超高層建筑箱型鋼管柱混凝土澆筑技術

摘 要：社會經濟的快速發展滿足了建筑行業豐富的設計活力需求，更賦予了超高層建筑更完善科學的結構形式，其中以鋼管混凝土結構為首的新型組合結構因為具備重量與材料強度性能的優勢，在近幾年超高層建筑中得到了廣泛的推廣與應用，但其中混凝土的澆筑質量卻成為困擾施工隊伍與設計師所面臨最直接的難題。故而，本文將針對超高層鋼管混凝土的澆筑施工方法進行探究，從材料配比、澆筑技術、凝固搭接和質量校對的方向進行探究，從而確保超高層建筑的箱型鋼管柱混凝土澆筑施工有所發展頭緒。

關鍵詞：超高層建筑；箱型鋼管混凝土澆筑；解決辦法

作為新型結構，鋼管混凝土相較于傳統的鋼筋混凝土結構更具備承載力高、抗震性好、防火耐腐蝕系能好、施工成本低廉和施工效率高的優秀特點，在超高層建筑的施工中更具備良好的經濟效益，但混凝土的澆筑方式卻成了難點，需要進行深化探究才能夠滿足當前超高層建筑使用需求。

1 箱型鋼管混凝土施工方法優化分析

因為鋼管混凝土施工是新型技術，我國現有針對其混凝土澆筑的施工方法暫時只有三種：

1.1 泵送提升法

其原理是利用泵送的壓力進行高液態密實的混凝土輸送，通過鋼管與混凝土自重產生的摩擦與重力進行壓實，不需要再進行二次混凝土的壓縮工程，從而讓施工人員無需進入混凝土管道內，解決了施工空間小和操作困難的問題。故而，此種施工方法僅適用于分段式鋼管澆筑，因為在泵壓疏導過程中混凝土的自凝特性需要在1.5小時內完成整體的澆筑，促使超高層建筑澆筑出現困難。

1.2 高拋自密實法

依據拋落高度將混凝土墜落的動能充分充分傳導，以達到材料本身應重力達成的密實效果，且無需振搗混凝土的特性為工程提供了方便。但鋼管架構體系中涵蓋立板、拉筋、隔板和縱向鋼筋等多重阻礙，嚴重損失了混凝土自身重力動能，從而無法達到高拋的預料效果。

1.3 串筒澆筑人工振搗法

利用人工與振搗器的作用使得混凝土達到應具備的密度，相比較其他施工方法更加靈活。但一方面與管道中立板鋼筋等體系相對沖突，導致管內施工困難，另一方面因為施工環境惡劣導致無法進行有效的施工，從而在施工效率上也有所延誤，無法滿足當前超高層建筑的基本需求。

根據以上三種方法的優勢和弊端可以很明確的發現混凝土在施工中的困難影響因素，所以根據各方法的施工特點進行整合，可提出串筒澆筑機械振搗法進行施工。

此混凝土澆筑方式可以從以下幾個方面進行總結：（1）選用類似泵送提升法的高流態混凝土進行澆筑，以串筒澆筑的方式進行確切施工。（2）為達到標準密實性，需采取機械振搗設備進行工作，免除施工在人力方面的隱患。（3）搭接中間操作平臺，通過澆筑方式以最快時間將其同時灌入，并避免了管內操作的情況出現。

2 施工工藝及過程控制的優化

2.1 原材料的選用和混凝土配比

傳統的超高層建筑混凝強度因為施工技術困難導致難以滿足建筑需要，故而在原材料的選擇和混凝土配比方面應該采取更加科學化的分析，以達到強度高、粘性大和耐腐蝕的綜合條件。并且需要根據工程的實際情況進行材料輸送方面的考慮，通過反復試驗和數據的獲取來確定是否符合超高層建筑的使用條件，以避免建筑事故和結構體系問題的出現。

2.2 鋼管柱內混凝土澆筑

鋼管混凝土澆筑前，要求施工人員認真熟悉施工圖紙及相關施工方案等資料，進行技術安全交底，把握澆筑過程中的關鍵點，機械、材料準備充分與人員全面到位。

在澆筑過程中，前后臺間要保持良好溝通，合理調配混凝士運輸車輛、澆筑人員，并控制好澆筑速度，混凝土澆筑及間歇時間總和不得超過混凝土的初凝時間，防止混凝土等待時間過長，影響混凝士質量。同一根鋼管柱內混凝士應連續澆筑，分層澆筑時不得出現冷接縫，在下層混凝土初凝之前，上層混凝土務必完成澆筑。

