高层住宅建筑中高性能混凝土施工技术的应用__墨水学术,论文发表,

所属栏目：建筑设计论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:219

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　　高层住宅建筑中高性能混凝土施工技术的应用
　　广东省第一建筑工程有限公司，吴少晖贝林坚
　　摘要：随着我国经济的持续快速增长，城市化进程加快，土地资源紧缺的矛盾日益显著，高层建筑如雨后春笋般的迅速崛起。近年来，高层建筑的发展也早已进入住宅领域，对于其施工技术的分析与应用，普遍成为人们关心的热点。本文在阅读大量国内外文献资料和多年的施工经验的基础上，总结了高层住宅中混凝土的施工技术，为我国高层住宅事业的迅速健康发展，提供一定的参考。
　　关键词：高层住宅混凝土施工技术健康发展
　　中图分类号：TU
　　一，引言
　　建国50年来，随着改革开放和经济的快速发展，通过建筑业全体人员的努力，我国建筑施工技术进步十分显著，高层住宅也大量兴建。80年代，我国高层住宅发展进入到兴盛时期，90年代进入飞速发展阶段，在高层住宅向着更高，更强的方向发展的同时，其平面形状和立面体型也更趋多样化，但是由于高层建筑的投入相当大，且施工周期又较长，混凝土浇筑量又大，在工程质量及安全方面等又有其特殊性，所以，高层住宅建筑的混凝土施工技术分析，也成为建筑业中关注的热点。
　　二，高层住宅建筑的高性能混凝土施工技术
　　高性能混凝土的概念最初由美国国家标准与技术研究院（NIST）与美国混凝土协会（ACI）于1990年5月提出，他们认为高性能混凝土是具有某些性能要求的匀质混凝土，必须采用严格的施工工艺，采用优质的材料配制，具有不离析、力学性能稳定、早期强度高、便于浇捣、韧性和体积稳定性好等性能，且耐久性好，特别适用于高层建筑。高性能混凝土在我司承建的合银广场上的应用得到了比较高的效果，并且由我司搅拌站研制的C80混凝土还得到了国家工法认可，该工程的主要概况如下：工程发展商为广州大鹏房地产开发公司，由广州市设计院设计，广州珠江工程建设监理公司监理，广东省第一建筑工程公司总承建施工。
　　该工程正式开工日期为1997年11月22日，地下室四层，地上主楼五十二层，总建筑面积130000m2，本工程结构体系采用中筒—外框结构体系，中筒为劲性钢骨柱—钢筋混凝土剪力墙，混凝土剪力墙厚400~1300。外框为22条大直径16Mn钢管混凝土柱，钢管直径为：首层~四层为1400~1500、五层~十二层为1300~1400、十三层~二十层为1200~1300、二十一层~二十九层为100~1200、三十层~三十八层为1000~1100、三十八层~五十二层为900~1000，钢管柱内浇筑C70~C45混凝土。预留钢筋采取直螺纹套管连接，中筒剪力墙纵向钢筋采用锥螺纹套筒连接。在十一层~十二层、二十七层~二十八层、四十二层~四十三层有钢结构加强层。本工程墙柱混凝土强度等级为C70~C45，楼面梁板混凝土强度等级为C40~C35。
　　高性能混凝土是高层建筑物底部柱子和剪力墙的理想材料，高性能混凝土应用不仅在结构造价上取得了明显的节约效果，更重要的是由于柱子尺寸减少，使建筑物有效使用面积增加，并满足建筑美观的要求，所以高性能混凝土的发展也势在必行。
　　1、 高性能混凝土的施工工艺流程：
　　配合比计算——原材料计算、外加剂配制——混凝土塌落度测定、试块制作——混凝土运输——泵送——布料——混凝土浇筑、振捣——泵和输送管清洗、拆除
　　2、高性能混凝土材料的选择：
　　（1） 水泥
　　配置高性能混凝土不宜选用强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、中低热水泥，对水泥的主要要求：C3A含量不宜超过8%，含碱量不宜超过0.7%；需水量小；细度不宜过高，颗粒形状和级配合理。
　　（2） 矿物掺合料
　　矿物掺合料能改善胶结材的级配，提高浆体的流动性，减少混凝土拌合物的泌水、离析。提高混凝土抗化学腐蚀性，增加混凝土的密实度。研究和实践表明，大掺矿物掺合料混凝土可以建耐久性#p#副标题#e#很好的混凝土。使用的矿物掺合料主要以粉煤灰和磨细矿渣粉为代表，国外也有少数掺加较多石灰石粉的实例。必要时，也可以添加磨细天然沸石粉和硅粉。不同种类的矿物掺合料有不同的特性和作用，因此可以将不同矿物掺合料复合使用，以取长补短。
　　（3） 混凝土外加剂
　　对高性能混凝土用化学外加剂的要求是：减水率高（20~35%）；保塑性好，能延缓塌落度损失；对水泥适应性好；能改善混凝土的孔结构，提高抗渗性、耐久性等；能调节混凝土的凝结和硬化速度；氯离子含量低。
　　要按照胶结料和外加剂相融的原则和工程要求选用新型高效减水剂和其他组分多元复合而成的高性能、多功能的混凝土外加剂。
