高層建筑混凝土施工工藝探究

時(shí)間:2022-03-24 04:07:25

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高層建筑混凝土施工工藝探究

摘要:混凝土工程是高層建筑工程的核心模塊,混凝土施工質(zhì)量也對(duì)建筑工程整體質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。考慮到高層建筑混凝土施工體量大、強(qiáng)度及裂縫控制難度高等特點(diǎn),本文重點(diǎn)研究高層建筑混凝土施工工藝技術(shù),明確混凝土工程施工重難點(diǎn),并對(duì)具體施工工藝進(jìn)行總結(jié),供相關(guān)人員參考借鑒。

關(guān)鍵詞:高層建筑;混凝土施工;地下室施工

高層建筑、超高層建筑是現(xiàn)代建筑體系的主要發(fā)展方向,建筑功能趨于多樣化,建筑結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,明顯提升了混凝土施工難度。相較于多層建筑,高層建筑對(duì)安全性、穩(wěn)定性的要求更加嚴(yán)格,混凝土施工過(guò)程中,除正確選擇施工工藝和方法,強(qiáng)化施工過(guò)程控制也是關(guān)鍵。高層建筑混凝土工程施工工藝和環(huán)節(jié)相對(duì)復(fù)雜,有必要對(duì)其工藝實(shí)施情況做總結(jié)性分析。

1混凝土施工重難點(diǎn)

1.1混凝土施工重點(diǎn)分析。1.1.1配料選擇?;炷僚淞现懈黝惒牧系倪x擇有如下要求:①水泥:以型號(hào)為525#的硅酸鹽水泥為宜。②骨料:可選用粒徑在10~30mm的花崗巖碎石,要求骨料含泥量在1%之內(nèi),混凝土拌制之前,可使用孔徑0.3mm的細(xì)篩,清除骨料中過(guò)多的沙粒[1]。溫度控制是混凝土施工中的重點(diǎn)工作,為控制水泥水化熱,可在原料中適當(dāng)添加粉煤灰,降低水泥用量(控制在450kg/m3之內(nèi)為宜),進(jìn)而促進(jìn)混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo),減少裂縫形成。此外,全程監(jiān)控混凝土運(yùn)輸過(guò)程,結(jié)合建筑各結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),合理確定混凝土坍落度及強(qiáng)度等級(jí)。1.1.2澆筑施工。高層建筑自然層的混凝土澆筑一般在1~2次完成,其中,選用一次澆筑的施工方式有利于施工進(jìn)度控制,在澆筑過(guò)程中需嚴(yán)格把控澆筑速度。但墻、柱等結(jié)構(gòu)采用一次性澆筑的方式易引發(fā)混凝土開(kāi)裂現(xiàn)象,因此一般2次澆筑完畢?;炷练謱訚仓讓訉雍駪?yīng)控制在50cm左右,之后各層厚厚度需在1m以內(nèi)。1.1.3內(nèi)部振搗。高層建筑混凝土工程中混凝土坍落度大,攤鋪斜坡較長(zhǎng),因此其內(nèi)部振搗可分3次進(jìn)行,提高混凝土內(nèi)部密實(shí)度,促進(jìn)成型。振搗棒插入點(diǎn)需均勻、分散選擇,間距一般不超過(guò)振搗棒有效作用半徑的1.5倍,并在50cm之內(nèi)。結(jié)合實(shí)際情況,選取交錯(cuò)式或行列式的移動(dòng)次序??刂坪脝未握駬v的時(shí)長(zhǎng),若振搗時(shí)間過(guò)長(zhǎng),混凝土易發(fā)生離析,觀察到混凝土表面無(wú)明顯下沉及氣泡現(xiàn)象且出現(xiàn)灰漿后,可判斷為振搗均勻?;炷琳駬v應(yīng)從下而上依次進(jìn)行,完成每層澆筑后,均應(yīng)進(jìn)行混凝土振搗,要求振搗棒插入下層混凝土50cm左右,確保上下層混凝土緊密融合。1.1.4后期養(yǎng)護(hù)??茖W(xué)的混凝土養(yǎng)護(hù)作業(yè)可有效避免混凝土開(kāi)裂問(wèn)題,高層建筑工程中,常用的混凝土養(yǎng)護(hù)方法包括灑水養(yǎng)護(hù)、覆蓋薄膜、涂抹養(yǎng)生液等。例圖1高層建筑鋼筋綁扎施工如,采用灑水養(yǎng)護(hù)的方式時(shí),盡可能選用與混凝土拌制相同的水質(zhì),避免因水質(zhì)差異造成混凝土質(zhì)量降低。1.2混凝土施工難點(diǎn)分析。①?gòu)?qiáng)度控制?;炷翉?qiáng)度主要受前期原料配比及后期養(yǎng)護(hù)工作的影響。配料比例可通過(guò)混凝土預(yù)實(shí)驗(yàn)而合理確定,混凝土養(yǎng)護(hù)則應(yīng)派專人負(fù)責(zé),重點(diǎn)關(guān)注養(yǎng)護(hù)過(guò)程溫度及濕度的變化。②裂縫控制?;炷亮芽p是影響高層建筑質(zhì)量的主要原因之一,裂縫控制也是混凝土施工的難點(diǎn)。充分振搗、延伸填充墻等方式均可有效減少裂縫形成。

