高层建筑工程多强度等级混凝土施工技术的应用

2016-03-16许建娟刘华阳

环球市场 2016年4期

关键词：梁板立方体剪力墙

许建娟　刘华阳

河南天工建设集团有限公司

高层建筑工程多强度等级混凝土施工技术的应用

许建娟刘华阳

河南天工建设集团有限公司

随着城市化进程的不断加快，高层建筑在外观及形式上越来越追求创新，这种情况下对建筑物的质量提出了更高地要求，多强度等级混凝土在高层建筑工程中的应用可以有效解决高层建筑工程中存在的诸多问题，进而增强结构受力能力。本文通过具体工程案例，对多强度等级混凝土的概况及技术应用进行了分析与探究。

高层建筑；多强度等级混凝土；技术；概况

一、多强度等级混凝土概况

混凝土的强度等级是指混凝土的抗压强度。混凝土的强度等级应以混凝土立方体抗压强度标准值划分。采用符号C与立方体抗压强度标准值表示。混凝土的抗压强度是通过实验得出的，我国采用边长为150mm的立方体作为混凝土抗压强度的标准尺寸试件。用非标准尺寸的试件进行试验，其结果应乘以折算系数，换算成标准立方体强度：200mm×200mm×200mm的试件，折算系数为1.05；100mm×100mm×100mm的试件，折算系数取0.95。

按照《普通混凝土力学性能试验方法标注》GB/T50081-2002，制作边长为150mm的立方体在标准养护（温度20±2）℃、相对湿度在95%以上）条件下，养护至28d龄期，用标准试验方法测得的极限抗压强度，称为混凝土标准立方体抗压强度，以fcu表示。按照GB50010-2010《混凝土结构设计规范》规定，在立方体极限抗压强度总体分布中，具有95%强度保证率的立方体试件抗压强度，称为混凝土立方体抗压强度标准值（以MPa计），fcu，k表示。

依照标准实验方法测得的具有95%保证率的抗压强度作为混凝土强度等级。

按照GB50010-2010《混凝土结构设计规范》规定，普通混凝土划分为十四个等级，即：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。例如，强度等级为C30的混凝土是指30MPa≤fcu，k〈35MPa 。

影响混凝土强度等级的因素主要有水泥等级和水灰比、集料、龄期、养护温度和湿度等有关。

在高层建筑结构设计中，为了满足柱轴压比以及截面尺寸不能过大的要求，使得柱混凝土设计强度高于梁板的设计强度成为必然，而且随着建筑物高度的增大，两者的差值会越大。在施工中为保证不同强度等级混凝土的施工质量，确保满足设计要求，使得梁柱节点处的施工难度增大。

二、实例分析

某办公楼，筒体结构，建筑东西长31.5m，南北宽31.5m。地下二层，-2层为六级平战结合人防工程，-1层为设备用房；地上二十三层，地上一至二十层（±0.00～75.6m）为开放式大开间测绘实验用房、生产用房。屋面以上二十一层（75.6～79.8m）为文体健身室，二十二层（79.8～83.7m）为电梯机房及设备用房，二十三层（83.7～88.5m）为水箱间。建筑总高度为93.71m，总建筑面积为22149m2。本工程主体结构体系为钢筋砼筒体结构，现浇楼板。抗震设防烈度为8度，剪力墙、框架抗震等级均为一级，安全等级为二级。

1、混凝土施工方案

柱、剪力墙砼施工，考虑工程进度，本工程采用墙体砼采用与顶板一起浇筑的方法。浇筑时先将框架柱及剪力墙混凝土浇筑完成后浇筑顶板梁混凝土，砼浇灌时要控制砼自落高度和浇灌厚度，防止离析、漏振。严格控制下灰厚度及砼振捣时间，不得振动钢筋及模板，以保证砼质量。要加强柱、剪力墙根部砼振捣，防止漏振造成根部结合不良，棱角残缺现象出现。为了有效防止烂根，柱墙浇筑前应先坐浆3～5cm厚。

