浅析工业建筑高大跃层混凝土柱施工

许昊龙

【摘要】本文主要探讨了大型工业建筑中的高大跃层混凝土柱施工，从模板搭设、混凝土配合比设计及选定、生产质量控制、施工过程的主要控制点及注意事项、浇筑完成后的养护并进一步对自密实混凝土掺加纤维、膨胀剂进行探索。

【关键词】高大跃层混凝土柱；生产控制；跳仓法浇筑

随着土木工程结构的新颖化和复杂化，高大跃层柱不再是商业地产或高端写字楼的专利，越来越多的大型工业建筑中也出现超高跃层混凝土柱。同时为满足工业建筑的功能要求，对施工完成的主体结构很少进行复杂的后期装修，因此高大跃层柱施工往往成为工程施工过程中的难点，本文以北京地区某厂房实际施工为例对高大混凝土施工进行探讨。

该项目1号楼主体结构为框架-核心筒结构，标准层高4.55米，首层层高6.5米，首层设有大堂，局部层高为10.35米，该部位框架柱高度达9.55米，该部位框架柱主要有7根，且柱径较大达到1100㎜×1100㎜。按照传统施工方式，大堂部位跃层柱模板斜支撑体系基本无法利用楼板预埋地锚作为支座的方法施工；若大堂部位跃层柱的模板体系采用一次支搭無法保证混凝土浇筑质量，很难保证混凝土浇筑的和易性。基于以上原因，绝大部分类似框架柱模板体系均采用多次支搭。

但该工程为工业建筑，主体结构完成后并无复杂装饰装修工程，因此交付建设方时为该柱即为清水混凝土效果，同时该框架柱又处于大堂显要处，因此该跃层柱的成型效果直接影响工程交付。根据该框架柱的重要性和结构的特殊性，该项目施工技术团队经过反复讨论后，决定采取模板一次安装到顶，混凝土整体浇筑的方式施工。

这样的施工方式理论上将保证混凝土柱的一次成型效果，但面临许多施工难点。首先，模板搭设过程中因搭设高度较高，模板自重较大在安装过程中很难保证其垂直度。其次，浇筑过程中混凝土冲击力大，必须做好模板加固。为解决以上问题，采用木模板加肋一次支设到顶的方法，柱模板面板选用15mm厚覆膜木胶合板模板，背肋选用50×100mm木方竖放，间距100m，模板由4块木胶合板搭接，背肋搭接长度为1米，柱箍选用10#槽钢。由于柱模较长且质量大，在吊装过程中，容易从搭接处断开，导致模板变形，为保证搭接处牢固，在木方搭接区内加2道方木横肋，与每根木方背肋固定连接，同时在面板拼装的时候，必须保证两块面板对拼无错台，面板厚度一致，刚度一致。

为保证方柱方向的稳定和垂直度调节，模板四侧沿高度方向设三道钢管斜支撑，斜支撑水平夹角45～60°，支顶在Φ20地锚上；同时，在柱身设置拉接点，采用Φ10钢丝绳进行拉接，竖向设置两道，每面模板上下共计4根，拉接点下部与楼板地锚相连，钢丝绳上设置螺栓进行调节。

该柱子混凝土强度为C40，钢筋比较密集，基于一次浇筑到顶，如混凝土塌落度太低则容易出现柱脚、阳角不密实等现象，塌落度太大，则容易出现离析等现象；为保证混凝土质量又要方便施工，将混凝土塌落度控制在180±20㎜，适当增加砂率和水灰比，以保证混凝土工作性能能满足现场需要。如何实现混凝土拌合物较好的和易性、流变性、可泵性和内聚性，如何达到高密实性、高充实性，如何达到流动性和抗分离性的同意，用何种实验手段进行控制，这是实际生产中必须解决的问题。在浇筑过程中，混凝土侧向压力随着浇筑高度而逐渐增加，为避免模板造成破坏，浇筑采用“跳仓法浇筑”即利用混凝土自身强度的形成从而降低对柱模板的侧压力。同时利用软管接上料斗，将混凝土直接灌注到柱底部，边浇筑边往上提升软管，提升完后采用振捣棒进行振捣，直至混凝土浇筑完毕为止，这样就成功避免了出现离析现象。柱模拆除后，立即采用塑料薄膜包裹柱体，浇水养护。

在进行浇筑时，宜用泵车进行泵送，混凝土拌合物在入泵前必须进行测定，以确保塌落度在180±20㎜，扩展度不小于600mm，并进行必要的养护，保证必要的温、湿度，保证水泥水化正常进行。在浇筑前，必须对钢筋设置与模板进行严格检验，确认符合要求。模板状态良好，不会渗漏。混凝土在浇筑时应该观察混凝土的浇筑情况，必要时进行适当的敲击，而且还有利于排出钢筋和混凝土接触间的气孔，尽量从两侧均匀对称浇筑，防止高差过大使模板变形、胀、漏造成不必要的损失。为防止产生离析、冷接缝应注意：下料口的垂直自由落下高度应在20cm左右。从下料点水平流动的距离不宜超过10cm；浇筑应连续进行，尽可能避免中断。

浇筑完成后应制定专项养护方案，首先派专人负责养护工作。其次，混凝土终凝前的失水极易造成早期收缩裂缝，因此混凝土浇筑完毕，应及时养护，并适当延长预养护时间，养护时间不得少于14d。第三，浇筑后的混凝土可采用覆盖、洒水、喷雾或用薄膜保湿、喷养护剂等养护措施。第四，针对本工程，混凝土浇筑收浆和抹压后，应及时采用塑料薄膜覆盖，混凝土硬化80%后，应揭去塑料薄膜，换用麻袋覆盖并用水浇透，有条件时尽量蓄水养护。