高層建筑多強(qiáng)度等級(jí)混凝土施工技術(shù)探析

1、高層建筑多強(qiáng)度等級(jí)混凝土施工技術(shù)探析 井立山 張?zhí)鞈c 天津市天房建設(shè)工程有限公司 300074 【摘要】在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了滿(mǎn)足柱軸壓比以及截面尺寸不能過(guò)大的要求，使得柱混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度高于梁板的設(shè)計(jì)強(qiáng)度成為必然，而且隨著建筑物高度的增大，兩者的差值會(huì)越大。本文介紹了混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，進(jìn)行了高層建筑多強(qiáng)度等級(jí)混凝土施工技術(shù)實(shí)證分析?！娟P(guān)鍵詞】高層建筑 多強(qiáng)度等級(jí) 混凝土 施工技術(shù)中圖分類(lèi)號(hào)：TU208.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：混凝土的強(qiáng)度等級(jí)是指混凝土的抗壓強(qiáng)度?；炷恋膹?qiáng)度等級(jí)應(yīng)以混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分。采用符號(hào)C與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值表示?；炷恋目箟簭?qiáng)度是通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的

2、，我國(guó)采用邊長(zhǎng)為150mm的立方體作為混凝土抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件。用非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件進(jìn)行試驗(yàn)，其結(jié)果應(yīng)乘以折算系數(shù)，換算成標(biāo)準(zhǔn)立方體強(qiáng)度：200mm×200mm×200mm的試件，折算系數(shù)為1.05；100mm×100mm×100mm的試件，折算系數(shù)取0.95。 按照普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)注GB/T50081-2002，制作邊長(zhǎng)為150mm的立方體在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)（溫度20±2）、相對(duì)濕度在95%以上）條件下，養(yǎng)護(hù)至28d齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的極限抗壓強(qiáng)度，稱(chēng)為混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度，以fcu表示。按照GB50010-2010混凝土結(jié)構(gòu)

3、設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，在立方體極限抗壓強(qiáng)度總體分布中，具有95%強(qiáng)度保證率的立方體試件抗壓強(qiáng)度，稱(chēng)為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（以MPa計(jì)），fcu，k表示。 依照標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度作為混凝土強(qiáng)度等級(jí)。 按照GB50010-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，普通混凝土劃分為十四個(gè)等級(jí)，即：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。例如，強(qiáng)度等級(jí)為C30的混凝土是指30MPafcu,k<35MPa 。影響混凝土強(qiáng)度等級(jí)的因素主要有水泥等級(jí)和水灰比、 集料、 齡期、 養(yǎng)護(hù)溫度和濕度等有關(guān)。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4、中，為了滿(mǎn)足柱軸壓比以及截面尺寸不能過(guò)大的要求，使得柱混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度高于梁板的設(shè)計(jì)強(qiáng)度成為必然，而且隨著建筑物高度的增大，兩者的差值會(huì)越大。 在施工中為保證不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土的施工質(zhì)量，確保滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，使得梁柱節(jié)點(diǎn)處的施工難度增大。一、工程情況某住宅小區(qū)是由A、B、C三棟高層建筑組成,其中A、C棟為地上30層,B棟為地上32層,地下1層,裙樓3層,框剪結(jié)構(gòu)。 總建筑面積126000m2,建筑高度112.915m。該工程設(shè)計(jì)為多種強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。 其中豎向構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)分別為C50、C45、混凝土強(qiáng)度C40、C35、C30、C25,梁板結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度為C25。二、多強(qiáng)度等級(jí)混凝土澆筑方案

5、當(dāng)柱、 核心筒墻混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于梁、板混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超過(guò)2級(jí)時(shí)(10MPa)可根據(jù)實(shí)際情況采用柱、 核心筒墻混凝土隨同梁、 板一起澆注。 但考慮到梁柱節(jié)點(diǎn)處的混凝土強(qiáng)度如果取用梁、 板的混凝土強(qiáng)度,可能會(huì)引起柱在豎向荷載作用下的承載力不足,以及地震作用下節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的抗剪承載力不足,可相應(yīng)采用加插短筋(柱主筋數(shù)的050)的方法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。 整個(gè)方案應(yīng)征得設(shè)計(jì)單位同意。當(dāng)?shù)叵率彝鈮εc梁板混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同,柱和核心筒體與梁板混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同,級(jí)差大于2級(jí)以上時(shí),在柱、 墻梁底向上10mm15mm處設(shè)置水平施工縫,柱、墻混凝土分兩次澆筑。 第一次先澆筑柱和核心簡(jiǎn)體混凝土到梁底面向上15mm處;第

