高層建筑工程多強度等級混凝土施工技術的應用

許建娟　劉華陽

河南天工建設集團有限公司

高層建筑工程多強度等級混凝土施工技術的應用

許建娟劉華陽

河南天工建設集團有限公司

隨著城市化進程的不斷加快，高層建筑在外觀及形式上越來越追求創新，這種情況下對建筑物的質量提出了更高地要求，多強度等級混凝土在高層建筑工程中的應用可以有效解決高層建筑工程中存在的諸多問題，進而增強結構受力能力。本文通過具體工程案例，對多強度等級混凝土的概況及技術應用進行了分析與探究。

高層建筑；多強度等級混凝土；技術；概況

一、多強度等級混凝土概況

混凝土的強度等級是指混凝土的抗壓強度。混凝土的強度等級應以混凝土立方體抗壓強度標準值劃分。采用符號C與立方體抗壓強度標準值表示。混凝土的抗壓強度是通過實驗得出的，我國采用邊長為150mm的立方體作為混凝土抗壓強度的標準尺寸試件。用非標準尺寸的試件進行試驗，其結果應乘以折算系數，換算成標準立方體強度：200mm×200mm×200mm的試件，折算系數為1.05；100mm×100mm×100mm的試件，折算系數取0.95。

按照《普通混凝土力學性能試驗方法標注》GB/T50081-2002，制作邊長為150mm的立方體在標準養護（溫度20±2）℃、相對濕度在95%以上）條件下，養護至28d齡期，用標準試驗方法測得的極限抗壓強度，稱為混凝土標準立方體抗壓強度，以fcu表示。按照GB50010-2010《混凝土結構設計規范》規定，在立方體極限抗壓強度總體分布中，具有95%強度保證率的立方體試件抗壓強度，稱為混凝土立方體抗壓強度標準值（以MPa計），fcu，k表示。

依照標準實驗方法測得的具有95%保證率的抗壓強度作為混凝土強度等級。

按照GB50010-2010《混凝土結構設計規范》規定，普通混凝土劃分為十四個等級，即：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。例如，強度等級為C30的混凝土是指30MPa≤fcu，k〈35MPa 。

影響混凝土強度等級的因素主要有水泥等級和水灰比、 集料、齡期、 養護溫度和濕度等有關。

在高層建筑結構設計中，為了滿足柱軸壓比以及截面尺寸不能過大的要求，使得柱混凝土設計強度高于梁板的設計強度成為必然，而且隨著建筑物高度的增大，兩者的差值會越大。 在施工中為保證不同強度等級混凝土的施工質量，確保滿足設計要求，使得梁柱節點處的施工難度增大。

二、實例分析

某辦公樓，筒體結構，建筑東西長31.5m，南北寬31.5m。地下二層，-2層為六級平戰結合人防工程，-1層為設備用房；地上二十三層，地上一至二十層（±0.00～75.6m）為開放式大開間測繪實驗用房、生產用房。屋面以上二十一層（75.6～79.8m）為文體健身室，二十二層（79.8～83.7m）為電梯機房及設備用房，二十三層（83.7～88.5m）為水箱間。建筑總高度為93.71m，總建筑面積為22149m2。本工程主體結構體系為鋼筋砼筒體結構，現澆樓板。抗震設防烈度為8度，剪力墻、框架抗震等級均為一級，安全等級為二級。

1、混凝土施工方案

柱、剪力墻砼施工，考慮工程進度，本工程采用墻體砼采用與頂板一起澆筑的方法。澆筑時先將框架柱及剪力墻混凝土澆筑完成后澆筑頂板梁混凝土，砼澆灌時要控制砼自落高度和澆灌厚度，防止離析、漏振。嚴格控制下灰厚度及砼振搗時間，不得振動鋼筋及模板，以保證砼質量。 要加強柱、剪力墻根部砼振搗，防止漏振造成根部結合不良，棱角殘缺現象出現。為了有效防止爛根，柱墻澆筑前應先坐漿3～5cm厚。

剪力墻厚度較小且鋼筋較密，在保證砼強度的前提下，可適當增大砼坍落度，一般宜控制在18±2cm。剪力墻窗洞處澆筑砼時應從窗洞兩側同時下料，并在底模鉆孔，以利于氣體排出，防止窗下封氣形成空洞。砼澆筑污染的鋼筋及時清理干凈，保證鋼筋的握裹力。灑落樓面及模板背楞內的砼應及時清理。

