高层建筑多强度等级混凝土施工技术探析

1、高层建筑多强度等级混凝土施工技术探析 井立山 张天庆 天津市天房建设工程有限公司 300074 【摘要】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。本文介绍了混凝土的强度等级，进行了高层建筑多强度等级混凝土施工技术实证分析。【关键词】高层建筑 多强度等级 混凝土 施工技术中图分类号：TU208.3 文献标识码：A 文章编号：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

2、，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

3、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30MPafcu,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

4、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。一、工程情况某住宅小区是由A、B、C三栋高层建筑组成,其中A、C栋为地上30层,B栋为地上32层,地下1层,裙楼3层,框剪结构。 总建筑面积126000m2,建筑高度112.915m。该工程设计为多种强度等级的混凝土。 其中竖向构件混凝土强度等级分别为C50、C45、混凝土强度C40、C35、C30、C25,梁板结构混凝土强度为C25。二、多强度等级混凝土浇筑方案

5、当柱、 核心筒墙混凝土强度等级高于梁、板混凝土强度等级不超过2级时(10MPa)可根据实际情况采用柱、 核心筒墙混凝土随同梁、 板一起浇注。 但考虑到梁柱节点处的混凝土强度如果取用梁、 板的混凝土强度,可能会引起柱在竖向荷载作用下的承载力不足,以及地震作用下节点核心区的抗剪承载力不足,可相应采用加插短筋(柱主筋数的050)的方法进行补强。 整个方案应征得设计单位同意。当地下室外墙与梁板混凝土强度等级不同,柱和核心筒体与梁板混凝土强度等级不同,级差大于2级以上时,在柱、 墙梁底向上10mm15mm处设置水平施工缝,柱、墙混凝土分两次浇筑。 第一次先浇筑柱和核心简体混凝土到梁底面向上15mm处;第

6、二次浇筑混凝土前,在梁柱核心简体距离柱边梁上设置钢丝网片,应在支梁侧模前做好此工作;浇筑不同强度等级混凝土的顺序为:先核心筒体区梁、 柱、 墙高强度等级混凝土,其次浇筑地下室外墙混凝土(分次浇筑),再浇筑梁、 板混凝土(分次浇筑)。必须在梁柱节点高区混凝土和地下室外墙混凝土初凝前浇筑梁板混凝土。 为避免梁、板低强度等级混凝土流入柱、 核心筒墙高强度等级混凝土范围,以及防止高强度等级混凝土流淌过远,造成浪费。 因此在施工过程中,在柱、 核心筒墙、 梁板节点处四周确定合适的距离(600mm)加设钢丝网。三、混凝土浇筑方式及流程混凝土的施工可根据一次浇注方量、浇注种类、 混凝土供应情况、 气温、 机

7、械及人员等情况,每个自然层采取分两次浇注或一次性浇注的方法。 其具体方式及流程如下:(1)主体结构中每个自然层作为两个施工段:浇筑柱、 核心筒墙混凝土(混凝土浇至梁底向上15mm处)安装梁、 模板,梁板钢筋工程+浇筑梁、 板混凝土。 (2)每个自然层作为一个施工段,即柱、 核心筒墙、 梁、板混凝土一次性浇筑。 混凝土浇筑顺序:浇筑核心筒墙浇筑柱混凝土浇筑梁、板混凝土。四、施工过程质量控制1、确定各强度等级混凝土配合比施工单位应提前对商品混凝土搅拌站试验室提出各种强度等级的混凝土技术指标(混凝土加缓凝剂,初凝时间不小于8h等)。 同时应要求实验室考虑在满足强度等级及可泵性的条件下,对柱子混凝土,

8、尽可能减少水泥用量、 减少水灰比、 减少含砂率、 减少坍落度、 增加石子含量,并对粉煤灰和外加剂的用量作相应的调整。 商品混凝土搅拌站试验室按照相应技术要求进行试配制。 试配后制作试块,测量坍落度、初凝时间、 终凝时间,到28天进行强度试验。试验各项指标合格,开出各种配合比单经监理工程师确认后,按配合比投料搅拌混凝土。 每次搅拌的混凝土要求沙、 石料同一产地,水泥同一厂家同一批号,外加剂同一厂家生产的产品。2、混凝土坍落度选择在施工现场必须加强不同强度等级混凝土输送监督和调度工作。 根据浇筑部位的不同选用不同强度等级及不同坍落度的混凝土,控制好浇筑进度,确保强度等级不同的混凝土在初凝前整体浇筑

9、完毕。 同时在现场,应对每车混凝土都进行坍落度检测。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

10、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

11、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。参考文献：1鲍永宏. 高层建筑中混凝土施工的技术特点及实例J. 科技经济市场, 2006,(08) . 2李志伟. 浅论高层建筑工程中的混凝