6、二次澆筑混凝土前,在梁柱核心簡(jiǎn)體距離柱邊梁上設(shè)置鋼絲網(wǎng)片,應(yīng)在支梁側(cè)模前做好此工作;澆筑不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土的順序?yàn)?先核心筒體區(qū)梁、 柱、 墻高強(qiáng)度等級(jí)混凝土,其次澆筑地下室外墻混凝土(分次澆筑),再澆筑梁、 板混凝土(分次澆筑)。必須在梁柱節(jié)點(diǎn)高區(qū)混凝土和地下室外墻混凝土初凝前澆筑梁板混凝土。 為避免梁、板低強(qiáng)度等級(jí)混凝土流入柱、 核心筒墻高強(qiáng)度等級(jí)混凝土范圍,以及防止高強(qiáng)度等級(jí)混凝土流淌過(guò)遠(yuǎn),造成浪費(fèi)。 因此在施工過(guò)程中,在柱、 核心筒墻、 梁板節(jié)點(diǎn)處四周確定合適的距離(600mm)加設(shè)鋼絲網(wǎng)。三、混凝土澆筑方式及流程混凝土的施工可根據(jù)一次澆注方量、澆注種類(lèi)、 混凝土供應(yīng)情況、 氣溫、 機(jī)

7、械及人員等情況,每個(gè)自然層采取分兩次澆注或一次性澆注的方法。 其具體方式及流程如下:(1)主體結(jié)構(gòu)中每個(gè)自然層作為兩個(gè)施工段:澆筑柱、 核心筒墻混凝土(混凝土澆至梁底向上15mm處)安裝梁、 模板,梁板鋼筋工程+澆筑梁、 板混凝土。 (2)每個(gè)自然層作為一個(gè)施工段,即柱、 核心筒墻、 梁、板混凝土一次性澆筑。 混凝土澆筑順序:澆筑核心筒墻澆筑柱混凝土澆筑梁、板混凝土。四、施工過(guò)程質(zhì)量控制1、確定各強(qiáng)度等級(jí)混凝土配合比施工單位應(yīng)提前對(duì)商品混凝土攪拌站試驗(yàn)室提出各種強(qiáng)度等級(jí)的混凝土技術(shù)指標(biāo)(混凝土加緩凝劑,初凝時(shí)間不小于8h等)。 同時(shí)應(yīng)要求實(shí)驗(yàn)室考慮在滿(mǎn)足強(qiáng)度等級(jí)及可泵性的條件下,對(duì)柱子混凝土,

8、盡可能減少水泥用量、 減少水灰比、 減少含砂率、 減少坍落度、 增加石子含量,并對(duì)粉煤灰和外加劑的用量作相應(yīng)的調(diào)整。 商品混凝土攪拌站試驗(yàn)室按照相應(yīng)技術(shù)要求進(jìn)行試配制。 試配后制作試塊,測(cè)量坍落度、初凝時(shí)間、 終凝時(shí)間,到28天進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。試驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)合格,開(kāi)出各種配合比單經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn)后,按配合比投料攪拌混凝土。 每次攪拌的混凝土要求沙、 石料同一產(chǎn)地,水泥同一廠(chǎng)家同一批號(hào),外加劑同一廠(chǎng)家生產(chǎn)的產(chǎn)品。2、混凝土坍落度選擇在施工現(xiàn)場(chǎng)必須加強(qiáng)不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土輸送監(jiān)督和調(diào)度工作。 根據(jù)澆筑部位的不同選用不同強(qiáng)度等級(jí)及不同坍落度的混凝土,控制好澆筑進(jìn)度,確保強(qiáng)度等級(jí)不同的混凝土在初凝前整體澆筑

