淺析鋼管混凝土柱澆筑技術(shù)在超高層建筑中的應(yīng)用

李瓊瓊

摘 要：建筑行業(yè)的快速發(fā)展，超高層建筑項(xiàng)目已經(jīng)是施工企業(yè)承接最多的項(xiàng)目之一。在建設(shè)超高層建筑過(guò)程中，需要注重鋼管混凝土柱澆筑作業(yè)，因?yàn)榇谁h(huán)節(jié)對(duì)工程建設(shè)的質(zhì)量具有決定性作用，需要在應(yīng)用鋼管混凝土柱澆筑技術(shù)時(shí)，能夠根據(jù)實(shí)際工程的特點(diǎn)與需求選擇合理化的鋼管混凝土柱澆筑技術(shù)類型，從而滿足工程建設(shè)需求的同時(shí)，促進(jìn)施工企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：超高層建筑;鋼管混凝土柱;澆筑方式;對(duì)比分析

據(jù)最新調(diào)查，超高層建筑將成為中國(guó)未來(lái)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，并且擁有的超高層建筑數(shù)量將占比全球70%。目前，超高層建筑的建筑結(jié)構(gòu)大多數(shù)應(yīng)用的是外框鋼管柱與鋼筋混凝土核心筒的結(jié)構(gòu)。在建設(shè)外框鋼管柱時(shí)需要提前進(jìn)行鋼梁吊裝作業(yè)，然后選擇合理化的外框鋼管柱澆筑技術(shù)類型進(jìn)行施工作業(yè)。外框鋼管柱澆筑技術(shù)類型共包括四種類型，分別是混凝土吊斗澆筑技術(shù)、布料機(jī)澆筑技術(shù)、頂升式澆筑技術(shù)、打針式澆筑技術(shù)，以下內(nèi)容針對(duì)這四種技術(shù)的優(yōu)劣進(jìn)行了分析。

1 混凝土吊斗澆筑技術(shù)的特點(diǎn)及優(yōu)劣勢(shì)

混凝土吊斗澆筑技術(shù)的特點(diǎn)是適宜應(yīng)用于最大直徑為2m以下鋼管柱或者是勁性柱作業(yè)中，并應(yīng)用大型塔吊機(jī)械設(shè)備完成澆筑作業(yè)。在實(shí)際操作時(shí)，操作較為簡(jiǎn)便，不需要進(jìn)行布設(shè)作業(yè)、拆裝作業(yè)、管道清洗作業(yè)。此技術(shù)具有的優(yōu)勢(shì)在于：（1）經(jīng)濟(jì)性。應(yīng)用此技術(shù)投入的成本較低，并且在應(yīng)用時(shí)不需要采用高壓泵設(shè)備與管道，能夠節(jié)省較多的成本，具有經(jīng)濟(jì)性好的優(yōu)勢(shì)。（2）便捷性。在應(yīng)用此技術(shù)時(shí)，操作方式具有非常簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，由于無(wú)需采取布設(shè)作業(yè)、拆裝作業(yè)、管道清洗作業(yè)，大大減輕了施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，可節(jié)省出更多的時(shí)間進(jìn)行其他環(huán)節(jié)的建設(shè)。由于此技術(shù)不需要使用管道，完全避免了堵管與爆管問(wèn)題的發(fā)生。此技術(shù)存在的劣勢(shì)在于：（1）直徑在2m以上的鋼管柱與巨柱無(wú)法應(yīng)用。如果應(yīng)用于直徑在2m以上的鋼管柱與巨柱中，存在一次性澆筑混凝土的量過(guò)大的問(wèn)題，從而影響澆筑質(zhì)量。（2）安全性低。由于鋼構(gòu)的操作平臺(tái)較為狹窄，并且大型的吊斗具有錐底面積較大的特點(diǎn)，工人在上下施工及放料過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的安全隱患。（3）施工速度較差。此技術(shù)主要依靠的機(jī)械設(shè)備是大型塔吊，在施工過(guò)程中施工部位越高，塔吊吊裝的效率也會(huì)逐漸降低，影響施工速度。（4）施工質(zhì)量。建設(shè)高度越高時(shí)，砼澆筑作業(yè)中會(huì)發(fā)生砼從上至下的自由拋落問(wèn)題，引發(fā)離析質(zhì)量問(wèn)題。

