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超高層建筑大體積混凝土施工技術(shù)論文
摘要：考慮到混凝土施工水準(zhǔn)的優(yōu)劣直接關(guān)系到超高層建筑在后續(xù)使用中有無(wú)裂縫出現(xiàn)等事關(guān)建筑使用者的生命財(cái)產(chǎn)安全，這就要求我們充分重視其在構(gòu)筑中的混凝土施工技術(shù)要素。本文主要通過(guò)對(duì)工程實(shí)例的結(jié)合，對(duì)超高層建筑在大體積混凝土構(gòu)筑過(guò)程中的施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析和研究，旨在為大體積混凝土施工提供參考意見(jiàn)。
關(guān)鍵詞：大體積混凝土;超高層建筑;施工技術(shù)
基于城市化步伐在我國(guó)各大地區(qū)的加快邁進(jìn)，規(guī)模龐大的人口向城市集中遷移的速度也在迅猛增長(zhǎng)，這就要求各個(gè)地區(qū)充分考慮城市人口數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)與城市用地面積有限的客觀主要矛盾，而超高層建筑的出現(xiàn)無(wú)疑能夠?qū)⒊鞘杏邢薜乃较蚩臻g延展為更加廣闊的橫縱交互空間，以此挖掘城市建設(shè)空間所具備的最大潛力，并對(duì)其充分利用，以滿(mǎn)足城市化建設(shè)發(fā)展的需求。因此，在超高層建筑的構(gòu)建過(guò)程中，必須充分考慮大體積混凝土因澆筑體積過(guò)大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、易受溫度應(yīng)力影響的客觀存在因素，從混凝土的施工技術(shù)出發(fā)，以確保其構(gòu)筑質(zhì)量。
1工程概況
本超高層建筑為商住一體化建筑，地上層數(shù)共計(jì)42層，地下計(jì)3層。其中，第一層作為商用店鋪對(duì)外出售，余下41層作為住宅及寫(xiě)字辦公樓供住戶(hù)使用，地下3層作為車(chē)庫(kù)供樓上住戶(hù)使用。商鋪與樓上連接部分的轉(zhuǎn)換層厚度達(dá)12.4米，在此需要將轉(zhuǎn)換層作為基底，進(jìn)行大體積混凝土的澆筑作業(yè)。
2超高層建筑大體積混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)
2.1 原材料選擇
考慮到在對(duì)大體積基底進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)時(shí)，由于所需混凝土數(shù)量較為龐大，導(dǎo)致其在澆筑過(guò)程中所釋放的熱量也會(huì)隨之大幅增長(zhǎng)，因此，極易導(dǎo)致基底出現(xiàn)裂縫，這就要求在進(jìn)行原材料選取時(shí)，必須做好材料種類(lèi)及材料質(zhì)量方面的嚴(yán)格把關(guān)。(1)在此，選取堿性較弱的42.5級(jí)水泥，作為澆筑使用的主要材料;(2)粉煤灰需選取Ⅱ級(jí)高品質(zhì)類(lèi)型;(3)選取直徑范圍在5~30mm內(nèi)的石骨料，并確保其泥砂含量低于0.5%;(4)選取3qo含泥量的中砂作為混凝土原料;(6)選取類(lèi)型為UEA的膨脹劑，這是為了使混凝土在拌制過(guò)程中降低其收縮性及延展性，使其所具備的性質(zhì)更加穩(wěn)定;(7)選取FS種類(lèi)的泵送劑，這是為了對(duì)其最終的凝固時(shí)間加以有效控制。
2.2混凝土配合比
在本項(xiàng)工程的施工過(guò)程中，混凝土各個(gè)原料的配合比(物質(zhì)比重)如下：水/水泥/粉煤灰/石子/砂/膨脹劑/泵送劑=4.5/1.8/0.6/10/7/0.15/0.05.
