摘要:近些年来,随着经济的不断发展和科学技术的不断进步,越来越多的新技术、新工艺和新材料不断涌现,其中大体积混凝土的施工技术已经被广泛运用在超高层建筑的施工当中。本文首先阐述了超高层建筑的特点,分析了超高层建筑进行大体积混凝土施工时的难点,并且重点总结了超高层建筑大体积混凝土施工的技术要点和质量控制方法。
关键词:超高层建筑;大体积混凝土;施工技术;质量控制
一、超高层建筑的特点
1、大体积混凝土施工过程中,由于混凝土中水泥的水化作用是放热反应,大体积混凝土本身又具有一定的保温性能,因此其内部温升幅度要比表面温升大得多,而在混凝土升温峰值过后的降温过程中,内部降温速度又比表面慢很多,在这些过程中,混凝土各部分的热胀冷缩及由于其相互约束及外界的约束作用而在混凝土内产生的应力,则相当复杂。一旦温度应力超过混凝土的拉力极限值时,混凝土就会出现裂缝,影响结构的安全性、适用性、耐久性等。大体积混凝土施工过程中,由于水泥在水化过程中发热,引起混凝土构件在升温、降温过程中因各部位温差应力加上混凝土本身的收缩等因素极易使构件本身产生裂缝,从而影响到结构安全及使用。因此掌握大体积混凝土的施工技术要点就显得尤为重要。
二、超高层建筑大体积混凝土施工的难点
大体积混凝土施工对超高层建筑工程施工的影响不言而喻,其施工质量将直接影响到超高层建筑施工的质量,从而影响到整个建筑工程的质量。现阶段超高层建筑大体积混凝土施工中仍然存在着一些难点,这些难点主要体现在以下四各方面:
第一,超高层建筑大体积混凝土施工对混凝土强度等级要求高,难以试配。
第二,超高层建筑大体积混凝土施工中,混凝土的运输距离非常长,容易在运输的过程中产生质量偏差。
第三,超高层建筑结构型式一般不同于普通高层的钢筋混凝土结构,混凝土振捣质量保障是难点。
第四,如何保障塔吊配合混凝土浇筑的协同施工效率,也是超高层建筑大体积混凝土施工的难点之一。
三、超高层建筑大体积混凝土施工的技术要点
(一)保障混凝土运输的泵送效率
超高层混凝土的运输距离较长,在高度方向上,很容易衰减泵送效率。目前国内已经有能够泵送混凝土至400米以上高度的混凝土输送泵,在这个高度区间内可以根据实际需要进行选择。超过400米以上高度,就需要设置转送接力平台,在平台接力泵送混凝土至作业面。
(二)温度的控制
在高层建筑工程中,大体积混凝土质量还受到温度的影响,在浇筑混凝土的时候,大体积混凝土结构容易受到温度产生的应力影响,当应力超过混凝土结构自身的抗压力的时候,混凝土结构就会出现裂缝。因此在高层结构层中,要把握好温度的控制,防止温度产生过大的应力给混凝土质量造成威胁。例如,在上文中的超高层工程例子当中,在工程中就设置了30个测温点,在每个测温点中都安装了传感器装置,对温度进行了实时的监测,通过这种方法有效的为工程混凝土施工提供了最佳的施工时间,避免了温差的影响。
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(三)混凝土浇筑控制
超高层建筑由于自身的特性,在进行大体积混凝土浇筑的时候,为了保障每一层混凝土施工的连续性,就必须对混凝土浇筑进行严格的控制,这里的控制包括两个方面,一方面就是要保证混凝土浇筑不能间断,也就是说要有多台泵车进行浇筑,其次就是控制好泵车落管与楼面的距离,避免距离过大造成混凝土对楼面的冲击力过大,使得混凝土结构变形。例如,在48层的超高层建筑中,混凝土浇筑采用了3台车载臂架泵车,2台56米的,一台47米的,三台泵车成对三角对立方位同时进行浇筑。有效的保障了混凝土浇筑的连续性,同时泵车的落管与楼面的距离控制在了30cm到50cm之间,控制住了混凝土对楼面的冲击力。
(四)加强混凝土振捣管理
