中国核工业华兴建设有限公司甘肃分公司第四工程管理部
摘要：本文以作者所参与的盛达金城广场项目为依托，通过对超高层核心筒结构外剪力墙混凝土的养护、墙面打磨修补作业的除尘进行不断地探索和优化，在经过多次试验论证后，最终总结提炼出一套针对超高层核心筒结构较为完善的混凝土养护和除尘喷淋系统。
关键词：超高层建筑；核心筒结构；混凝土养护；喷雾除尘；自动喷淋
引言
随着建筑行业的高速发展、建设用地的不断减少以及用地成本的持续增长，对建设工程发展水平最具代表性之一的超高层建筑是越盖越高，而国家又对其节能环保工作是愈加的重视。目前，全国各地均已掀起了兴建超高层建筑的又一股浪潮，其中又以框架—核心筒结构为最。
对于超高层核心筒结构钢筋混凝土外剪力墙施工，因截面尺寸较厚，对于其关键性的混凝土裂缝控制和强度提升来说，混凝土浇筑完成后的养护是一项重点工作。但根据以往施工经验，核心筒外剪力墙混凝土较难有效地进行养护，其采用混凝土养护剂进行养护效果不佳，采用常规的人工浇水养护则又费水费工，并且难以保证养护的连续性和及时性。另外，在混凝土浇筑完成后，难免会出现因模板安装不规范或浇筑振捣不到位原因导致的蜂窝、麻面、露筋以及烂根等混凝土质量缺陷，这时需要在模板拆除后及时借助液压爬模体系的吊平台进行表面打磨、修补等处理。但此工作又将产生大量的灰尘污染，极其不利于环境保护，且与国家目前进行的全国环境督察及大力环保整顿相违背，这就要求我们必须采取极其有效的除尘环保措施。
鉴于存在的以上两点不足，我司在盛达金城广场项目施工时，经过多次地讨论研究和积极探索，最终决定在A、B塔楼核心筒结构施工所使用的液压爬模外架体上各尝试安装一套混凝土养护和喷雾除尘自动喷淋系统，最终通过不断地改进和完善，力争达到核心筒外剪力墙部位以及上下四周范围内全时长、连续性、不间断、自动化、经济性及环保性的喷淋养护和喷雾除尘效果。下面将结合盛达金城广场项目上的施工经验，针对超高层核心筒结构养护和除尘采用的自动喷淋系统具体做法进行归纳和总结，同时对该系统在混凝土质量控制以及经济性、环保性等方面所产生的效果进行分析。
1工程概况
由我司负责施工的盛达金城广场项目，由A、B塔楼和C裙楼组成，总建筑面积约为217877㎡。其中，A、B两座塔楼为钢管柱混凝土框架—钢筋混凝土核心筒混合结构，A塔楼171.600m、地上39层，B塔楼212.200m、地上51层。在其主体结构施工时采用“不等高同步攀升法”施工技术，对钢筋混凝土核心筒结构则采用类似工程项目国内外已大量成熟应用的液压爬模施工体系。
2工艺原理
养护和除尘自动喷淋系统由总进水控制系统、升温阶段养护子系统、降温阶段养护子系统、喷雾除尘子系统四部分组成。所需水源则由超高层结构临时用水自动上水系统所提供，水压根据楼层高度的变化由自动上水系统的变频控制箱进行统一调控，始终为衡压。其工艺原理图及布置示意图如图1、2所示。
1）总进水控制系统：由进水接驳点、楼层软主管、爬模PPR主管、主管控制阀等组成。该部分水管均为DN32管径，进水接驳点就近从核心筒内DN50临时用水主管变径DN32后接入，主要为升温阶段养护、降温阶段养护、喷雾除尘三个子系统供水。
2）升温阶段养护子系统：由DN25的PPR分管、分管控制阀、DN25钢丝软管、DN15的PPR支管、三孔雾化喷头等组成。该系统安装在液压爬模架体从上往下的第二个平台即钢筋绑扎平台里侧下口，支管和喷头向下与外墙面成45°夹角，根据其在墙面的喷雾范围，喷头安装间距以2500mm为宜。其主要用于混凝土浇筑后、爬模爬升前1～3天内混凝土升温阶段的养护。
