關(guān)于超高層項(xiàng)目高標(biāo)號(hào)混凝土質(zhì)量控制調(diào)研分析

張磊

【摘要】 高標(biāo)號(hào)混凝土質(zhì)量不穩(wěn)定，施工控制較困難，監(jiān)管難度大，一旦出現(xiàn)質(zhì)量事故，后果較嚴(yán)重，而且處理較困難。

【關(guān)鍵字】現(xiàn)象；分析；處理；成果；教訓(xùn)

一、高標(biāo)號(hào)混凝土質(zhì)量問(wèn)題調(diào)研

調(diào)研項(xiàng)目背景

濟(jì)南綠地中心項(xiàng)目由一棟總高度300m 的超高層塔樓及7 棟裙房組成，總建筑面積19.7萬(wàn)平方米，主塔樓地上60層、地下3 層。

項(xiàng)目業(yè)態(tài)為商業(yè)、辦公、會(huì)所。

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

塔樓混凝土結(jié)構(gòu)高度249.7米，采用框架＼核心筒體系。外框架豎向結(jié)構(gòu)為18根直徑1.3米至0.9米的鋼管混凝土柱， 核心筒剪力墻厚度分別為300、400、500、600、700、800、950、1000。

37層以下豎向結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度為C60，37層及以上樓層豎向結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度為C50。

首層剪力墻層高5.95米，混凝土強(qiáng)度為C60，墻體厚度有1000mm、600mm、500mm、400mm，其中裂紋出現(xiàn)較多的1000mm厚剪力墻，鋼筋保護(hù)層厚度為15mm。

首層核心筒剪力墻采用15mm厚木夾板作為墻體模板，對(duì)拉螺栓間距450mm。剪力墻采用4臺(tái)汽車(chē)泵同時(shí)澆筑。

澆筑時(shí)間是11月15日晚8點(diǎn)至11月16日晚8點(diǎn)，共計(jì)24小時(shí)。墻體拆模時(shí)間為11月21日，而11月15日至11月21日，濟(jì)南平均氣溫為8度至10度左右。

11月21日模板拆除后，

現(xiàn) 象 一

剪力墻表面陸續(xù)出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的細(xì)微裂紋。

1.1.處理過(guò)程：

1） 鑿開(kāi)檢查：裂縫最大寬度0.1毫米，最大深度0.3毫米 ，初步判定為無(wú)害裂縫。

2）邀請(qǐng)山東省和上海市有關(guān)設(shè)計(jì)、施工等方面專(zhuān)家實(shí)地踏勘及理論分析，召開(kāi)專(zhuān)題會(huì)議，分析裂縫成因及其危害。

3）產(chǎn)生裂縫的原因：

a. 濟(jì)南氣候干燥，拆模后混凝土表面受到日曬、風(fēng)吹，水分蒸發(fā)過(guò)快，出現(xiàn)干縮裂縫 。

b. C60砼配比中水泥摻量較大，產(chǎn)生大量水化熱，1米厚剪力墻墻體內(nèi)部與表面溫差較大，產(chǎn)生溫度裂縫。

C.C60試驗(yàn)室配合比 水泥：礦粉：粉煤灰：中砂：石子：水：外加劑=440：45：60：638：1086：131：27.3

1.2 處理結(jié)果：

采取專(zhuān)家意見(jiàn)；通過(guò)采取延遲拆模、涂刷養(yǎng)護(hù)液、降低水泥摻量，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等措施，首層剪力墻表面裂紋沒(méi)有進(jìn)一步擴(kuò)大，二層及三層核心筒剪力墻出現(xiàn)表面裂紋的面積很少，并且只出現(xiàn)少許肉眼不容易分辨的微裂紋，從而達(dá)到控制剪力墻裂紋的目的。

現(xiàn)象二

2012年2月24日，

1號(hào)裙房首層框架柱C60混凝土拆模后，發(fā)現(xiàn)6根柱表面出現(xiàn)明顯的云紋狀，柱頂及柱子表面混凝土有細(xì)密的蜂窩狀孔洞。

2.1 處理過(guò)程

第一階段：發(fā)現(xiàn)此問(wèn)題后，立即采取以下措施：

1）暫停塔樓C60混凝土澆搗，避免擴(kuò)大損失。

2）組織攪拌站技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)原因，初步判定為外加劑原因，將外加劑樣品送上海檢測(cè)。

