馮冠軍 張洪波 化龍飛
中國機(jī)械工業(yè)第四建設(shè)工程有限公司 河南 鄭州 450000
高層建筑工程建設(shè)由很多環(huán)節(jié)構(gòu)成,混凝土澆筑是其中最主要的環(huán)節(jié)之一,有效開展混凝土澆筑工作,可提升建筑工程質(zhì)量,符合相關(guān)規(guī)定要求,為建筑更好地使奠定良好基礎(chǔ)。然而一些高層建筑工程混凝土澆筑時(shí),經(jīng)常受到外界環(huán)境、材料、人員等因素的影響而出現(xiàn)各種問題,導(dǎo)致建筑建設(shè)質(zhì)量不符合要求,不利于建筑的后續(xù)使用。所以,為了進(jìn)一步提升高層建筑建設(shè)質(zhì)量,必須采取科學(xué)、合理的方式對混凝土澆筑技術(shù)予以改進(jìn)。
高層建筑具有高度高、對地基荷載壓力大、基礎(chǔ)深、建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜等諸多特點(diǎn),使得同一高層建筑施工時(shí),需要根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將其劃分成多個(gè)小項(xiàng)目,然后針對各小項(xiàng)目選擇相應(yīng)的混凝土澆筑技術(shù),如水下雙管加固混凝土澆筑技術(shù)、預(yù)應(yīng)力輸管大直徑薄壁混凝土澆筑技術(shù)、小直徑鋼管混凝土澆筑技術(shù)等[1]。
由于高層建筑高度較高,為了保證建筑整體的穩(wěn)定性,必須構(gòu)建出較深的基礎(chǔ),因而在混凝土澆筑時(shí),可能在地下水面下完成,對此,則應(yīng)采用水下雙管加固混凝土澆筑方式,該技術(shù)流程為:按照要求挖掘基礎(chǔ),在合理位置處構(gòu)建樁基,運(yùn)輸并固定模板,通過雙管對混凝土運(yùn)輸并澆筑等,通過該技術(shù)的應(yīng)用,可有效提升基礎(chǔ)的穩(wěn)定性,為后續(xù)施工活動(dòng)的進(jìn)行提供支持[2]。
預(yù)應(yīng)力輸管大直徑薄壁混凝土澆筑技術(shù)常用于地基上部的建筑結(jié)構(gòu),即在施工現(xiàn)場相應(yīng)位置處鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力管道,然后通過該管道輸送混凝土,通過該技術(shù)的應(yīng)用,使得整個(gè)施工流程大大精簡,提升施工速率,縮短施工周期,為工程質(zhì)量提供保障[3]。
直徑鋼管混凝土澆筑技術(shù)主要是在施工現(xiàn)場鋪設(shè)小直徑鋼管,并通過其為主要材料輸送混凝土,常用于結(jié)構(gòu)內(nèi)部較為復(fù)雜、作業(yè)面較小的工程中,施工時(shí)根據(jù)建筑特點(diǎn),將其劃分成多個(gè)層面與階段,然后采用高質(zhì)量的混凝土材料、振搗工藝等,以使整個(gè)建筑質(zhì)量符合要求。
高層建筑施工時(shí),為了縮短施工周期,提升施工質(zhì)量,還應(yīng)針對項(xiàng)目的具體情況,設(shè)計(jì)出不同的混凝土澆筑施工工序,主要包括如下3種常見的施工技術(shù)。(1)全面分層澆筑技術(shù)。該方法通常應(yīng)用于結(jié)構(gòu)面相對較小的項(xiàng)目中,同一水平面內(nèi)澆筑時(shí),由兩側(cè)澆筑開始,逐漸向中間進(jìn)行,也可先澆筑中間,之后逐漸向兩側(cè)進(jìn)行,再或者是由短邊處開始,逐漸向長邊處進(jìn)行。