交接面位置：先將柱及剪力墻混凝土澆筑至樓層設計標高后開始澆筑梁混凝土，梁混凝土澆至板底面標高開始澆筑頂板混凝土。梁、柱交接面設置在距柱1倍梁高處。交接面上設置不大于5×5mm孔鉛絲網片，在混凝土初凝前澆筑梁板砼，澆筑時加強交接面出混凝土振搗，不得形成冷縫。

2、選擇砼原材料

為保證高層混凝土施工質量，原材料的選擇極為重要，對進場材料要選擇，符合各項規范要求方可使用。水泥：選用425#普通硅酸鹽水泥并適當摻加粉煤灰。碎石：選用級配較好的花崗巖碎石，粒徑為10～30mm，含泥量不得大于1%，且不得含有有機雜質。砂：選用級配較好的中粗砂，含泥量不得超過2%，通過0.315mm篩孔的砂不得少于15%。外加劑：選用具有緩凝系減水劑和膨脹劑，從而降低水灰比。

3、混凝土的運輸與澆注

混凝土運輸應以最少的轉載次數和最短時間，從攪拌地點運到澆筑地點。 其混凝土的延續時間不宜超過相應的規定。作為攔截高強度等級混凝土的方式，鋼絲網片的設置與梁板鋼筋綁扎同時進行，位置位于在梁上距柱邊距離600mm處，鋼絲網片應綁扎牢固，能夠抵抗混凝土澆注時的沖擊力。 澆筑時，先澆筑柱、 核心筒墻的高強度等級混凝土區；后澆筑梁板低強度等級混凝土區，澆筑混凝土的原則允許高強度等級混凝土流至梁上距柱邊距離600mm，超過鋼絲網片，不允許低強度等級混凝土流入柱、 核心筒墻區。 對少量通過網眼滲入梁底的冷漿要及時處理干凈。 當采用輸送管輸送混凝土時，應由遠而近澆筑；同一層的混凝土，先豎向結構后水平結構的順序，分層連續澆筑；當不允許留施工縫時，區域之間，上下層之間的混凝土澆筑停歇時問，不得超過混凝土初凝時間。

梁板的混凝土采用二次振搗法，即在混凝土初凝前再振搗一次，增強高低強度等級混凝土交接面的密實性，減少收縮。混凝土自吊斗口下落的自由傾落高度不宜超過2m。 梁、 板應同時澆筑，澆筑方法應由一端開始用 “趕漿法” 即先澆筑梁，根據梁高分層階梯形澆筑。當達到板底位置時再與板的混凝土一起澆筑，隨著階梯形不斷延伸，梁板混凝土澆筑連續向前推進。 和板連成整體高度大于1m的梁，允許單獨澆筑。澆筑時，澆筑與振搗必須緊密配合，第一層下料慢些，梁底混凝土充分振實后再下二層料。用 “趕漿法” 保持水泥漿沿梁底包裹石子向前推進，每層均應振實后下料，梁底及梁幫部位應振實，振搗時不得觸動鋼筋及預埋件。梁，柱節點鋼筋較密時，澆筑此混凝土時，宜用小粒徑石子同強度等級的混凝土澆筑，并用小直徑振搗棒振搗。

4、混凝土養護

混凝土養護應及時，使其不會因溫差和強度等級不同而產生收縮裂縫。 澆水次數以能使混凝土面層保持濕潤狀態為準，特別是梁。除了板面澆水外；還應在板下梁側澆水養護，并盡可能推遲梁側模的拆模時間。 防水抗滲混凝土養護期不少于14天；一般混凝土養護不少于7天；后澆帶混凝土養護不少于28天。

三、結束語

綜上所述，在高層建筑施工中，如選取多強度等級混凝土進行施工，要求必須控制好原材料的質量，做好施工準備工作，提高施工技術的科學性、有效性，同時做到有效控制混凝土施工流程，加大養護力度，只有這樣才能有效提升高層建筑施工整體質量，實現高層建筑經濟效益最大化。

［1］李慧；試論高層建筑多強度等級混凝土施工技術［J］；科技致富向導；2012年14期

［2］賈樹杰；賈術君；高層建筑工程中多強度等級混凝土的施工技術［J］；門窗；2012年07期