3）安排攪拌站調(diào)整配合比，馬上做一次試驗(yàn)。

4）對(duì)已澆筑混凝土試塊進(jìn)行3天抗壓強(qiáng)度檢測(cè)。

第二階段：小試、中試

1） 攪拌站第一次試驗(yàn)不成功，組織專(zhuān)家組來(lái)處理；

2） 專(zhuān)家組到工地實(shí)地勘察，提出指導(dǎo)意見(jiàn)；

3）經(jīng)過(guò)各方面專(zhuān)家分析討論，認(rèn)為主要的原因是外加劑的摻合比例及攪拌不均勻造成，并對(duì)后續(xù)工作做了安排；

4）邀請(qǐng)實(shí)驗(yàn)室主任到攪拌站，從配合比試驗(yàn)開(kāi)始做，通過(guò)5組實(shí)驗(yàn)，確定了配合比，將外加劑比例由5%降低至3.6%。

5）做中試，在施工現(xiàn)場(chǎng)澆搗模擬柱。

6） 小試混凝土試塊三天強(qiáng)度合格，模擬柱拆模后外觀(guān)情況良好。

第三階段：恢復(fù)生產(chǎn)

1）澆搗裙房C60框架柱，第二天拆模后表觀(guān)質(zhì)量良好。

2）以上測(cè)試通過(guò)后，恢復(fù)塔樓核心筒混凝土澆搗。

2.3 處理結(jié)果

1）鑒于濟(jì)南當(dāng)?shù)鼗炷涟枵綜60經(jīng)驗(yàn)缺乏，每次澆搗C60混凝土前，邀請(qǐng)公司的專(zhuān)業(yè)人員到混凝土拌站監(jiān)督制作過(guò)程。

2）此后C60混凝土質(zhì)量基本可控。

二、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

C60混凝土質(zhì)量不穩(wěn)定，對(duì)主樓的正常推進(jìn)造成了不利影響，經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)如下：

2.1 對(duì)C60混凝土在濟(jì)南地區(qū)制作難度認(rèn)識(shí)不足，重視度不夠。

在工程開(kāi)始時(shí)，我們認(rèn)為：C60混凝土在全國(guó)范圍內(nèi)有大量的工程實(shí)例；在市場(chǎng)調(diào)查中，濟(jì)南地區(qū)在體育館等工程中使用過(guò)C60；總包單位技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)事前到濟(jì)南指導(dǎo)、選定混凝土配合比；對(duì)混凝土拌站也作了相應(yīng)考察。當(dāng)時(shí)僅做了基本的管理流程。 但實(shí)踐證明，濟(jì)南當(dāng)?shù)鼗炷涟枵救鄙俑邩?biāo)號(hào)混凝土的理論知識(shí)及制作經(jīng)驗(yàn)， 不能保證高標(biāo)號(hào)混凝土的穩(wěn)定供應(yīng)。

2.2 技術(shù)欠發(fā)達(dá)地區(qū)攪拌站的特點(diǎn)

技術(shù)欠發(fā)達(dá)地區(qū)制作高標(biāo)號(hào)混凝土的經(jīng)驗(yàn)缺乏，為了保證混凝土強(qiáng)度，往往加大水泥用量、外加劑用量。攪拌站增加了成本，結(jié)果卻常常過(guò)猶不及，產(chǎn)生新的問(wèn)題（水泥、外加劑用量偏大產(chǎn)生的問(wèn)題）。

2.3 對(duì)外加劑的質(zhì)量、使用應(yīng)充分重視

外加劑的產(chǎn)品選擇經(jīng)過(guò)工程實(shí)例檢驗(yàn)的產(chǎn)品； 外加劑的摻加比例過(guò)大，達(dá)到5%，在混凝土攪拌不均勻的情況下，局部外加劑過(guò)多，會(huì)造成細(xì)密蜂窩狀空洞（調(diào)整后，外加劑比例為3.6%）；

在外加劑儲(chǔ)存罐中，曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)有沉淀現(xiàn)象，這樣會(huì)造成外加劑的濃度不同，影響混凝土性能（采用儲(chǔ)存罐內(nèi)攪拌等措施保證外加劑的濃度保持一致）