在同一垂直面內(nèi)澆筑時(shí),采用由下至上的澆筑順序,下層澆筑結(jié)束且強(qiáng)度與硬度符合要求后,才可進(jìn)行上一層的澆筑。(2)分段分層澆筑技術(shù)。該方法通常應(yīng)用于結(jié)構(gòu)面較大,且結(jié)構(gòu)澆筑厚度較高的建筑中,施工時(shí)一般由下層結(jié)構(gòu)開始,當(dāng)其澆筑厚度達(dá)到一定水平后,進(jìn)行二層結(jié)構(gòu)的澆筑。(3)斜面分層澆筑技術(shù)。通常應(yīng)用于結(jié)構(gòu)面較大、厚度較高,且長度較長的工程中。操作方法與第二種技術(shù)基本相同。
本次研究選擇了某高層建筑工程作為研究對象。某工程建筑面積為9.91萬m2,共由2類建筑構(gòu)成,一類建筑為24層,另一類建筑為32層。單個(gè)建筑共包括地上與地下工程2部分,其中,地下為停車場與建筑電氣存儲(chǔ)場所,采用高強(qiáng)度防水混凝土;地上為辦公樓,其中,1~12層施工時(shí),采用了型號為C50的混凝土;13~20層施工時(shí),采用了型號為C45的混凝土;20~27層施工時(shí),采用了型號為C40的混凝土;28層以上施工時(shí),采用了型號為C35的混凝土。某工程3D效果如圖1所示。
圖1 某工程3D效果
2.2.1 基礎(chǔ)施工
基礎(chǔ)施工是整個(gè)高層建筑建設(shè)中的重要環(huán)節(jié),這一環(huán)節(jié)進(jìn)行的好壞,直接影響到后續(xù)施工質(zhì)量,只有構(gòu)建出高質(zhì)量的基礎(chǔ),才可提升基礎(chǔ)的支撐力,防止后續(xù)施工出現(xiàn)坍塌、傾斜、沉陷等問題?,F(xiàn)代工程領(lǐng)域內(nèi)通常存在多種基礎(chǔ)形式,如大體積基礎(chǔ)、階梯狀基礎(chǔ)與條形基礎(chǔ)等,每種基礎(chǔ)具有不同特點(diǎn),應(yīng)針對工程具體情況而定。某工程施工時(shí),由于其建筑結(jié)構(gòu)體積較大,厚度較高,因而選擇了大體積基礎(chǔ),施工流程為:準(zhǔn)備稱量設(shè)備、布料機(jī)、振搗機(jī)、石子、水泥、外加劑等工具與材料;混凝土澆筑;基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)與檢測。其中,混凝土澆筑時(shí)采用了分層澆筑的方式,為了確?;A(chǔ)澆筑質(zhì)量,應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)工序。
2.2.2 框架施工
框架是高層建筑的重要承重結(jié)構(gòu),構(gòu)建出高質(zhì)量的建筑框架,能夠提升整個(gè)建筑的承重能力,使建筑保持豎立,降低建筑出現(xiàn)倒塌、傾斜的概率。所以,高層建筑施工時(shí)必須要采取科學(xué)、合理的方式完成框架混凝土澆筑。某工程框架施工時(shí),采用了分層澆筑技術(shù),由最下層開始,逐漸向高層進(jìn)行澆筑,每層澆筑結(jié)束后,需要等待一段時(shí)間,待該層混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)后,才會(huì)對下一層澆筑。遇到結(jié)構(gòu)復(fù)雜的框架時(shí),要對整個(gè)框架結(jié)展開深入研究,針對研究結(jié)果,設(shè)置出合理的澆筑層,以提升每層連接的質(zhì)量。混凝土澆筑前,應(yīng)仔細(xì)對模板予以檢查,判斷模板是否存在問題,若發(fā)現(xiàn)問題,應(yīng)及時(shí)予以處理,以保證模板穩(wěn)定性,為后續(xù)澆筑活動(dòng)的開展提供支持。