剪力墙厚度较小且钢筋较密，在保证砼强度的前提下，可适当增大砼坍落度，一般宜控制在18±2cm。剪力墙窗洞处浇筑砼时应从窗洞两侧同时下料，并在底模钻孔，以利于气体排出，防止窗下封气形成空洞。砼浇筑污染的钢筋及时清理干净，保证钢筋的握裹力。洒落楼面及模板背楞内的砼应及时清理。

交接面位置：先将柱及剪力墙混凝土浇筑至楼层设计标高后开始浇筑梁混凝土，梁混凝土浇至板底面标高开始浇筑顶板混凝土。梁、柱交接面设置在距柱1倍梁高处。交接面上设置不大于5×5mm孔铅丝网片，在混凝土初凝前浇筑梁板砼，浇筑时加强交接面出混凝土振捣，不得形成冷缝。

2、选择砼原材料

为保证高层混凝土施工质量，原材料的选择极为重要，对进场材料要选择，符合各项规范要求方可使用。水泥：选用425#普通硅酸盐水泥并适当掺加粉煤灰。碎石：选用级配较好的花岗岩碎石，粒径为10～30mm，含泥量不得大于1%，且不得含有有机杂质。砂：选用级配较好的中粗砂，含泥量不得超过2%，通过0.315mm筛孔的砂不得少于15%。外加剂：选用具有缓凝系减水剂和膨胀剂，从而降低水灰比。

3、混凝土的运输与浇注

混凝土运输应以最少的转载次数和最短时间，从搅拌地点运到浇筑地点。其混凝土的延续时间不宜超过相应的规定。作为拦截高强度等级混凝土的方式，钢丝网片的设置与梁板钢筋绑扎同时进行，位置位于在梁上距柱边距离600mm处，钢丝网片应绑扎牢固，能够抵抗混凝土浇注时的冲击力。浇筑时，先浇筑柱、核心筒墙的高强度等级混凝土区；后浇筑梁板低强度等级混凝土区，浇筑混凝土的原则允许高强度等级混凝土流至梁上距柱边距离600mm，超过钢丝网片，不允许低强度等级混凝土流入柱、核心筒墙区。对少量通过网眼渗入梁底的冷浆要及时处理干净。当采用输送管输送混凝土时，应由远而近浇筑；同一层的混凝土，先竖向结构后水平结构的顺序，分层连续浇筑；当不允许留施工缝时，区域之间，上下层之间的混凝土浇筑停歇时问，不得超过混凝土初凝时间。

梁板的混凝土采用二次振捣法，即在混凝土初凝前再振捣一次，增强高低强度等级混凝土交接面的密实性，减少收缩。混凝土自吊斗口下落的自由倾落高度不宜超过2m。梁、板应同时浇筑，浇筑方法应由一端开始用 “赶浆法” 即先浇筑梁，根据梁高分层阶梯形浇筑。当达到板底位置时再与板的混凝土一起浇筑，随着阶梯形不断延伸，梁板混凝土浇筑连续向前推进。和板连成整体高度大于1m的梁，允许单独浇筑。浇筑时，浇筑与振捣必须紧密配合，第一层下料慢些，梁底混凝土充分振实后再下二层料。用 “赶浆法” 保持水泥浆沿梁底包裹石子向前推进，每层均应振实后下料，梁底及梁帮部位应振实，振捣时不得触动钢筋及预埋件。梁，柱节点钢筋较密时，浇筑此混凝土时，宜用小粒径石子同强度等级的混凝土浇筑，并用小直径振捣棒振捣。

4、混凝土养护

混凝土养护应及时，使其不会因温差和强度等级不同而产生收缩裂缝。浇水次数以能使混凝土面层保持湿润状态为准，特别是梁。除了板面浇水外；还应在板下梁侧浇水养护，并尽可能推迟梁侧模的拆模时间。防水抗渗混凝土养护期不少于14天；一般混凝土养护不少于7天；后浇带混凝土养护不少于28天。