简谈星河雅宝高科创新园双子塔混凝土结构施工技术应用

简谈星河雅宝高科创新园双子塔混凝土结构施工技术应用

刘智成

上海建工四建集团有限公司 上海市 200032

摘要：近年来，土木工程项目的整体施工质量已成为相关企业和建筑行业重点关注的内容。混凝土施工技术对整体施工品质有着非常大的影响，同时也是土木工程施工项目开展的关键。当前，各个建筑单位高度重视混凝土技术施工水平，以期更好保障建筑物的整体品质。因此，只有不断完善混凝土施工技术，提升施工管理能力，才可以使混凝土施工技术变得更加科学。本文将简单介绍深圳市星河雅宝高科创新园双子塔项目中的混凝土结构施工技术应用，希望可以为相似工程提供参考借鉴。

关键词：土木工程；混凝土施工；技术要点；施工方案；优化措施

引言

众所周知，混凝土结构在土木工程建筑领域使用频率很高。与传统的建筑结构相比较而言，混凝土结构虽然具有诸多的优势，但影响混凝土结构质量的因素也有许多，本文将通过对深圳市星河雅宝高科创新园双子塔项目混凝土结构施工中的原材料影响、施工人员及机械设备三方面，来简单分析施工技术对混凝土结构质量的影响。

1工程概况

星河雅宝高科创新园三地块双子塔项目毗邻雅宝路，为74层超高层塔楼，耐火等级为一级，主要功能为产业研发用房，1~4层为大堂，5~42层为产业研发用房，其中11、22、32、42、53、64层为避难层；塔楼建筑高度为356米。本工程上部结构混凝土主要涉及3类：核心筒剪力墙、梁板、外框柱，强度等级涵盖C60、C50、C35和C30。其中，C60混凝土最大高度达到297.450m，C50混凝土最大高度达到346.400m。                           图1 星河雅宝双子塔在建现场图

2建筑工程混凝土质量的影响因素

2.1混凝土原材料的选用

混凝土是一个由多种材料混合而成的一种混合物，它的原材料包含水泥、砂、石、水、外加剂等等。雅宝项目塔楼主体结构采用C60高强混凝土，又属超高层泵送，容易在泵送过程中产生诸如泵送阻力过大，泵送过程中混凝土扩展度（工作性能）损失等问题。为解决上述问题，本项目在原材料选取上采用①金羊P·Ⅱ52.5高强水泥，该水泥强度较高、质量更为稳定、须水比小，采用高强水泥可减少预拌混凝土的总胶材用量和水泥用量，降低预拌混凝土的泵送阻力及混凝土的粘稠度；②上海建工麦斯特Rheoplus减水剂，该减水剂性能更稳定，适应性良好，通过发挥外掺剂的超叠加效应，控制混凝土的整体级配；③深圳妈湾电厂的Ⅰ级粉煤灰；④唐山曹妃甸S95矿渣粉；⑤东莞中砂；⑥5～20高标碎石。本项目通过选取质量更为优质的原材料以及更稳定的外加剂使混凝土本身质量大大提升，减少泵送过程中因外界因素产生的各种影响。

2.2施工人员的配置。

混凝土施工的每个环节都需要施工人员的助力，当混凝土泵送至指定施工面后，均由施工人员将其送入相应模板中，进行振捣、收面、养护。可以说如若施工人员综合素质不够，会对整个施工质量产生巨大影响。本项目塔楼泵送共配置两路泵管线路，采用经过筛选的优秀作业人员，并每台泵车均配置一名责任班组长，两部对讲机，4 台振动机。以求在混凝土施工中每一个环节都精准控制。通过配置足量优质作业人员控制混凝土浇筑，保证混凝土结构的质量。

2.3机械设备的选择。

随着机械化的不断推广，在建筑行业逐渐形成机械化体系，尤其是混凝土施工中。在混凝土施工中，机械设备伴随整个施工过程，甚至自成一套施工体系。本项目根据自身超高层泵送特点，并结合企业多年超高层施工经验，采取一泵到顶的泵送形式，共配置3台中联重科的ZLJ5180THBE-10528R超高压混凝土输送车载泵（一台备用），理论最高输送压力28MPa。并采取与之匹配的超高层泵送专用耐高压耐磨管道。

据《混凝土泵送施工技术规程》附录B的计算方法,混凝土在水平输送管内流动每米产生的压力损失按下列公式计算：

式中：△PH — 混凝土在水平输送管内流动每米产生的压力损失（Pa/m）

r — 混凝土输送管半径     r=0.0625（m）

K1 — 粘着系数（Pa）      K1=300-S1

K2 — 速度系数（Pa/m/s）   K2=400-S1

S1 — 混凝土坍落度（mm），取230

t2/t1 — 混凝土泵分配阀切换时间与活塞推压混凝土时间之比，取0.3

V — 混凝土拌合物在输送管内的平均流速（m/s），当排量达70m3/h时，V≈1.58m/s

α— 径向压力与轴向压力之比，对普通混凝土取α=0.9

代入计算，得到 △PH=0.0121MPa/m

垂直高度混凝土泵送阻力P1=346.400×4×0.0121=16.77MPa

水平长段混凝土泵送阻力P2=（92+98.5）×0.0121=2.305MPa

其中，98.5m为首层泵管水平长度，100m为浇筑面泵管水平长度。

采用1000mm半径的90°弯管8个，1000mm半径的45°弯管4个，弯管混凝土泵送阻力P3=0.006×（8×9×90/90+4×9×45/90）=0.540MPa

