高層剪力墻結構全輕混凝土施工技術及應用

摘要：當前的高層建筑施工中，剪力墻施工是一個非常重要的環節，其施工質量對于建筑的安全性和可靠性都有著十分重大的影響，本文主要分析了高層剪力墻結構全輕混凝土施工技術及應用，希望能夠給相關的施工人員提供一定的經驗和借鑒。

關鍵詞：高層剪力墻;全輕混凝土;施工技術;應用

全輕混凝土是一種新型的材料，它屬于一種輕骨料混凝土材料，這種混凝土材料因為其本身具有良好的性能，所以也得到了廣泛的應用，全輕混凝土保溫性能比其他的混凝土要更好一些，同時這種材料自身的重量也相對較小，所以其在應用中也能夠展現出十分優良的性能，以便能夠更好的保證經濟效益和社會效益的實現。

一、工程概況

某新建大廈工程的建筑總面積高達3.3萬平方米，地上樓層為24層，均作為賓館或其他辦公樓使用，建筑總高度為80.5米，建設時采用了全剪力墻結構體系。另外，建筑樓層的2樓以上部分全部采用一種名為“煤矸石”的全輕混凝土來施工建設，這種全輕混凝土的最高強度等級可達到CL35。實際施工建設時，建筑外墻的厚度為300mm，其中1-3樓層的外墻厚度有250mm，3樓以上，其余樓層的外墻厚度在250mm基礎上減少了50mm，標準層樓板的厚度有130mm。另外，為了進一步增強建筑外墻的保溫性能，完善建筑功能，相關施工人員在工程的混凝土墻體結構上外包了厚度高達120mm的空心磚。在該項工程施工中，混凝土材料的總用量達到了1萬立方米。

二、煤矸石的概述

煤矸石在全輕混凝土中有著十分重要的作用，所以在進行該項施工技術的探討之前，筆者首先要對全輕混凝土中的重要材料煤矸石的作用和特點進行簡要的闡述。

煤矸石是一種在煤礦開采過程中所產生的廢棄物，從定義的角度上來說，煤矸石如果得不到有效的處理就會給生態環境造成十分嚴重的污染，同時還會在一定程度上占用耕地，所以對我國生態環境的保護是非常不利的，站在成分的度上來說，煤矸石主要是由二氧化硅和三氧化二鋁構成的。如果站在生態環境保護的角度上來說，在煤礦開采過程中如果不能很好的處理煤矸石，隨意的將其丟棄在場地中，首先是會占用大量的土地，其次是對水資源和大氣以及土壤資源都會造成十分嚴重的影響，所以我國政府也逐漸對煤矸石污染問題的嚴重性予以重視，所以也在最近幾年的工作中不斷采用了各種各樣的措施對這一問題予以處理，雖然做出了很多的努力，但是在成效上并不是十分明顯，當今我國的科學技術水平在不斷提升，這也使得煤矸石的應用成為了一個重要的課題，經過多年的研究發現，煤矸石完全可以替代混凝土材料中的細骨料，從而也能夠起到很好的作用，在研究的過程中還出現了一種新型的混凝土，這種混凝土就叫做全輕混凝土，這種材料可以在工程建設中大量使用，同時還可以在使用的過程中體現出非常好的保溫的性能，建筑的使用功能也因此得到了極大的完善和改進。

三、高層剪力墻結構的概述

剪力墻結構實際上就是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結構中梁柱的功能，起到支撐的作用，這種結構也能夠承受建筑內部所產生的各種重荷，同時對建筑結構水平方向上的力也予以嚴格的控制，通常情況下，人們把鋼筋混凝土墻板承受建筑水平和垂直力的結構就叫做剪力墻結構，該結構在高層建筑物上有著十分廣泛的應用。剪力墻的主要作用是承擔豎向荷載、抵抗水平荷載。另外，剪力墻結構中墻與樓板組成受力體系，缺點是剪力墻不能拆除或破壞，不利于形成大空間，住戶無法對室內布局自行改造。