2.3 鋼管內鋼筋施工

由于在鋼管內施工，鋼管又被立板、拉筋、橫隔板分割，導致鋼管內空間小、深度深、空氣流動性不好，施工環境差。為了提供良好的施工環境，在施工人員進入鋼管安裝鋼筋前，應先安裝通風空調設備，對施工鋼管內通風，調節鋼管內氣溫。

本工程鋼管柱內縱向鋼筋，根據鋼管的焊接情況應三層安裝一次，由下到上，由里側向中間進行安裝，邊安裝邊加固。安裝中采用人工接力傳遞為主，電動絞車吊運為輔。因設計中未設置箍筋和其他水鋼筋，為保證鋼管內縱向鋼筋在后續施工中不偏位，采取每2m間距設一道水平固定鋼筋并與立板焊接成整體的措施。

2.4 加強對混凝土密實度的檢測

鋼管混凝土質量問題主要有蜂窩離析、孔洞、脫黏等，鋼管混凝士施工是隱蔽工程，對管內混凝士質量無法進行直觀檢測，所以采取有效的方法對鋼管混凝土結構進行質量檢測是很有必要的。目前市場上應用較為廣泛的鋼管混凝土內部檢測方法一般有人工敲擊法、超聲波檢測法、鉆芯取樣法等，另外隨著無損檢測技術的發展，也出現了沖擊反射法、音頻檢測法等新型檢測方法。

3 鋼管混凝土外保溫施工的建議

超高層住宅在我國近幾年的需求中具備著節能要求，并在鋼管混凝土結構澆筑完成后需要外保溫避免結構應力出現，所以節能體系的構建中需要注意超高層建筑的特性，確保不會出現傳統施工技藝中常見的弊端，導致保溫層墜落出現意外事故。需采用鋼筋龍骨外掛的形式構建保溫節能體系，并應該加強成品保溫板的材料強度與防火性能，避免因為外掛保溫材料的破損或燃燒，引起超高層事故的發生與蔓延。其次，應注意外掛龍骨的相關保護，避免因為腐蝕和物理損傷導致龍骨整體性出現問題，同時在龍骨較長的懸臂一側，需預設木質墊塊，避免鋼龍骨與建筑外壁或保溫結構出現磕碰，從而導致鋼龍骨防銹蝕涂漆磨損或外保溫體系結構出現局部凹痕，經受雨水浸透后嚴重影響保溫體系的構建和整體自身強度。最后，建筑層高等關鍵部位，應將傳統保溫板替換成耐燒性能A級的防火巖棉等不燃燒材料，一方面能夠確保防火分區的準確隔離，更能夠保證節能保溫體系的完全架構，同時應做好防水涂膜等措施手段，避免巖棉進水導致整體保溫體系受到破壞。

4 結束語

箱型鋼管混凝土澆筑體系是我國近幾年來較為先進的超高層施工體系，對于結構的輕質與施工效率有所提升同時，更確保了經濟成本與施工流程的規范性，針對建筑節能與建筑結構的保護同樣出現了相應對策，為施工質量、轉接流程、施工技術、監察管理和環境保護提供了較為成熟的體系，避免了整體超高層施工流程出現紕漏和錯誤施工。故而，基于以上優勢進行施工技藝的優化更需要深入進行探查，確保鞏固完善當前技術中難點并加以解決，才是我國科學化發展的必須前提。

參考文獻

[1]朱維香.超高層建筑箱型鋼管柱混凝土澆筑技術[J].建筑技術開發，2016，43（1）：104-105.

[2]劉曉斌，陸建新，許航，等.超高層建筑大型鋼管混凝土柱施工及監測技術[J].中國建筑技術中心2011年技術交流會論文集，2017.

[3]沈鋼.高層建筑鋼管混凝土柱施工技術探討[J].城市建設理論研究：電子版，2016（9）.

作者簡介：張樹喜，身份證號：230521197510111717。