混凝土泵送系统附件及泵体内部压力损失P4取3MPa。

因此，混凝土泵的出口压力P应大于P1+ P2+ P3 +P4=16.77+2.305+0.540+3=22.615MPa，故28Mpa车载泵完全可以满足塔楼混凝土一泵到顶施工。

此举有效减少了混凝土在管道泵送过程中的无形摩擦损失，有效的降低了堵管的概率。

在建筑工程施工中，施工企业做好以上三方面的质量控制工作，可以有效控制混凝土质量，保证整体工程质量。

3建筑工程中混凝土结构的施工技术

3.1施工准备

每次混凝土浇筑前，项目均对班组进行书面交底工作，向施工人员交底施工部位、具体施工内容，使其明确施工意图，掌握正确的作业方法，以便更为有效地开展建设工作。根据混凝土施工情况，预测施工期间可能出现的异常状况，一方面在源头上加以控制，另一方面制定可行的应急预案，以备不时之需。此外，建筑混凝土施工对环境较为敏感，因此，需提前掌握当地的天气预报信息，判断是否存在超低温、降雨等不利于施工的条件，进而制定防范措施，力争在源头上规避恶劣天气对混凝土施工带来的不良影响。

3.2浇筑过程

本项目在浇筑开始前均要求班组对现场管路进行清理，排查是否有漏气点。混凝土泵启动后，先泵送适量水以湿润混凝土泵的料斗、活塞及输送管的内壁等直接与混凝土接触部位。输送管的内壁需完全湿润，在建筑的浇筑部位泵出的水，需用贮料斗承接运走，保证浇筑质量、避免污水从高空污染环境。开始泵送时，观察混凝土泵送是否处于慢速、匀速并随时可反泵的状态。泵送速度，应先慢后快，逐步加速。同时，应观察混凝土泵的压力和各系统工作情况，待水泥砂浆、混凝土被泵出管道后，方可以正常速度进行泵送。在混凝土泵送过程中，有计划中断时，在预先确定的中断浇筑部位，停止泵送；且中断时间不宜超过1h。慢速间歇泵送时，每隔4~5min进行四个行程的正、反泵。泵送过程中，如出现废弃的和泵送终止时多余的混凝土，按方案确定的处理方法和场所，及时进行妥善处理。泵送完毕时，采用水洗的方式将混凝土泵清洗干净。综上所述，在浇筑过程中，要从泵送开始前全过程跟踪，做好泵送前后的检查、排查及清理工作。这样不仅可以保证本次混凝土的顺利进行，也为后续混凝土的浇筑奠定良好的基础。

3.3混凝土温度的控制

温度应力不但会对混凝土的稳定性造成影响，而且还是混凝土出现裂缝的关键原因。因此，要想防止温度对混凝土结构的施工质量造成影响，则要采用相宜的手段来对温度展开控制。第一，要选用相宜的原材料。在选取水泥产品期间，要优先选取比较低的水泥产品。第二，有效规避在高温天气施工，避免混凝土结构出现相应的裂缝。第三，在气温比较低的情况下，要做好针对性的保温措施，在遇到下雨天气时，要做好相宜的防护工作，防止造成建筑工程原材料发生质变的情况。

3.4土建施工混凝土养护路径

在混凝土养护环节，本项目要求施工团队遵循实用性原则，做好表面处理、管理养护等工作，形成完整的养护体系，消除潜在的管理漏洞，增强混凝土施工技术的有效性。混凝土养护施工中，设立养护方案，有序做好表面处置工作。例如，混凝土的捣实、抹压。为避免混凝土表面出现裂缝或水分溢出，施工人员要遵循施工技术规范，耐心、细致地对混凝土表面做好找平、抹灰、打磨、夯压等处理，通过这种施工方式，增强混凝土的光滑度、平整度与密实度。混凝土养护过程中，除了预应力构件外，对于其他混凝土结构，施工团队往往采取自然养护方式。要求在平均温度高于5℃的情况下，组织开展养护施工，以确保混凝土始终保持湿润状态。当环境温度低于25℃时，施工团队要在浇筑完成后的12h内进行洒水养护。当环境温度高于25℃时，施工团队要在浇筑完成后的6h内进行必要的养护施工。

结语

综上所述，星河雅宝高科创新园三地块双子塔项目在现代超高层建筑施工过程具有一定的代表性，通过使用本文提及的混凝土结构施工技术应用使超高层混凝土复杂的工况得以顺利进行。在安全、质量、进度、成本都取得令人满意的效果，为今后类似超高层混凝土结构施工提供了有益的借鉴和参考。

参考文献

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