2.3混凝土運(yùn)輸
考慮到本項(xiàng)工程的基底在進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)時(shí)，需耗費(fèi)大量原料，因此必須借助大型機(jī)械來(lái)對(duì)原材料加以攪拌混合，并注意對(duì)材料溫度的管控，使混凝土的產(chǎn)出量滿(mǎn)足工程施工進(jìn)程順利展開(kāi)的混凝土需求量，這就必須對(duì)混凝土的運(yùn)輸工作加以重視。首先，為了防止混凝土作業(yè)設(shè)備(如攪拌機(jī)等)及混凝土原材料受風(fēng)雨侵蝕而產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題的狀況出現(xiàn)，因此必須對(duì)其加以遮陽(yáng)防雨作業(yè)，對(duì)機(jī)械和原料進(jìn)行妥善保護(hù)，并確保單程輸送時(shí)間低于l小時(shí);然后，混凝土在進(jìn)行運(yùn)輸攪拌作業(yè)時(shí)，若需要外加劑對(duì)其進(jìn)行添加控制，則需確保其攪拌效率，勿使其低予2min，同時(shí)，不得向攪拌裝置中進(jìn)行注水添加;最后，考慮到本此施工在盛夏酷暑天氣下進(jìn)行，因此，必須注重對(duì)運(yùn)輸車(chē)進(jìn)行灑水降溫作業(yè)，以保障原材料及攪拌機(jī)械的溫度在正常作業(yè)溫度范圍之內(nèi)。
2.4混凝土澆筑
在進(jìn)行基底混凝土的澆筑作業(yè)時(shí)，為了確保澆筑的連貫性以防因澆筑程序不到位所引發(fā)的混凝土裂縫問(wèn)題，需借助大型澆筑設(shè)備(車(chē)載架臂泵)。并且先進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)筑底層結(jié)構(gòu)的澆筑，然后再對(duì)中心筒處進(jìn)行澆筑，同時(shí)將中心筒作為核心，向周邊區(qū)域進(jìn)行梁板的澆筑作業(yè)。考慮到在對(duì)基地轉(zhuǎn)換層進(jìn)行澆筑施工作業(yè)時(shí)，中心部分的核心筒處與周邊承臺(tái)處所需混凝土強(qiáng)度等級(jí)也有所不同，因此，在進(jìn)行具體的澆筑作業(yè)時(shí)采用分層法進(jìn)行澆筑。此時(shí)，需確�；炷撩恳粚拥臐仓穸葹�500mm，同時(shí)，由于混凝土在進(jìn)行澆筑時(shí)受重力作用會(huì)不自覺(jué)地形成澆筑斜坡，如此即可利用增加的澆筑橫截面積，進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)的熱量充分釋放。在這一過(guò)程中，需采用逐步向前延伸的方法進(jìn)行分層澆筑，同時(shí)保證對(duì)混凝土交接縫處的振搗作業(yè)必須切實(shí)落實(shí)。此外，在借助澆注設(shè)備進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)時(shí)，嚴(yán)禁于相同位置進(jìn)行持續(xù)性的布料作業(yè)，需在作業(yè)范圍內(nèi)采用水平轉(zhuǎn)動(dòng)的方式，進(jìn)行漸進(jìn)式布料。具體的分層澆筑圖示見(jiàn)圖1。
混凝土流淌長(zhǎng)度
圖1分層法進(jìn)行基底混凝土澆筑的示意圖
由圖中我們能夠清晰發(fā)現(xiàn)，考慮到進(jìn)行分層逐階澆筑時(shí)，會(huì)產(chǎn)生澆筑長(zhǎng)度向下延伸且逐層遞增的狀況，因此，每一次進(jìn)行澆筑時(shí)都需要將高度減小100mm，從500到400，400到300，300到200，至此方才終至。依照此方法進(jìn)行基底部分的澆筑作業(yè)，直至混凝土基底澆筑徹底完工。
2.5混凝土振搗
為了確保混凝土澆注能夠進(jìn)行充分的振搗作業(yè)，必須事先確認(rèn)插點(diǎn)加以振搗棒的埋設(shè)，以此對(duì)混凝土進(jìn)行緊密的振搗作業(yè)，這就需要采用正確的振搗方法來(lái)對(duì)其施工作業(yè)。第一，對(duì)于振搗棒之間的位移距離需控制在400mm內(nèi)，且時(shí)間需在20—30s中，并且在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，需采取快速插入，緩慢拔取的方式進(jìn)行施工作業(yè)，此時(shí)，需以混凝土的實(shí)際澆筑情況為依據(jù)，確保其下部無(wú)沉降、氣孔等現(xiàn)象出現(xiàn)，且在表層無(wú)灰色泥漿涌出，并且插進(jìn)深度約為50mm，這是為了充分較少上下兩層區(qū)域的銜接處出現(xiàn)較大接縫問(wèn)題的發(fā)生;第二，由于在施工中必須充分保障混凝土具備較高的抗裂水平，這就需要進(jìn)行再次振搗作業(yè)。在進(jìn)行除此振搗作業(yè)期間，考慮到混凝土分層澆筑時(shí)的坡度逐層遞增，坡長(zhǎng)依次延伸，這就需要于坡度兩端分別進(jìn)行振搗裝備的安裝設(shè)置;第三，在進(jìn)行二次振搗作業(yè)時(shí)，必須確�；炷吝�未至初凝狀態(tài)，并且一直到期表層無(wú)氣孔、沉降、灰色泥漿涌出等狀況出現(xiàn)，方能停止振搗作業(yè)。
