超高層泵送高強度高性能混凝土成型質量施工技術研究＊

劉 亞，張南風，肖 鈞，肖君彥，陳俊瑋

（中建二局第一建筑工程有限公司，北京 100176）

0 引言

混凝土都是現代建筑產業的重要原材料之一，在房屋建筑工程、路橋工程及市政工程中得到廣泛應用。隨著當代科技的不斷進步，高強度高性能混凝土逐步受到建筑產業的關注與重視，尤其是超高層建筑的出現，超高層泵送高強度高性能混凝土質量的研究范圍進一步拓寬。然而，在建筑工程施工中，高強度高性能混凝土施工措施有所不當，將直接影響整個超高層泵送高強度高性能混凝土的實際施工質量。因此，以下結合實際工程對超高層高強度高性能混凝土成型質量控制進行探討與研究。

1 高強度高性能混凝土特點

1.1 內涵

隨著社會不斷進步和建筑技術不斷優化，施工技術已取得較穩定的發展。混凝土施工技術作為建筑施工技術中的關鍵內容，其施工工藝的提高直接帶動混凝土施工技術的發展，混凝土原材料作為建筑工程施工的關鍵，材料質量合格與否將直接關系建筑工程施工最終質量。在此背景下，高強度高性能混凝土應運而生，利用優質的水泥資源、水資源和骨料配合，通過施工、設計人員的不懈努力，在建筑工程大跨度施工及復雜環境中得到廣泛應用。高強度高性能混凝土在傳統混凝土配合比的基礎上進行革新，水泥和骨料級配參數不斷優化，并在此基礎上增加適當的礦物原材料及外加劑，不斷提升混凝土強度和性能。一般而言，高強度高性能混凝土既能保證混凝土的較高強度和體積穩定性，又能通過建筑原材料質量保障、骨料級配優化及外加劑添加等措施，提升混凝土耐久性和使用壽命。

1.2 特征

1）高自密實性 相較傳統模式下的普通混凝土，高強度高性能混凝土具備較良好的自密性。盡管高強度高性能混凝土在實際配制過程中減少了用水量，但其漿液仍保持較好的流動性，且該流動性能抵擋混凝土離析過程。因此，高強度高性能混凝土的自密實度往往較高，能滿足建筑工程施工基本填充要求。

2）高體積穩定性 一般而言，高強度高性能混凝土具備較高的彈性模量，其徐變值、低溫變形值及外界環境中的收縮變化率相對較小，因此具備較高的體積穩定性。相較傳統混凝土材料，高強度高性能混凝土可將彈性模量提高到40～50GPa，且高強度高性能混凝土在養護10d后的實際干縮值可控制在0.04%以下，與傳統混凝土相比有較大提升。

3）高強度 高強度高性能混凝土具備較高強度，其實際抗壓強度值遠高于傳統混凝土。目前，我國高強度高性能混凝土抗壓強度高達200MPa左右，且混凝土在28d穩定期后的平均強度能夠達到100～120MPa。同時，高強度高性能混凝土的抗拉強度與傳統混凝土相比也有明顯提高。

4）低水化熱 高強度高性能混凝土整個水化過程散發熱量較少，由于高強度高性能混凝土在骨料混合和攪拌過程中實際使用的水泥量較少，水化作用相對較弱，由水化作用而產生的水化熱量相應減少，能大幅降低混凝土原材料溫度裂縫發生的可能性。

5）高耐久性 高強度高性能混凝土具備良好的耐久性，由于該類混凝土的抗滲性能較高，自密性能較好，在混凝土施工及完工養護期內發生裂縫的可能性較小，因此，高強度高性能混凝土耐久性得到顯著改善。

6）高耐火性 高強度高性能混凝土制備過程中，往往會在混凝土的混合料中添加一定量的有機纖維或其他外加劑。因此，高強度高性能混凝土在高溫條件下會釋放出內部的蒸汽帶走一部分熱量，其耐火性能與傳統混凝土相比得到顯著提升，能有效避免由于外界溫度變高而造成混凝土爆裂。