2 布料機(jī)澆筑方式的特點(diǎn)及優(yōu)劣勢(shì)

混凝土吊斗澆筑技術(shù)的特點(diǎn)是適用于外框具備鋼梁與鋼柱的項(xiàng)目中，需要根據(jù)布料機(jī)自身的臂長(zhǎng)控制鋼管柱吊裝分段的高度，應(yīng)控制在3層以下。澆筑作業(yè)應(yīng)用的是高壓拖泵設(shè)備，此技術(shù)需要應(yīng)用高壓泵管作業(yè)，對(duì)混凝土的可泵性能、和易性能的要求具有較高的特點(diǎn)，需要應(yīng)用自密實(shí)無(wú)收縮混凝土模式。此技術(shù)與混凝土吊斗澆筑技術(shù)相比較不存在較大的優(yōu)勢(shì)，在適用性、安全性、施工速度、砼性能要求、便捷性方面具有效果一般的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在：適用性中，由于布料機(jī)自身的臂長(zhǎng)限制，在進(jìn)行施工時(shí)鋼管柱吊裝分段需要與臂長(zhǎng)相適應(yīng)，應(yīng)控制在3層以下;安全性中，布料機(jī)澆筑技術(shù)應(yīng)用的是鋼管柱，由于鋪設(shè)的泵管是圍繞核心筒鋪設(shè)的，屬于在結(jié)構(gòu)鋼梁上進(jìn)行架設(shè)，具有較大的安全隱患，而對(duì)于吊斗施工作業(yè)的工作人員，只需進(jìn)行振搗作業(yè)，不會(huì)受到此安全隱患較大的影響;施工速度中，由于此技術(shù)應(yīng)用的是高壓拖泵設(shè)備進(jìn)行澆筑作業(yè)，將現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)因素綜合考慮后，基本的澆筑作業(yè)時(shí)間應(yīng)該在在8h以內(nèi)，施工速率一般;在砼性能要求方面，施工過(guò)程需要通過(guò)高壓泵管，因此對(duì)混凝土的可泵性能與和易性能具有較高的要求，應(yīng)采用自密實(shí)無(wú)收縮混凝土，砼性能一般;便捷性中，布料機(jī)作業(yè)中需要根據(jù)施工地點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，而在轉(zhuǎn)移之前需要清洗泵管，有效清除內(nèi)部存在的混凝土。在清洗過(guò)程中需要拆除多余水平泵管，整個(gè)過(guò)程需要3h左右的時(shí)間，對(duì)勞動(dòng)力組織產(chǎn)生影響。此技術(shù)缺陷較大的環(huán)節(jié)是經(jīng)濟(jì)性與施工質(zhì)量，在應(yīng)用此技術(shù)時(shí)需要購(gòu)置較多的設(shè)備及平管，一次工程大致需要70萬(wàn)左右的成本，具有經(jīng)濟(jì)性差的特點(diǎn);由于混凝土在高空拋落時(shí)存在離析質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致鋼管柱內(nèi)含有氣泡無(wú)法進(jìn)行釋放，無(wú)法滿足振搗密實(shí)的要求。

3 頂升式澆筑方式的特點(diǎn)及優(yōu)劣勢(shì)

