超高層建筑C80高強混凝土施工技術及監理

蔡志琦

（廣州珠江工程建設監理有限公司 廣東廣州 510095）

引言

廣州東塔項目，位于廣州市珠江新城中軸線，本項目由主塔樓，裙樓及地下室三部分組成、地下5層，地上112層，裙樓9層，建筑面積為52萬m2，建建筑物地面以上高度為530m。

本工程塔樓地上112層，為帶加強層的鋼管混凝土巨型框架-筒體結構，核心筒內部采用現澆混凝土樓蓋體系，核心筒之外區域采用鋼梁+混凝土樓蓋體系；地下室共5層，采用現澆混凝土樓蓋體系。巨柱下采用獨立基礎，核心筒采用箱型基礎。

本項目的鋼量大、混凝土量大，特別是C80混凝土要泵送到530m高是施工技術的難題。

1 C80高強高性能混凝土配合比設計

在配合比設計中充分考慮大體積混凝土的特點，既要減少混凝土的收縮，保證混凝土的強度，又要降低混凝土內部水泥水化反應產生的巨大熱量。為降低水泥反應水化熱，P.o42.5和P.II52.5R普通硅酸鹽水泥摻加大量粉煤灰和礦渣粉以降低單方水泥用量，進一步降低混凝土的水化熱和收縮，同時粉煤灰可消耗混凝土中部分堿，可有效預防堿——集料反應。

2 C80混凝土配制技術

C80高強混凝土的配制不同于C50～C60混凝土，它對所用的原材料要求以及配制澆筑、養護均提出了較高的要求。通過國內資料的查閱及兩年多的試驗研究，認為C80混凝土配制主要技術途徑為：

2.1 水泥

配制C80高強高性能混凝土宜選用52.5及以上的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，在選用硅酸鹽水泥時還需考慮硅酸鹽水泥的礦物組成和細度。

2.2 粗集料

粗骨料選用5～25mm連續級配石子，含泥量＜1%，泥塊含量＜0.5%，針狀、片狀顆粒含量＜10%，粗骨料的空隙率小于40%。

2.3 細集料

細骨料用中粗砂，含泥量＜1%，低含泥量可以減少混凝土自身的收縮，防止混凝土因收縮太大出現裂縫，級配好的骨料除可以改善混凝土拌合物的流動性外還可以降低單方混凝土的水泥用量，降低混凝土的水化熱，可防止混凝土出現溫度應力裂縫；水泥采用普通硅酸鹽水泥。

2.4 外加劑

新型高效減水劑是配制C80高強高性能混凝土的必需組分。新型高效減水劑對膠凝材料的分散能力強、減水率高，可大幅降低混凝土的單方用水量，不僅能增加混凝土拌和物的流動性，保持混凝土坍落度損失功能好，而且能大幅度地提高混凝土的強度和彈性模量，對減少徐變，提高混凝土的耐久性也非常有利。

2.5 摻和料

摻加具有一定活性的礦物摻和料，即在混凝土內摻加一定量的Ⅰ級磨細粉煤灰和磨細礦粉，在混凝土中加入適量礦渣粉或具有一定活性的Ⅰ級磨細粉煤灰取代一部分水泥，不但可以降低單方水泥的水化熱防止出現溫度裂縫，還可以改善混凝土的施工性能，增大混凝土的密實度，提高混凝土耐久性。加入摻合料還可以降低拌合物中的C3A的濃度和堿的濃度，減少混凝土拌合物的泌水現象和坍落度損失，抑制混凝土中的堿—骨料反應。此外使用磨細礦渣粉和粉煤灰等工業廢渣不僅可以取代部分水泥減少因水泥生產而消耗的能量和資源，還可以很大程度上減少因工業廢渣的排放造成的環境污染，有保護環境的作用。

3 C80混凝土泵送技術

（1）輸送管線的布置原則

①整個線路應盡量短，盡量少用彎管，彎管曲率半徑應盡量大，管道接頭卡箍處不得漏漿。輸送管的鋪設便于清洗、拆裝和更換。

②垂直向上布管時，地面水平管長度不小于垂直管長度的1/4，且不小于15m。在混凝土輸送泵機Y型管出料口3～6m處的輸送管根部設置截止閥，以防混凝土拌和物反流。

③炎熱天氣施工時，應用濕草袋遮蓋混凝土輸送管，避免陽光照曬，并經常灑水降溫。冬季嚴寒時，管道應包裹毛氈保溫，避免混凝土受凍。

（2）混凝土泵與輸送管連通后，應按所用混凝土泵使用說明書的規定進行全面檢查，符合要求后方能開機進行空運轉。

（3）混凝土泵啟動后，應先泵送適量水以濕潤混凝土泵的料斗、活塞及輸送管的內壁。

（4）經泵送水檢查，確認混凝土泵和輸送管中無異物后，應采用泵送水泥漿或者與混凝土內除粗骨料外的其他成份相同配合比的水泥砂漿潤滑輸送管內壁。潤滑用的水泥漿或水泥砂漿應分散布料，不得集中澆筑在同一處。