2.4 經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)，目前使用的最佳C60混凝土配合比：

水泥：礦粉：粉煤灰：中砂：石子：水：外加劑

=400：80：80：720：850：145：19.6

三、超高層項(xiàng)目混凝土質(zhì)量控制要點(diǎn)：

3.1 配合比控制

1）小試：使用攪拌站實(shí)際使用的原材料及計(jì)算配合比進(jìn)行多組試配，根據(jù)工作性指標(biāo)及試塊的強(qiáng)度報(bào)告，選定設(shè)計(jì)配合比。

2）中試：組織生產(chǎn)，并澆搗模擬柱，根據(jù)實(shí)施情況進(jìn)行調(diào)整，確定生產(chǎn)配合比。

3）在常溫、冬季施工轉(zhuǎn)換、原材料有明顯改變時(shí)，重復(fù)上述步驟。

3.2 原材料管控

4） 水泥：選用當(dāng)?shù)刂放疲⒂邢鄳?yīng)的檢測(cè)報(bào)告。

5） 外加劑：采用成熟的外加劑品牌，到廠(chǎng)家考察其技術(shù)能力、管理能力、生產(chǎn)能力。不同類(lèi)型外加劑混用時(shí)，應(yīng)檢驗(yàn)相容性。

6）砂：級(jí)配符合要求，含泥量不大于2.0%。

7）石子：壓碎指標(biāo)滿(mǎn)足要求（強(qiáng)度指標(biāo)），粒徑符合要求，含泥量不大于0.5%

8）礦物摻合料：檢測(cè)報(bào)告符合相應(yīng)技術(shù)要求。

9）水：PH值、化學(xué)物質(zhì)含量符合規(guī)范規(guī)定。

3.3 混凝土拌站管控

10） 檢查拌站是否有高強(qiáng)度混凝土專(zhuān)用的黃砂、石子堆場(chǎng)，堆場(chǎng)是否硬化；

11）是否有高強(qiáng)度混凝土專(zhuān)用的外加劑儲(chǔ)存罐，外加劑是否有沉淀等情況。（不采用專(zhuān)用儲(chǔ)存罐的弊端）

12）檢查水泥筒倉(cāng)是否符合要求。

13）測(cè)試黃砂、石子含泥量、含水率，相應(yīng)調(diào)整生產(chǎn)配合比；

14）生產(chǎn)設(shè)備是否運(yùn)行正常，包括計(jì)量設(shè)備、電機(jī)電流情況、混凝土的攪拌時(shí)間。

3.4 施工控制

15）檢查性能（坍落度、擴(kuò)展度、外觀(guān)質(zhì)量），振搗到位，嚴(yán)禁加水（敏感性）

16）采用灑水、涂養(yǎng)護(hù)液、覆蓋等措施加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。

3.5 管理措施

17）加強(qiáng)思想上的重視程度，管理工作要細(xì)化。一線(xiàn)城市技術(shù)成熟≠二三線(xiàn)城市成熟，成功過(guò)≠質(zhì)量穩(wěn)定。

18）專(zhuān)業(yè)的人做專(zhuān)業(yè)的事情，高標(biāo)號(hào)混凝土的專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)，需要請(qǐng)有成熟經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)家進(jìn)行把關(guān)。

19）重視對(duì)混凝土拌站經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)、設(shè)備的考察。

20）執(zhí)行嚴(yán)格的全過(guò)程質(zhì)量控制流程。

3.6 超高層建筑混凝土的特點(diǎn)及對(duì)策

超高層建筑混凝土的特點(diǎn)：

1）強(qiáng)度高：豎向構(gòu)件一般不低于C60，可達(dá)到C100（廣州西塔等）

2）工作性指標(biāo)要求高：自密實(shí)混凝土、泵送高度。

3）各地差異性大：幾乎所有的材料（水泥、砂石、 外加劑等）、人員（技術(shù)人員、管理人員、操作人 員）均來(lái)自項(xiàng)目所在地。（科研與實(shí)戰(zhàn)的區(qū)別）

對(duì)策：

1）實(shí)施高標(biāo)號(hào)混凝土管理流程中的20項(xiàng)措施。

2）充分借助BIM應(yīng)用，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，充分做好預(yù)案。

3）聘請(qǐng)有豐富經(jīng)驗(yàn)的混凝土專(zhuān)家組做顧問(wèn)，進(jìn)行質(zhì)量把關(guān)。