　　（4） 粗细骨料
　　配制高性能的混凝土的粗骨料颗粒尺寸必须大小搭配、有良好的级配，这样才能减少用于填充骨料间空隙的浆体量，减少混凝土收缩而有利于防裂。高性能的混凝土应选用粒径较小（最大粒径不宜大于25mm）的石子。且应选用粒形接近于等径状的石子，以获得混凝土拌合物良好的施工性能，并对硬化后的强度有利。配制的细骨料一般要求中、粗砂，但其来源在一些地方已经趋于枯竭，我国许多地方只出产细砂，但细砂也可以配制出高性能的混凝土，如国内现在已经研制出强度超过了100mpa细砂高性能混凝土。
　　3、近20年来，我国的混凝土的平均强度从C15提高到C25，C30以上混凝土使用非常的普遍，C50~C60以上的高强度混凝土在大型工程中应用非常普遍，人们普遍开始关注混凝土强度和其裂缝控制问题。
　　高层建筑物由于混凝土用量大，施工周期长，气候及工作环境影响因素，有时会发生混凝土离散性大，甚至不合格，控制好混凝土工作，要做好以下工作。
　　（1） 配比的选定
　　工程开工前，要按照设计要求配置不同强度等级的混凝土，并到法定实验机构做级配实验，待级配报告出来后，根据此实验报告做配合比实验，在实际施工时照此进行。有资料统计显示，若因砂的含水率增多，砂率会下降2%~3%，混凝土强度下降15%~20%，而水泥数量的影响为5%~20%，石子及砂的级配影响为5%~20%，水灰比影响为多增1%，强度降低5%~20%。
　　应该采用相应措施进行控制：
　　A：根据地区市场原材料情况下进行不同配比的实验，以确保在施工过程中配比的及时调整。
　　B：对实验室配比结合原材料的含水量、含泥量进行施工配合比调整，以确保实验室配比的实际通用性。在实际工程中要加强原材料把关工作，沙石级配不良时，采取相应措施及时调整。
　　（2）严格养护制度
　　高层建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土不仅能缩短施工周期，而且能改善混凝土的施工性能。但在某些工程上的施工表明，在配比、原材料、振捣控制严格的情况下，仍出现混凝土强度不足的情况。
　　分析其原因，多为抢工期，养护时间严重不足。
　　A：对浇筑量大的大体积混凝土应有养护方案，从养护开始至养护结束应有专人负责，从主观意识上要对养护有足够的认识。养护方案中应从人员、水源、昼夜、覆盖等多方面进行考虑采取措施，不漏掉主要关键细节。
　　B:加强养护期的督察，对养护所采取的措施及现场养护情况进行跟踪记录，及时发现问题，确保养护的有效性。
　　（3）混凝土裂缝控制
　　由于高层住宅建筑混凝土用量大，混凝土设计强度较高，水化热引起混凝土内部温度较普通工程高，温度变化和温度变形引起的裂缝可能性很大，再加上内外约束条件的影响，外界气温的变化，混凝土的收缩变形均会产生裂缝。
　　在保证结构整体性，防止出现渗漏水的原则下，在大体积混凝土施工中应采取以下预防措施：
　　A：在保证混凝土满足设计强度的前提下，减少水泥用量，合理选择混凝土配合比，采用水化热低和安定性好的水泥如粉煤灰水泥，减少水泥的水化热。
　　B：在夏季施工时用降温#p#副标题#e#法施工即在搅拌混凝土时加冰水，浇筑完毕12个小时内加以覆盖并开始淋水养护。大体积混凝土表面蓄热保温，适度湿润养护是保证混凝土不会因内外温差过大而开裂的一项十分重要的工作。整个养护时间不少于14个小时。
　　C：合理的分缝分块，设置后浇带。为减少外约束力和温度应力，为利于散热应设置宽度为1米的后浇带分段浇捣，60天后用膨胀混凝土封闭。接缝的处理必需满足防水要求，封闭前应凿毛接缝部位，并将钢筋按设计要求连接好。
　　D：混凝土采用机械振捣，做到快插慢拔，使上下振捣均匀。
　　总之，高性能混凝土的研究与开发应用，对传统混凝土技术性能有了重大的突破，对节能工程质量、工程经济、环境于劳动保护等方面都有重大的意义。由于城市土地价格的迅速增长，开发商只能通过建高层，使土地成本尽量分摊，资金才能实现平衡，高层住宅建筑可以降低城市建筑密度，提高城市利用率，因此，高层住宅建筑的高性能混凝土施工技术普遍成为人们关注的热点问题之一。
　　我国高层住宅建筑混凝土的施工技术，应该在借鉴国外成功做法的基础上，再结合我国的综合国情，建立与高层住宅建筑相关的重点施工技术的研究开发力度，加快推广和普及国外先进适用的施工技术，以促进高层住宅建筑的施工技术的发展，让我们共同期待我国高层住宅建筑施工技术方面绚丽多彩的未来。
　　参考文献：
　　（1）高性能混凝土【M】，冯乃谦北京：中国建筑工业出版社；
　　（2）高层建筑混凝土结构技术规范，中国建筑工业出版社2004；
　　（3）高层建筑基础工程施工，赵帆中国建筑工业出版社2005，11；
　　（4）混凝土技术的现状和发展【J】，孟巧峰冯军强山西建筑2007；