（5）開始泵送時，混凝土泵應處于慢速、勻速狀態。同時，應觀察混凝土泵的壓力和各系統的工作情況，待各系統運轉順利后，方可以正常速度進行泵送。

（6）混凝土泵送應連續進行。如必須中斷時，其中斷時間不得超過混凝土從攪拌至澆筑完畢所允許的延續時間，確?；炷敛怀霈F施工冷縫，影響結構安全。

（7）C80高強混凝土粘性較大，當混凝土泵出現壓力升高、油溫升高、輸送管明顯振動等現象而泵送困難時，不得強行泵送，并應立即查明原因，采取措施排除。

4 C80混凝土的質量保證

4.1 澆筑質量保證

（1）原材料質量要按批檢測，嚴禁不合格材料進場。

（2）混凝土澆筑施工中對其拌合物的凝結時間、坍落度、坍落度損失等進行嚴格監測。

（3）當混凝土可泵性差，出現泌水離析，難以泵送時，應立即對配合比、混凝土泵、配管、泵送工藝等重新進行研究，并采取相應措施。

4.2 養護

（1）采用常規灑水養護的方法，即派專人負責，及時進行灑水養護。

（2）若在工程環境炎熱、氣候干燥的條件下，需在混凝土脫模后便開始養護工作.且用土工布遮蓋加灑水養護與無遮蓋灑水養護要同時進行，養護時間21～28d，澆水次數根據氣候情況和覆蓋物的保濕能力決定，以保證混凝土有足夠的濕潤，固定專人養護。在無風或風小的情況下可采用塑料膜覆蓋養護方法，以不透水汽的塑料膜來保持混凝土中的水，滿足混凝土強度增長的需求。在夏季或干燥氣候情況下提前養護，并延長養護時間；大體積混凝土的水平施工縫養護到澆筑上層混凝土為止。

（3）在特殊部位，如進出口流道處等，在混凝土收面后，及時采用不透水塑料膜進行覆蓋，以防止水分散失，同時進行專人負責，長流水養護。

（4）澆筑完成的豎直面混凝土，拆模后立即用土工布貼面覆蓋，并灑水養護。

4.3 核心筒豎向結構同條件養護試件

（1）同條件試塊制作澆筑該部位混凝土時，在澆筑地點按標準養護制作方法制作同條件養護試塊。

（2）同條件養護試塊的養護

同條件養護試塊拆模后，將其裝入加工好的同條件養護試塊籠內，用鏈條鎖好，放置在結構實體靠近相應結構構件或結構部位的適當位置，并采用相同的養護方法。等效養護齡期按日平均溫度逐日累計達到600℃·d時所對應的齡期，0℃以下的齡期不計入，等效養護齡期不應小于14d，也不宜大于60d。

（3）同條件養護試塊強度檢驗同條件養護試塊的強度代表值根據強度檢測結果按現行國家標準《混凝土強度檢測評定標準》（GB/T50107-2010）評定，乘1.1折算系數取用。

（4）同條件試塊具體留置部位本工程每層混凝土強度等級均需要留置不少于一組同條件養護試塊，作為現場混凝土強度檢測、核心筒梁板拆模、頂模系統和塔吊支座位置混凝土強度增長情況依據。根據頂模施工部署，核心筒水平結構落后于豎向結構2～3層，同條件養護試件不能放置在現場澆筑部位，我項目部現擬將同條件養護試件放。

（5）置在離豎向結構最近的樓面處，此處與澆筑部位高差較小，環境狀況相差很小。

5 混凝澆筑過程中監理旁站的主要內容

（1）檢查作業人員安全、質量技術交底及持證上崗情況。

（2）檢查施工機械運行性能及建筑材料準備情況。

（3）檢查混凝土送貨單（工程名稱、部位、混凝土標號、塌落度、裝料時間、到場時間及澆筑時間等等，混凝土超出初凝時間不能使用）。

（4）對進場混凝土塌落度、倒筒時間、擴展度、入模溫度進行抽查，設計混凝土塌落度多少，現場混凝土實測塌度多少，符合要求才能使用。

（5）混凝土澆筑前模板需淋水濕潤。

（6）禁止在混凝土上加水。

（7）振動棒振搗方向、平板振搗時間及振搗棒的移動距離、插入深度。

（8）檢查混凝土澆筑完成面標高及混凝土厚度。

（9）監督管理人員到位情況（施工員、安全員、質檢員等）。

（10）監督帶電設備的安全防護措施及灌漿管的安全運行范圍是否符合安全操作規程。

（11）見證取樣制作混凝土試塊（按要求留置試塊、芯片植入）。

（12）檢查混凝土澆筑的連續性（不能超過混凝土初凝時間）。

（13）鐵工、模板安裝工、機電維修工跟班落實情況，發現問題必須及時督促相應跟班人員給予落實后，才能繼續澆筑施工。

（14）澆筑過程中注意觀察模板，發現模板變形、走模時要及時監督調整恢復，檢查模板可使用目測，必要時要使用掛線檢查。

（15）是否按混凝土澆筑方案執行。

6 結語

高強混凝土應用技術已有較大突破，用常規水泥與砂石骨料加上高性能外加劑便能配制出高強混凝土，給高強混凝土的發展帶來廣闊空間。高強混凝土通常用于高大建筑物，水灰比低，為便于泵送施工，又要求較高的坍落度，這就需要使用高性能外加劑。因此，性能優異、適宜泵送、質量可靠穩定的高性能混凝土外加劑，必將成為外加劑生產企業的研制方向。微米級粒徑的硅粉，也是配制高強混凝土不可缺少的組分之一。在混凝土中摻人該料后，微米級粒徑的超細活性顆粒將在水化后的水泥與骨料問的微細界面空隙中繼續水化，并填充水泥混凝土中的毛細孔，使硬化后的混凝土更密實，從而達到增強作用。C80高強混凝土密度約為2500kg/m，普通混凝土密度為2400kg/m，可見高強混凝土密度要比普通混凝土密度重約100kg。

[1]《混凝土泵送施工技術規程》（JGJ/T10-95）[M].北京：中國建筑科學研究院.

[2]汪野.用正交設計法配制高性能泵送混凝土的試驗研究[J].混凝土.

[3]繆昌文.高性能混凝土在建筑工程中的應用.