9、完畢。 同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng),應(yīng)對(duì)每車(chē)混凝土都進(jìn)行坍落度檢測(cè)。3、混凝土的運(yùn)輸與澆注混凝土運(yùn)輸應(yīng)以最少的轉(zhuǎn)載次數(shù)和最短時(shí)間,從攪拌地點(diǎn)運(yùn)到澆筑地點(diǎn)。 其混凝土的延續(xù)時(shí)間不宜超過(guò)相應(yīng)的規(guī)定。作為攔截高強(qiáng)度等級(jí)混凝土的方式,鋼絲網(wǎng)片的設(shè)置與梁板鋼筋綁扎同時(shí)進(jìn)行,位置位于在梁上距柱邊距離600mm處,鋼絲網(wǎng)片應(yīng)綁扎牢固,能夠抵抗混凝土澆注時(shí)的沖擊力。 澆筑時(shí),先澆筑柱、 核心筒墻的高強(qiáng)度等級(jí)混凝土區(qū);后澆筑梁板低強(qiáng)度等級(jí)混凝土區(qū),澆筑混凝土的原則允許高強(qiáng)度等級(jí)混凝土流至梁上距柱邊距離600mm,超過(guò)鋼絲網(wǎng)片,不允許低強(qiáng)度等級(jí)混凝土流入柱、 核心筒墻區(qū)。 對(duì)少量通過(guò)網(wǎng)眼滲入梁底的冷漿要及時(shí)處理干凈。 當(dāng)采用輸送

10、管輸送混凝土?xí)r,應(yīng)由遠(yuǎn)而近澆筑;同一層的混凝土,先豎向結(jié)構(gòu)后水平結(jié)構(gòu)的順序,分層連續(xù)澆筑;當(dāng)不允許留施工縫時(shí),區(qū)域之間,上下層之間的混凝土澆筑停歇時(shí)問(wèn),不得超過(guò)混凝土初凝時(shí)間。梁板的混凝土采用二次振搗法,即在混凝土初凝前再振搗一次,增強(qiáng)高低強(qiáng)度等級(jí)混凝土交接面的密實(shí)性,減少收縮?；炷磷缘醵房谙侣涞淖杂蓛A落高度不宜超過(guò)2m。 梁、 板應(yīng)同時(shí)澆筑,澆筑方法應(yīng)由一端開(kāi)始用 “趕漿法” 即先澆筑梁,根據(jù)梁高分層階梯形澆筑。 當(dāng)達(dá)到板底位置時(shí)再與板的混凝土一起澆筑,隨著階梯形不斷延伸,梁板混凝土澆筑連續(xù)向前推進(jìn)。 和板連成整體高度大于1m的梁,允許單獨(dú)澆筑。澆筑時(shí),澆筑與振搗必須緊密配合,第一層下料慢

11、些,梁底混凝土充分振實(shí)后再下二層料。用 “趕漿法” 保持水泥漿沿梁底包裹石子向前推進(jìn),每層均應(yīng)振實(shí)后下料,梁底及梁幫部位應(yīng)振實(shí),振搗時(shí)不得觸動(dòng)鋼筋及預(yù)埋件。梁,柱節(jié)點(diǎn)鋼筋較密時(shí),澆筑此混凝土?xí)r,宜用小粒徑石子同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土澆筑,并用小直徑振搗棒振搗。4、混凝土養(yǎng)護(hù)混凝土養(yǎng)護(hù)應(yīng)及時(shí),使其不會(huì)因溫差和強(qiáng)度等級(jí)不同而產(chǎn)生收縮裂縫。 澆水次數(shù)以能使混凝土面層保持濕潤(rùn)狀態(tài)為準(zhǔn),特別是梁。 除了板面澆水外;還應(yīng)在板下梁側(cè)澆水養(yǎng)護(hù),并盡可能推遲梁側(cè)模的拆模時(shí)間。 防水抗?jié)B混凝土養(yǎng)護(hù)期不少于14天;一般混凝土養(yǎng)護(hù)不少于7天;后澆帶混凝土養(yǎng)護(hù)不少于28天。參考文獻(xiàn)：1鮑永宏. 高層建筑中混凝土施工的技術(shù)特點(diǎn)及實(shí)例J. 科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng), 2006,(08) . 2李志偉. 淺論高層建筑工程中的混凝