四、具體的施工工藝

1、原材料的選擇和質量控制

在進行該項工程建設時，所選用的水泥材料為級別為32.5和42.5的普通硅酸鹽水泥，另外配置水和木質蘇磺酸鈣減水劑。在進行混凝土粗骨料的選擇中，通常會根據具體的要求選擇5-30mm不等的煤矸石骨料，同時在質量上也要對其進行嚴格的控制，必須要保證材料表面的完整和潔凈度，在顏色方面要盡量選擇陶紅色或者是陶黃色的煤矸石材料，這是因為這種材料在實際的應用中可以體現出更好的質量和性能，材料的質地也是十分重要的一個因素，也就是說，材料的雜質含量要盡量少一些，一般情況下不能超過10%，在抗壓的強度方面也不能小于4MPa，在施工開始前，要按照煤矸石的粒徑和類別對其分類，這樣就能夠更好的對材料的保溫能力進行識別和控制，同時還能夠對材料中SO₃的含量予以控制，這樣也就可以減少燒失的質量。

2、施工工藝流程

2.1全輕混凝土的攪拌和運輸

在進行混凝土拌制的過程中，先要對骨料進行潤濕，在這一操作中要對水量予以嚴格的控制，這樣就可以對骨料管的相對濕度進行調整，為施工中的其他操作提供方便，在上料之前還應該在施工現場放置一個稱臺，這樣就可以對施工中骨料上料的量進行控制。上料方法方面，通常采用的是二次投料的方法，就是在材料攪拌的過程中將粗細骨料和水泥一起放在攪拌機中，將材料干拌5分鐘左右，再加入一些外加劑和適量的水再攪拌2分30秒。出料的時候為了保證出料的質量，可以選擇塔吊的方式，在混凝土攪拌環節全部完成以后再將其運送到指定的地點，為混凝土澆筑施工做準備，但是在這一過程中需要注意的是要對吊裝的時間進行嚴格的控制，一般都要將實踐控制在45分鐘以內，這樣才能保證混凝土不受不利因素的影響。

2.2混凝土澆筑

采用插入式振搗器隨澆隨搗，每次澆筑高度控制在500mm以內，快插慢拔，并在剪力墻模板外兩側面加輔助振搗，使混凝土均勻密實。

2.3混凝土養護

混凝土振搗完畢，接近終凝時即覆蓋草袋灑水養護，養護時間不少于14d。

3、質量評定

本工程部分采用試件強度及非破損強度相結合來檢測混凝土強度。

3.1試塊

每一工作班均制作2組同條件試件，分別進行標準養護及同條件養護標準養護試件共83組，其中2-3層共6組，4-14層共44組，15-22層共33組，按GB50204-1992標準經非統計方法及統計方法評定為合格，強度均滿足設計要求。

3.2非破損強度測定

施工完畢1年內隨機定期回彈測試，取3組（（3個自然層），并得出結論：自燃煤研石后期強度增長很大，且強度等級低的混凝土的增長幅度更大，所以煤矸石全輕混凝土的施工質量是可以保證的。

4、應用效果分析

4.1保溫效果

本工程所在地的氣溫較為寒冷，全年最低溫度一25℃，最高溫度35℃，最大溫差可達60℃。由于煤矸石混凝土表觀密度小，孔隙率較大，熱導率僅為普通混凝土的1/2，且外墻外包120mm空心磚，經試驗比較總熱阻與實心粘土磚的總熱阻相當。

4.2經濟效果

（1）采用自燃煤矸石混凝土后，雖外加劑費用及水泥用量略有增加，使混凝土費用總計提高9.3萬元;但在達到上述保溫效果的前提下，比普通混凝土貼珍珠巖塊墻體節約保溫材料費約28.8萬元。因此僅墻體一項就節約資金近20萬元。

（2）使用全輕混凝土，結構自重降低近20%，結構含鋼量會隨之降低，經計算節約鋼材所用資金18萬元。

（3）因采用外包空心磚，室內面積比內貼珍珠巖增加128m²，按三星級賓館標準客房工程造價為4000元/m²，共節約資金50.4萬元。整個工程造價降低88.4萬元，經濟效益顯著。

五、結束語

剪力墻結構在高層建筑中有著十分廣泛的應用，在該結構的施工中最常使用的施工技術就是全輕混凝土施工技術，為了能夠更好的保證施工的質量，一定要在施工過程中的每一個環節都進行嚴格的控制，只有這樣才能為施工企業創造良好的經濟效益和社會效益，同時也促進我國建筑工程行業的良性發展，促進該技術在更廣的領域得以應用。

參考文獻：

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