程中,为了促使混凝土输送效率效果进一步提升,在进行地下、地上主体结构的施工时使用了移动式布料机。
施工中,由于需要将混凝土泵送至较高的楼层,因此必须保证混凝土泵管内具有较高的压力。为了避免在泵送过程中发生泵管损坏等问题,在本次高层建筑工程中,主要引入了耐高压的混凝土输送管作为泵管。其中,在管径较小的情况下,输送中遇到的阻力就更高,因此将其内径稳定在125毫米较为适宜;控制管壁厚度为9毫米;应用法兰螺栓连接的形式完成接头,并加设密封圈。
2.混凝土泵管的布置
        在进行混凝土泵管的布置中,需要重点把握的技术要点如下所示:将水平管与竖管之间的动力始终保持在平衡状态,控制底层水平管折算长度不低于泵送总高度的20%;着重考量竖管的最大承载力,在本工程中,在25层与48层各加设了一段水平管,以此实现减压;使用固定管夹对混凝土输送管展开固定,并将相应管夹固定于混凝土墩处。


3.注意事项
        应用高层混凝土泵送技术展开高层建筑工程混凝土施工中,还需要注意以下内容:保证泵送的混凝土充足且连续,严禁出现“断料”问题;定期对混凝土坍落度进行检测,确保相应参数始终符合工程设计要求;在混凝土浇筑前以及浇筑完成后,均要落实洗管、润管操作;在向泵送机展开喂料操作前,可以控制搅拌车反向高速转动,持续时间在20-30秒之间,以此防止因滞留时间较长而导致混凝土堵管问题的发生;应当配置备用的输送管;重点加固立管的弯头区域,防止在施工中发生下坠问题;将截止阀设置在的出泵10米以及竖管首次穿楼层区域。
(三)混凝土浇筑
        在进行高层建筑工程中的混凝土浇筑施工时,需要重点把握的技术要点如下所示:综合检查模板、钢筋、预埋件的位置,以及多种管道线路的安装情况,落实隐蔽工程验收,在检查与验收合格后方可展开浇筑;提前完成模板内杂物的清理,清除钢筋上的锈蚀与污染物;检查支撑系统的稳定性;在板筋上设置脚手板走道,严禁施工人员直接在板筋上行走,避免板筋发生变形或位置偏移;在浇筑竖向构件时,提前浇筑与混凝土强度相同的水泥砂浆,厚度稳定在50-100毫米,以此达到避免竖向构件脚底漏浆的问题发生,降低麻面、蜂窝等混凝土结构缺陷的产生概率;使用赶浆法推动水泥包裹石子向前推进;在进行楼梯段混凝土的浇筑过程中,坚持“自下而上”的浇筑原则;柱子区域的混凝土需实现一次性浇筑完毕。
(四)混凝土振捣
在进行高层建筑工程中的混凝土振捣施工时,需要重点把握的技术要点如下所示:重点关注浇筑与主振捣的紧密配合,在完成第一层的充分振捣后落实第二层下料与振捣;严禁在混凝土振捣过程中碰撞钢筋、预埋件、预埋管线等;在梁、柱区域,由于钢筋密度较大,因此存在无法使用φ50的振捣棒完成混凝土振捣的情况,此时,必须使用直径相对较小的振捣棒展开振捣操作;使用平板振捣器实施楼板混凝土浇筑,控制振捣方向与混凝土浇筑方向垂直,不得应用振捣棒摊铺混凝土;在对楼梯段混凝土展开振捣操作时,先落实底板混凝土的振捣,然后在达到踏步位置后实施与踏步混凝土的同时振捣,并持续向上推进[2];引入分层振捣的方式,控制振捣棒插入混凝土每层上一层混凝土的厚度在500毫米左右以下。
(五)混凝土养护
在进行高层建筑工程中的混凝土结构养护时,需要重点把握的技术要点如下所示:第一,在完成墙板区域的混凝土振捣后,需立即落实带模养护操作,将养护时间控制在7天以上;在拆除模具后,应在其表面覆盖两层麻袋,进行保温,并引入保湿养护的方式,连续展开至少14天的洒水操作。第二,在完成顶板区域的混凝土振捣后,要在终凝后6小时内不得进行浇水,以此避免混凝土结构发生起灰、起皮等问题;在终凝8-12小时后,在相应位置覆盖薄膜以及两层麻袋实现保湿保温;在3-4天后,落实至少14天的洒水养护操作。
(六)施工裂缝的预防与处理
为了进一步保证高层建筑工程混凝土施工的质量,应当着重关注施工裂缝的预防与处理。在本工程中,预防施工裂缝的操作如下:在浇筑混凝土前润湿模板,避免在实际的浇筑过程中出现模板层过度干燥的现象;严禁在混凝土尚未凝固(强度未达到标准)的情况下在其上方加负荷,包括人员施工、堆放钢筋等等;结合标准要求严格落实混凝土养护操作;重点落实成品保护,不得随意踩踏楼面板筋。
在本工程中,处理施工裂缝的操作如下:使用钢丝球、砂纸打磨裂缝表面;将灌浆口设置于裂缝最宽的位置、裂缝起点与终点;引入灌浆处理,并使用速凝胶完成裂缝封口;检查裂缝处理情况,即在封口完成48小时后涂抹肥皂水,若产生气泡,则需再次展开灌浆处理与封补,保证施工裂缝的处理质量。
总结:综上所述,出于对确保工程质量维护的考量,探究高层建筑混凝土施工技术极为必要。通过材料选择与配比控制,并落实高层混凝土泵送技术、混凝土浇筑、混凝土振捣、混凝土养护、施工裂缝的预防与处理,保证了高层建筑混凝土结构的施工质量,强化了高层建筑工程的质量可靠性与使用安全性。
参考文献:
[1]许东阳.超高层建筑基础大体积混凝土施工技术要点研究[J].四川水泥,2019(12):154+164.
[2]马强,孔颜可.超高层建筑大体积混凝土施工技术研究[J].住宅与房地产,2019(33):160.
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