针对A塔楼核心筒6～10层C60混凝土内墙采用人工浇水养护、外墙采用自动喷淋养护以及试块采用标准条件养护的回弹强度平均值进行对比分析，所得结果见表2所示。
注：表中数值为A塔楼核心筒6～10层剪力墙采用不同方法养护的各楼层同时段回弹强度平均值。
从以上的对比表中可以看出，采用自动喷淋系统进行混凝土养护的核心筒外剪力墙实体强度的增长虽然不及标准条件养护试块，但其明显优于采用人工浇水养护的核心筒内剪力墙。
3.3周边的除尘降污情况
在核心筒外墙面进行凿毛、打磨及修补等扬尘作业时，以往产生的大量灰尘污染了周边环境，也不利于施工人员的身体健康。但自从A、B塔楼安装除尘自动喷淋系统后，施工作业环境明显改善，周边空气质量有所提高。
4效益分析
4.1质量保障
自动化喷淋养护系统解决了人工浇水养护时所存在的不连续、间断性以及低效率等诸多缺陷，加快了混凝土强度增长速率，确保了混凝土强度满足设计要求。且其喷射的雾化水对结构混凝土的养护效果极佳，能够延缓混凝土表面水分蒸发、减少混凝土表面收缩裂缝。
4.2经济效益
本系统的前期安装、日常使用及后期维护费用较低，不仅节约了混凝土养护的人工成本，还避免了水资源的铺张浪费。以A塔楼核心筒某一层混凝土养护为例，人工浇水养护需投入至少14d×2工日/d=28个工日，而自动喷淋养护的日常用工可忽略不计。
4.3社会效益
1）本系统简单适用，不仅提高了施工生产效率，还对提高混凝土早期强度、防止混凝土收缩裂缝具有显著的效果。
2）相比传统的人工洒水降尘措施，自动化喷淋除尘系统有效地降低了凿毛、打磨以及修补等作业产生的灰尘对周边大气环境的污染。在节能环保方面，具有保护环境、节约用水的双重功效。
5结束语
经过本工程实践证明，“养护+除尘”自动喷淋系统应用于超高层核心筒结构施工时，将传统的人工浇水养护和人工洒水降尘转化为自动化养护和降尘，其不仅可以节约大量人工成本，还解决了以往超高层核心筒外剪力墙混凝土养护不到位、打磨修补灰尘污染环境的问题。值得一提的是该套系统的尝试应用在保证工程质量、节约人工成本及减少环境污染等方面具有非常大的优势，同时也提高了施工的自动化程度。但其也存在一定的不足之处和待改进的地方，如每次对喷淋系统的开启和关闭还需借助人工，未能达到全自动化程度，以及对混凝土养护用水的温度还未能进行调控，尤其是低温季节施工时未能对水进行加热处理，若能够对其进行进一步地改进和优化，必将对后续类似超高层核心筒结构施工起到极大的参考价值。
参考文献
[1] GB 50496-2009，大体积混凝土施工规范[S].
[2] GB 50204-2015，混凝土结构工程施工质量验收规范[S].
[3] 边满喜.石济客专墩身自动喷淋养护技术[J].工程技术，2016（7）：256-256.
[4] 熊燕文.一种新型预制梁场自动喷淋养护系统的工程应用[J].山西建筑，2016，42（11）：175-177.
[5] 黄维，辛亮等.自动喷淋养护系统在PBA暗挖车站中的应用[J].建筑技术，2017，48（6）：606-608.
论文作者:杜兰军1,任文钰2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/9
标签：混凝土论文; 核心论文; 喷淋论文; 系统论文; 塔楼论文; 结构论文; 金城论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;