超高层高强度轻集料混凝土浇筑施工技术

王刚

摘    要：银川绿地中心超高层项目由南、北两座塔楼与裙房组成，塔楼建筑总高度均为301.150m，塔楼均采用框架-核心筒混合结构体系，外框架由钢梁和型钢混凝土柱构成，楼板采用楼承板绑扎钢筋形式。由于本工程功能房间多，结合轻集料混凝土能有效减轻结构自重，并具有良好的隔热和隔声效果的特点，所以本工程功能房间地面采用高强度轻集料混凝土。但是轻集料混凝土高强度、耐久性受浇筑方式的影响，会导致高强轻集料混凝土的工作性较差、强度偏低等，因此对超高层高强度轻集料混凝土浇筑施工技术进行研究。

关键词：高强度;轻集料;混凝土浇筑

1  引言

轻集料是堆积密度小于120kg/m3的多孔轻质集料的总称用它可以配制出密度等级为200kg/m3～1900kg/m3，强度等级为C50～LC50的各种轻集料混凝土。随着建筑结构向大跨度、高层发展，轻质、高强、高耐久性和可持续发展将是混凝土材料的发展方向。为了适应现代建筑工程高层化、大跨度化的发展而做出的改进，使用高强轻集料混凝土替换普通轻集料混凝土符合了建筑对减轻荷载的要求，我国普通轻集料通常采用粘土陶粒，粘土大多取自于耕地，不符合可持续发展战略。因此，具有良好工作性、高强轻质、体积稳定性和耐久性好的高性能轻集料混凝土具有十分广阔的发展前景。它可以减少建筑的荷载，也可提高楼板的承载能力，还具有更强的抗裂性能、耐久性能、无碱集料反应等优点。

2  高强度轻集料混凝土施工技术特点

（1）轻集料混凝土采用聚氨酯骨料，轻集料质轻、多孔的独特结构。具有轻质、保温、隔音和抗震、耐火性能好、综合技术经济效果好，较好的工作性能、良好体积稳定性、耐久性能等优点，使之逐渐成为现代轻集料混凝土技术的一个重要发展方向，是高层建筑物减轻荷载的理想材料。（2）轻集料混凝土的生产和应用技术发展较快，主要向轻质、高强的方向发展。减轻自重是现代建筑结构实现超高、大跨设计与施工的有效途径之一，而采用轻骨料混凝土可显著降低结构自重。由于在生产轻骨料和配置轻骨料混凝土的时候，大量利用了粉煤灰、硅灰等工业固体废弃物，有利于资源的综合利用和生态环境的保护。轻集料混凝土新技术的发展，是具有绿色特质的轻集料混凝土。（3）轻集料混凝土垫层可提高各楼层之间的保温、隔热、隔音及承载力;可减轻屋面荷载;可方便地面内管线的布置和安裝。用于防潮层还可防止楼地面回潮;保持楼地面干燥，对保护各种木地板、塑胶板、陶瓷地板不变形、不退色以及地下室防潮、防水等相当有利，且降低房屋荷载，极大降低房屋建造成本。

3  超高层高强度轻集料混凝土应用过程中常见的问题

（1）轻集料混凝土有着较强的脆性，所以与强度等级相同的普通混凝土相比，在弹性模量与抗折强度等方面并不具有任何优势。而且，专业人士的研究成果表明，与强度等级相同的普通集料混凝土相比，高强度轻集料混凝土的断裂更小、脆性更大。这样明显的劣势，严重限制了轻集料混凝土在超高层建筑施工领域中的推广与应用。（2）高性能的轻集料数量有限。因为高性能轻集料混凝土的配置，需要辅助以高强度、低吸水率的高性能轻集料。虽然近几年来我国的人造轻集料产量呈现逐年上升趋势，但是在强度和吸水率方面符合高强度轻集料标准的轻集料产量还是十分有限。高强度轻集料混凝土的原料供应，很难满足超高层建筑工程的施工需求。（3）施工人员并没有意识到在超高层建筑施工过程中应用轻集料混凝土的重要性。因为很多施工人员并不看好轻集料混凝土的应用效果，依然认为我国的轻集料混凝土施工性能差、轻度低。