2混凝土施工工藝

2.1鋼筋施工。(1)鋼筋翻樣及下料質(zhì)量的控制。鋼筋下料單中,混凝土結(jié)構(gòu)連接、轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)處的鋼筋含量較高,包括鋼筋排布密度及主筋長(zhǎng)度,梁上主筋接頭位置應(yīng)選取跨中30%、下主筋接頭應(yīng)選取支座跨長(zhǎng)的30%。若梁內(nèi)主筋密度較大,在下料時(shí)需合理調(diào)整結(jié)構(gòu)位置,確保其位置的精確性,保證一次性完成安裝,可通過(guò)提前編號(hào)的方式提高鋼筋施工精度[2]。(2)轉(zhuǎn)換層施工。轉(zhuǎn)換層需使用大量鋼筋材料,由于鋼筋所在位置不同,其受力差異明顯。為保證鋼筋連接穩(wěn)定性,避免損害鋼筋,建議選用冷壓連接法連接大梁主筋。(3)支撐架安裝??紤]到鋼筋長(zhǎng)度較大,一般會(huì)選擇在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鋼筋支撐架的連接和安裝;合理控制梁底標(biāo)高及下部鋼筋支撐架的縱向間距;上部支撐架安裝完成后再布設(shè)下層支撐架。(4)鋼筋綁扎。嚴(yán)格依照施工方案開(kāi)展鋼筋綁扎作業(yè),避免其出現(xiàn)變形或位移,作業(yè)過(guò)程中實(shí)時(shí)觀測(cè)綁扎質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題第一時(shí)間進(jìn)行彌補(bǔ),圖1為鋼筋綁扎施工現(xiàn)場(chǎng)。2.2轉(zhuǎn)換層施工。高層建筑轉(zhuǎn)換層的混凝土澆筑體量較大,對(duì)強(qiáng)度要求嚴(yán)格,該施工過(guò)程的重點(diǎn)在于混凝土溫度裂縫的防控。(1)轉(zhuǎn)換梁、柱的交接處鋼筋排布密度大,給混凝土振搗作業(yè)帶來(lái)較大影響,在交接位置混凝土振搗時(shí),需對(duì)振搗點(diǎn)及振搗范圍做合理調(diào)整,確保混凝土內(nèi)部振搗均勻,又要避免振搗棒與鋼筋發(fā)生碰撞。(2)轉(zhuǎn)換層混凝土施工采取分層下料、分層振搗的方式,要求嚴(yán)格把控澆筑層厚、振搗方式及速度,保證上下層混凝土緊密結(jié)合,避免因結(jié)合不良出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。(3)轉(zhuǎn)換層的混凝土結(jié)構(gòu)體積大、強(qiáng)度高,工程投入使用后易出現(xiàn)表面開(kāi)裂問(wèn)題,該問(wèn)題可通過(guò)混凝土拌制過(guò)程中添加適量膨脹劑的方式解決。2.3混凝土泵送。混凝土泵送工藝原理為借助水壓作用將混凝土穩(wěn)定運(yùn)輸至指定位置,工藝要點(diǎn)總結(jié)如下:①泵送管布置應(yīng)滿足距離最小化原則,盡量不出現(xiàn)彎折點(diǎn)。②水平布施的泵送管長(zhǎng)度應(yīng)在10~15m,以有效抵消混凝土向上輸送過(guò)程的反沖力,提高泵送效率。③混凝土骨料直徑會(huì)影響泵送順利程度,若骨料直徑過(guò)大,易導(dǎo)致泵送管堵塞甚至出現(xiàn)故障。因此每次泵送作業(yè)完畢后,需對(duì)泵送管進(jìn)行清潔,避免混凝土殘余長(zhǎng)期留存在管內(nèi),導(dǎo)致泵送過(guò)程受阻。泵送管清潔通常采用水洗或氣洗的方式進(jìn)行。