2 工程概況

深業中心服務型公寓及地下室項目位于長沙市開福區，西鄰芙蓉中路，北鄰體育館路，東鄰便河邊巷街，南鄰停車場（見圖1）。總建筑面積80 782.86m2，總計容建筑面積63 939.73m2，包括商業 897.83m2，辦公 7 677.94m2，公廁 206.66m2，物管用房382.68m2，服務型公寓54 505.73m2，地上 47層，地下 3層為地下車庫。建筑結構形式為框架、框筒結構，建筑抗震設防烈度6度，框架抗震等級三級，剪力墻抗震等級二級，框支、轉換結構抗震等級為一級，防火等級一級。

圖1 深業中心服務型公寓及地下室項目效果

3 施工質量控制措施

3.1 施工前

在深業中心服務型公寓及地下室項目超高層泵送高強度高性能混凝土施工過程中，施工前的質量控制措施主要包括施工質量控制計劃編制、原材料控制計劃編制和配合比設計3部分。其中，就施工前質量控制計劃編制而言，通過對該工程項目水文地質條件、當地市場情況等的調查，高強度高性能混凝土施工質量控制必須加強對施工前質量控制計劃的編制和設計，盡可能使質量控制計劃與工程施工進度計劃、質量控制措施等緊密聯系。在此過程中，由于高強度高性能混凝土項目施工質量檢驗具備特殊性要求，工程施工過程中各階段對混凝土施工強度進行分別檢驗，檢驗批次劃分、周期性抽檢頻率甚至混凝土檢驗滯留組件等都應具備較強隨機性，避免項目施工人員根據檢查計劃草草應付，而使質量控制計劃流于表面，導致整個項目超高層泵送高強度高性能混凝土成型質量控制措施不能得到切實發揮。

3.2 施工過程中

在深業中心服務型公寓及地下室項目超高層泵送高強度高性能混凝土成型質量控制過程中，施工過程中的質量控制措施主要包括高強度高性能混凝土工廠生產控制措施與施工過程中控制措施兩大部分內容。其中，高強度高性能混凝土在經過工廠預制生成成品后，整個施工過程中的質量控制很大程度上直接決定混凝土最終成型質量。因此，在項目施工過程中，應進一步加強對施工作業人員自身專業素養、設備操作標準、項目外部環境條件等不利影響因素的關注，避免上述不良因素影響混凝土施工質量。同時，由于該項目6層以上采用鋁合金模板，對抗震設計、建筑結構安全等級、耐火設計等的要求較高，因此，在施工過程中應在初始地下室施工、基礎施工、基礎持力層施工、上部框架核心筒結構施工過程中加強高強度高性能混凝土施工質量檢驗，及時發現施工過程中存在的問題并解決，避免上一施工工序遺留的質量問題對下一施工工序造成較大質量影響。在高強度高性能混凝土施工檢驗過程中，應不斷加大樣本容量，結合施工單位歷史檢驗數據進行綜合分析，不斷提高高強度高性能混凝土檢驗結果的準確性。

3.3 施工完成后

在深業中心服務型公寓及地下室項目超高層泵送高強度高性能混凝土成型質量控制過程中，施工后的質量控制措施主要是混凝土養護。由于混凝土養護期及養護質量會較大程度影響混凝土最終強度，尤其是混凝土早期養護妥當，可直接避免混凝土后期脫水現象嚴重而產生的裂縫。因此，在該項目工程施工完成后的7d時間內，必須保證工程結構處于薄膜養護或草簾包裹養護方式，避免該超高層建筑施工中高強度高性能混凝土早期養護不達標而造成的質量問題。

4 結語

高強度高性能混凝土在追求高耐久性、高強度、高性能和良好自密實性等重要優勢的基礎上得到快速發展，在超高層建筑、道路橋梁工程中得到廣泛應用。但要最大限度利用高強度高性能混凝土，必須加強施工前、施工過程中和施工后的質量控制措施，充分發揮高強度高性能混凝土價值。