在超高层建筑工程中,在进行大体积混凝土浇筑的时候,混凝土从泵车浇筑出来在楼面上会形成各种各样的形状,对这些凹凸不平的混凝土一定要用振动棒进行捣匀、捣实。振捣的作用就是避免混凝土之间疏松,防止渗漏,确保中下区域内的大体积混凝土振捣密实度能够与上层混凝土振捣密实度一致。防止大体积混凝土出现离析问题,在振捣的过程当中要注意振捣频率,避免漏振和过振。
四、如何对超高层建筑大体积混凝土进行质量控制
(一)加强施工现场的管理
在超高层建筑大体积混凝土施工过程中,现场施工管理也非常重要,是保证工程质量的必要措施,只有加强施工现场的管理,才能保证在施工过程中每个环节的工作能够落到实处,从而保证大体积混凝土的施工质量。在现场施工过程中,施工管理人员要严格规范施工操作流程,按照标准的施工工艺进行操作,做好机械设备的检修工作,加强施工技术的培训,在混凝土浇筑的时候要严格控制混凝土质量,控制混凝土浇筑和混凝土振捣工作。
(二)控制混凝土质量和适配
超高层建筑所需混凝土的设计强度等级很高,甚至会达到C100、C120。强度大会降低流动性,并导致初凝终凝时间的相应提前。因此,要控制混凝土的质量,除了拌和混凝土时采用精品石子,选用比较圆滑的石子,筛掉一些片状,棱角分明的石子之外,还需要在试验室里就尽量解决高强度混凝土的适配问题。通过科学的实验,适配出强度高、流动性适中、和易性好、初凝终凝时间较长的混凝土配合比将其投入施工,并且严格的控制各组分的比例、材质质量、级配、出罐温度和入模温度等,最重要地是保证在泵管中的流动顺畅,坍落度符合设计要求,从而保障大体积混凝土施工的质量控制要求。
(三)合理向混凝土中加入外加剂
向混凝土中加入外加剂是超高层建筑施工过程中不可或缺的一项措施,主要原因在于像超高层建筑施工这样的大体积混凝土施工中,由于水泥水化热从而导致混凝土产生凝结现象,造成混凝土内外温差增大产生温差应力。因此,需要向混凝土中加入水热化较低的水泥,尽量减少水泥所产生的水化热,防止混凝土产生温差应力。同样也可以选择可以减少热量的其他外加剂。外加剂的确是超高层建筑施工建设过程中不可或缺的一个环节,但是外加剂的使用量并不是越多越好,具体的操作使用标准需要根据施工项目的具体要求而有所差别,需要进行合理性的量的控制。
(四)加强后期的养护工作
在超高层建筑混凝土施工过程中,混凝土浇筑完成后,混凝土自身会有一个自我伸缩的过程,在这个过程中,水分的挥发速度非常快,要想保证大体积混凝土的质量,就必须要对其进行必要的养护工作。例如,在48层的超高层建筑大体积混凝土施工过程中,在混凝土浇筑完成后,在混凝土表面敷设一层薄膜纸,并且每天进行洒水养护,一天3到6次,有效的保证了大体积混凝土的质量,从而保障了整个工程的质量。
结语
超高层建筑大体积混凝土施工质量的控制是保证整体建筑结构完整性和耐久性的重要保证。在混凝土施工的过程中要不断优化混凝土的配合比例,选择最佳的施工材料,并严格按照相关的施工工艺,对其进行管理和养护。另外,还需要不断的总结施工经验,多进行工作性的总结,尽可能的避免施工过程中的裂缝情况。
参考文献:
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[2]刘克福.超高层建筑大体积混凝土施工质量控制[J].绿色环保建材,2017(11):142.
[3]王艳.超高层建筑大体积混凝土施工技术及质量控制分析[J].建材与装饰,2018,(7):30.
论文作者:谢良臣,李国庆
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/8/27
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