4  主要施工方法

施工准备→基层处理→找标高、弹线→抹灰饼→抹标筋→搅拌→铺设、滚压→养护及保护。

4.1  施工准备

对现场使用的轻集料型号进行封样确定。准备轻集料混凝土浇筑施工方案，召开技术交底会，并作好会议纪要。进场的轻集料通过验收，准备运输用的运输设备，协调各工种配合工作。

4.2  基层处理

在铺设复合轻骨料垫层混凝土之前将混凝土楼板基层进行处理，把粘结在基层上的松动混凝土、砂浆等用錾子剔掉，用钢丝刷，刷掉水泥浆皮，然后用扫帚扫净。

4.3  找标高、弹线

根据墙面已有+100mm水平标高线，量测出地面垫层的水平线，弹在四周墙面上，并要与房间以外的楼道、楼梯平台、踏步的标高相呼应，贯通一致。

4.4  抹灰饼

根据已弹出的面层水平标高线，横竖拉线，用与豆石混凝土相同配合比的拌合料抹灰饼，横竖间距2m，灰饼上标高就是垫层标高。

4.5  抹标筋

面积较大的房间为保证房间地面平整度，还要做标筋，以做好的灰饼为标准抹条形标筋，用刮尺刮平，作为浇筑轻集料混凝土垫层厚度的标准。

4.6  搅拌

先将适量水加入搅拌机中，然后加入一袋加有多孔矿岩的预拌垫层粉料，搅拌均匀后再加入一袋轻骨料，再继续搅拌形成均匀的混凝土拌合物。在拌制过程中，还要对原材料的计量进行严格的控制，对混凝土塌落度以及表观密度进行严格的控制;并对混凝土塌落度以及表观密度进行抽查，从而提升轻集料混凝土的和易性。在搅拌轻集料混凝土的时候，要优先使用强制性搅拌机搅拌，随拌随用，提升出料的均匀性。

4.7  铺设、滚压

铺设已搅拌好复合轻骨料垫层混凝土，用铁锹将混凝土铺在基层上，可随铺随用铁锹和特制木拍板抹平，并随即用大杠找平，用木抹子搓平，全部操作过程要在2H内完成，单次厚度不超过3㎝。

由于轻集料与水泥浆体的密度有较大的差别，如果按照普通混凝土的配合比设计，轻集料混凝土的分层离析问题变的十分严重，很难满足现代混凝土建筑施工的要求。因此，通过对轻集料混凝土配合比的优化调整，完全能够配制出不分层、离析，具有良好工作性能的混凝土拌和物。

（1）严格控制轻集料的最大粒径。一般轻集料的最大粒径不宜超过20mm。（2）选择合适的轻集料品种。配制高流动性轻集料混凝土应优先选用碎石型轻集料。（3）掺加增粘保塑的外加剂以提高水泥浆体的粘度。（4）掺加引气剂。在不影响混凝土强度的前提下，混凝土中引入3%～5%含气量，能够减小水泥石与轻集料间的密度差，有助于防止轻集料上浮。（5）在不增加混凝土容重的同时，设置能够抑制轻集料上浮的网架，如掺加纤维等物质可以抑制轻集料上浮。

4.8  养护及保护

轻集料混凝土浇筑完成后，待凝固后及时喷水养护并覆盖塑料布至少3天，面层未上强度之前，周边要及时做好成品保护。

5  结束语

本工程中所使用的高强度轻集料混凝土具有自重轻、保温隔热和耐火性能好等特点。结构轻集料混凝土的抗压强度最高可达70兆帕，与同标号的普通混凝土相比，可减轻自重20%～30%以上，结构保温干拌复合轻集料混凝土是一种保温性能良好的墙体材料，其热导率为0.233～0.523瓦/（米*开），仅为普通混凝土的12%～33%。轻集料混凝土的变形性能良好，弹性模量较低。施工过程中质量验收全部合格，效果良好，在保证施工质量的同时，也加快了施工进度，降低了施工成本，取得了良好的经济效益和社会效益，可为以后类似施工提供借鉴和指导。

参考文献：

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[2] 龚洛书.轻集料混凝土在桥梁工程发展概况[J].施工技术，2002（9）：1.

[3] 翟红侠，李美娟.高强轻集料混凝土的发展与分析[N].安徽建筑工业学院学报：自然科学，1997（3）.