2.6混凝土養(yǎng)護(hù)
(1)抹平。考慮到基底底部處的混凝土極易因溫差變化產(chǎn)生溫度應(yīng)力致使混凝土表層出現(xiàn)裂縫狀況，因此，在進(jìn)行澆筑作業(yè)后，需進(jìn)行抹平操作，且至少需達(dá)到三次作業(yè)次數(shù)。
(2)覆膜。為了對(duì)混凝土內(nèi)部進(jìn)行充分保濕，需對(duì)基底的底板與梁臺(tái)處進(jìn)行塑料膜和麻袋的覆膜作業(yè)，并以澆筑完成的初始時(shí)間為起點(diǎn)，確保時(shí)間高于14天，’并需要依據(jù)混凝土內(nèi)部的溫度變化狀況為準(zhǔn)，直至其保持恒溫時(shí)，方能撤膜，停止養(yǎng)護(hù)。
2.7底板混凝土的溫度監(jiān)測(cè)
由于大體積混凝土在澆搗后的硬化過(guò)程中，水泥與水進(jìn)行著劇烈的水化反應(yīng)并釋放出大量的熱量，然而由于體積大，熱傳導(dǎo)性差，幾乎是絕熱的，在升溫階段，水化熱大量積聚在結(jié)構(gòu)內(nèi)部，不易散發(fā)，導(dǎo)致混凝土的熱阻效應(yīng)�；炷林行膮^(qū)域的大量熱量由于熱阻的存在而無(wú)法暢通地傳導(dǎo)出來(lái)，使區(qū)域的溫度急劇上升并高居不下。而混凝土表面熱量因良好的散熱條件而迅速散去，導(dǎo)致表面溫度的急劇下降。“熱脹冷縮”使混凝土處于受拉狀態(tài)。早期的混凝土抗拉強(qiáng)度是極低的，為抗壓強(qiáng)度的十分之一，一旦拉應(yīng)力大于這一極其微小的抗拉極限強(qiáng)度，貫穿性的溫差裂縫便在所難免，從而破壞混凝土的整體性，降低基礎(chǔ)的承載力和耐久性。為了避免綜上所述的危害，就需要在大體積混凝土澆搗之前，在各預(yù)定位置預(yù)埋熱傳感裝置，以便在混凝土澆搗后(主要在前期)及時(shí)了解各點(diǎn)的實(shí)際溫度情況。在同一測(cè)區(qū)的測(cè)點(diǎn)，當(dāng)其內(nèi)表溫差達(dá)到報(bào)警臨界溫度(一般為25℃)時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取適當(dāng)而必要的措施，使內(nèi)表溫差在達(dá)到極限臨界溫度(一般為30℃)前所采取的降溫措施產(chǎn)生效果。
2.8應(yīng)急措施
需密切關(guān)注測(cè)溫期間氣溫變化情況，如出現(xiàn)突然降溫天氣，應(yīng)事先準(zhǔn)備油布在支撐上架設(shè)保溫棚，棚內(nèi)設(shè)置保溫設(shè)備。
以溫度控制確定撤去保溫層的時(shí)間，撤除保溫層要在中心溫度與表面溫度、表面溫度與大氣溫度差值不大于25℃的情況下逐層進(jìn)行，。每撤一層立即測(cè)溫。
3結(jié)語(yǔ)
綜上所述，在進(jìn)行超高層建筑的大體積混凝土施工作業(yè)中，必須確保建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，以此保障建筑構(gòu)建質(zhì)量，這就需要對(duì)大體積混凝土施工中的每一個(gè)步驟加以嚴(yán)格把控。本文以實(shí)際超高層建筑的基底施工為例，為了有效確�；炷了邆涞膭偠群蛷�(qiáng)度等優(yōu)越性能，必須從以下幾方面人手：(1)嚴(yán)格進(jìn)行原料的選取，根據(jù)施工所要求達(dá)到的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行水泥、粉煤灰、砂子以及添加劑類(lèi)型的選擇;(2)確定各個(gè)原料之間的配合比;(3)注意混凝土及攪拌機(jī)械的運(yùn)輸作業(yè)過(guò)程，確�；炷恋幕旌蠑嚢栀|(zhì)量;(4).在基底澆筑作業(yè)中，采用泵送水泥及分層澆筑的方式，進(jìn)行大體積混凝土的分層澆筑作業(yè);(5)充分做好振搗作業(yè)的準(zhǔn)備工作，選擇合適的插入點(diǎn)，嚴(yán)格依照振搗步驟加以施工作業(yè)。另外，混凝土的養(yǎng)護(hù)工作也非常重要，養(yǎng)護(hù)期間要加強(qiáng)混凝土的濕度和溫度控制。通過(guò)上述方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)大體積混凝土施工作業(yè)的全程把控，以此防范因施工不到位所導(dǎo)致的混凝土裂縫問(wèn)題出現(xiàn)，保障建筑品質(zhì)。
參考文獻(xiàn)
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【2]王澤裕.超高層建筑大體積混凝土施工技術(shù)及質(zhì)量控制Ⅱ]工業(yè)，2016(6):33.
[3】李方剛，韋捷亮，超高層建筑大體積混凝土施工技術(shù)及質(zhì)量控制Ⅱ]，施工技術(shù)，2015，44(21):130-134.
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