頂升式澆筑技術(shù)能夠適應(yīng)于任何鋼管混凝土澆筑作業(yè)中，特別是含有勁性構(gòu)件、隔板、密集鋼筋的鋼管柱澆筑作業(yè)中。在實(shí)際施工之前與鋼結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)單位進(jìn)行良好溝通，目的是避免發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)開孔影響施工質(zhì)量，因?yàn)榇思夹g(shù)應(yīng)用時(shí)會(huì)涉及到鋼管表面、腔體內(nèi)勁性隔板，需要在兩處進(jìn)行灌漿孔與透氣孔的開設(shè)。此技術(shù)的工作原理是泵壓方式頂升混凝土，采用高壓拖泵設(shè)備進(jìn)行澆筑作業(yè)。此技術(shù)存在的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在安全性、施工速度、施工質(zhì)量三個(gè)方面，主要表現(xiàn)在：安全性中，在施工中應(yīng)用此技術(shù)時(shí)，施工人員可全部在下部已經(jīng)完成鋪設(shè)作業(yè)的樓板上進(jìn)行施工，避免了高空作業(yè)存在的墜落風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，安全隱患大幅度降低;施工速度中，澆筑作業(yè)采用的是高壓拖泵設(shè)備，與布料機(jī)的施工過(guò)程相仿，但是不需要轉(zhuǎn)移與清洗過(guò)程，有效縮短了施工時(shí)間，施工速度得到提升;施工質(zhì)量中，通過(guò)應(yīng)用泵壓的方式頂升混凝土，不只可以保證腔體的內(nèi)勁性構(gòu)件或者是鋼筋具有較為密集的狀態(tài)下達(dá)到混凝土密實(shí)的要求，還能夠?qū)崿F(xiàn)在鋼管柱上所開設(shè)的透氣孔對(duì)腔內(nèi)的空氣有效排出，具有較好的施工質(zhì)量。在適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性、便捷性方面效果一般，主要表現(xiàn)在：適應(yīng)性中，此技術(shù)可應(yīng)用于每一種鋼管混凝土澆筑作業(yè)中，特別是內(nèi)部含有勁性構(gòu)件、隔板、密集鋼筋的鋼管柱作業(yè)中，卻存在著需要與鋼結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)單位進(jìn)行溝通的過(guò)程，避免發(fā)生臨時(shí)開孔問(wèn)題，還需要在施工時(shí)加強(qiáng)開設(shè)孔洞，從而保證施工質(zhì)量;經(jīng)濟(jì)性中，需要購(gòu)置外框敷設(shè)管道、鋼管柱等材料，所需費(fèi)用高于混凝土吊斗澆筑技術(shù)，經(jīng)濟(jì)性一般;便捷性中，此技術(shù)采取的是從近端開始向遠(yuǎn)端澆筑的方式，需要單根澆筑完進(jìn)行拆除截止閥、分泵管，再進(jìn)入下一根鋼管澆筑作業(yè)，需要保證連續(xù)澆筑，對(duì)泵送設(shè)備的穩(wěn)定性要求較高。此技術(shù)存在的缺陷是砼性能較差，需要配置高性能的混凝土才能解決此問(wèn)題。

4 打針式澆筑方式的特點(diǎn)及優(yōu)劣勢(shì)

此技術(shù)與頂升法澆筑技術(shù)較為相似，只存在兩方面的差異，一是施工部位差異。此技術(shù)是在鋪設(shè)樓承板的上方位置;二是澆筑方式。此技術(shù)應(yīng)用的是高拋法澆筑方式。此技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于安全性、施工速度方面，主要表現(xiàn)在：安全性中，與頂升法相同，施工人員全部在下部鋪設(shè)的樓承板上施工，不存在高空墜落風(fēng)險(xiǎn);施工速度中，與頂升法相近，施工速度較為快速。在適用性、經(jīng)濟(jì)性、便捷性方面效果一般，主要表現(xiàn)在：由于是在鋪設(shè)樓承板的上方，需要跨越未澆筑的樓層數(shù)較大，需要嚴(yán)格控制施工過(guò)程，需要與設(shè)計(jì)單位提前交流后施工，避免發(fā)生偏移問(wèn)題;經(jīng)濟(jì)性中，與頂升費(fèi)用相近;便捷性中，應(yīng)用高拋法澆筑，需要較多的內(nèi)部隔板，材料要選擇自密實(shí)無(wú)收縮混凝土，還需要振搗中采用透氣孔的方式。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，超高建筑已經(jīng)成為我國(guó)未來(lái)的建筑發(fā)展趨勢(shì)，需要應(yīng)用合理化的鋼管澆筑技術(shù)，才能滿足工程建設(shè)的要求，促進(jìn)工程建設(shè)質(zhì)量與效率不斷提升。因此，需要施工企業(yè)在施工前，根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。

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