④泵送管運(yùn)行之前,需進(jìn)行內(nèi)部潤(rùn)滑,使管壁潤(rùn)滑充分,順利完成混凝土泵送,避免因混凝土材料與管壁摩擦而引發(fā)的泵送管堵塞問(wèn)題?;炷凛斔捅眯吞?hào)需結(jié)合混凝土工程所處的位置及施工階段進(jìn)行選擇,為提高整個(gè)工程的施工效率,在適當(dāng)位置設(shè)置移動(dòng)式配料機(jī)。輸送管的選擇需重點(diǎn)考慮混凝土輸送過(guò)程對(duì)管壁造成的壓力,管徑越小,其造價(jià)越低,但混凝土輸送阻力大、輸送速度慢,因此高層建筑混凝土泵送一般選用直徑在125mm左右的泵送管,厚度以9mm左右為宜,保證管壁的耐磨性。泵送管的接頭位置可使用法蘭螺栓進(jìn)行連接,設(shè)置密封圈,避免泵送過(guò)程中出現(xiàn)漏漿問(wèn)題。另外,每?jī)晒?jié)輸送管之間至少存在一個(gè)固定管夾,并使用地腳螺栓將其固定在墻體上。2.4地下室施工。結(jié)合某具體施工案例,對(duì)高層建筑地下室部分的混凝土施工工藝要點(diǎn)進(jìn)行介紹。2.4.1案例背景。某高層寫字樓工程為地上26層、地下2層結(jié)構(gòu),建筑面積為11.01萬(wàn)m2,工程抗震墻設(shè)置在第6~11層、23~26層及26層至屋面。主體外墻安裝金屬玻璃幕墻,提高室內(nèi)采光,并發(fā)揮裝點(diǎn)城市縱向空間的作用。2.4.2混凝土施工。(1)混凝土泵送:本工程地下室結(jié)構(gòu)的混凝土泵送選用3臺(tái)型號(hào)為HBT60的拖式輸送泵,配合1臺(tái)汽車泵負(fù)責(zé)混凝土運(yùn)輸任務(wù)。在混凝土原料選擇方面,除考慮該工程地下室功能及質(zhì)量的要求外,還考慮到混凝土骨料對(duì)泵送效率的影響,經(jīng)離散元模型分析,認(rèn)為輸送管堵塞風(fēng)險(xiǎn)與骨料直徑正相關(guān)。結(jié)合工程質(zhì)量要求,確定如下原材料選擇方案:①細(xì)度模數(shù)2.8的中砂,含泥量控制在0.3%以內(nèi)。②直徑在5~25mm的連續(xù)級(jí)配碎石,含泥量控制在0.1%以內(nèi)。(2)防水層施工:地下室外墻防水是地下室施工的重點(diǎn),防水混凝土選用硅酸鹽水泥材料,配合直徑在40mm以內(nèi)的中粗砂。本項(xiàng)目中,地下室外墻及圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間距離有限,因此在地下室施工前完成防水層作業(yè)。為保證防水層的光滑、平整程度,對(duì)作業(yè)底板進(jìn)行徹底清潔。防水涂料涂抹在混凝土主體結(jié)構(gòu)的背水面上,粘貼單層滌綸布,進(jìn)行反復(fù)涂抹確保防水涂層均勻、完整。

3結(jié)論

高層建筑混凝土施工難點(diǎn)在于混凝土強(qiáng)度及裂縫問(wèn)題的控制,其施工工藝要點(diǎn)主要包括鋼筋施工、混凝土泵送、施工縫預(yù)設(shè)、地下室施工等。在混凝土施工過(guò)程中,不斷總結(jié)施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn),并嚴(yán)格依照工藝要點(diǎn)開(kāi)展具體作業(yè),確?;炷凉こ踢_(dá)到高層建筑建設(shè)要求,提高建筑整體質(zhì)量水平。

參考文獻(xiàn)

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[2]劉英哲,秦廣全,李健.高層建筑混凝土施工技術(shù)要求與質(zhì)控方案[J].居舍,2019(30):64.

[3]袁成功.高層建筑工程混凝土施工技術(shù)探討[J].建材與裝飾,2019(24):31-32.

作者:王星 單位:貴州建工監(jiān)理咨詢有限公司