2.2.3 剪力墻施工
剪力墻是建筑中抗風(fēng)、抗震結(jié)構(gòu),通常具有較高的剛度,提升建筑整體穩(wěn)定性,防止建筑在大風(fēng)、地震等惡劣條件下出現(xiàn)倒塌的風(fēng)險(xiǎn)。某工程施工時(shí)選擇了分層澆筑方案,澆筑工序與框架結(jié)構(gòu)施工基本相同,均是由下層開始,逐漸向上進(jìn)行澆筑。為了確?;炷翝仓|(zhì)量,不僅要嚴(yán)格遵循澆筑流程,而且每層澆筑結(jié)束后,均要對澆筑結(jié)構(gòu)予以檢查,判斷澆筑結(jié)構(gòu)是否符合要求,是否存在缺陷,若發(fā)現(xiàn)缺陷,第一時(shí)間采取相應(yīng)的方式予以處理,確保該層質(zhì)量符合要求后,才可對下層澆筑。每層澆筑過程中,先澆筑地面,再澆筑墻體的流程,澆筑的同時(shí),應(yīng)觀測澆筑厚度,以使剪力墻厚度處于標(biāo)準(zhǔn)要求。應(yīng)對鋼筋結(jié)構(gòu)糾正與加固處理,防止剪力墻發(fā)生形變,提升整個(gè)剪力墻的質(zhì)量。此外,混凝土澆筑時(shí),應(yīng)確保澆筑的連慣性,如無必要,不可中斷澆筑,防止墻體上出現(xiàn)裂紋等。
2.2.4 梁板施工
梁板施工時(shí),某工程選擇了全面分層澆筑方案,由建筑一側(cè)開始,逐漸向另一側(cè)進(jìn)行澆筑。建筑結(jié)合處的梁板結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,形狀種類較多,且內(nèi)部存在大量鋼筋,因而在澆筑過程中,應(yīng)考慮梁板結(jié)合處的整體性,統(tǒng)一進(jìn)行澆筑,同時(shí)完成振搗,以使梁與板能夠緊密結(jié)合到一起。梁結(jié)構(gòu)為條性狀,且上部鋪設(shè)大量鋼筋,因而只能選擇一些顆粒較小的骨料,若骨料體積較大,則難以進(jìn)入到梁體當(dāng)中,影響混凝土澆筑質(zhì)量。澆筑結(jié)束后,還應(yīng)以機(jī)械工具為主,結(jié)合人工振搗的手段,對梁體進(jìn)行振搗,以保證梁體表面的平整性。對于結(jié)構(gòu)較大的區(qū)域,一般以機(jī)械振搗為主,而對于較為狹窄的區(qū)域,則以人工振搗為主。
混凝土是高層建筑施工中應(yīng)用最為廣泛的材料,確保混凝土各方面性能符合要求,能夠提升整個(gè)工程的建設(shè)質(zhì)量。所以,某工程建設(shè)過程中,必須對混凝土的配制產(chǎn)生高度重視,以制備出高質(zhì)量的混凝土材料。具體應(yīng)從下述3方面著手。(1)選擇高質(zhì)量的原材料。混凝土是由多種材料按照一定比例均勻混合而成的混合物,只有選擇高質(zhì)量的原材料,才能配制出高性能混凝土,為混凝土的后續(xù)使用提供支持。因此在施工前,施工人員應(yīng)深入材料市場進(jìn)行調(diào)查,準(zhǔn)確了解每種材料的具體情況,并以此為基礎(chǔ),結(jié)合設(shè)計(jì)方案的要求,選擇最佳的原材料。且原材料進(jìn)入施工現(xiàn)場前,還要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定要求對材料進(jìn)行檢測,確保原材料性能符合設(shè)計(jì)方案及說明書的要求。(2)設(shè)計(jì)配比?;炷林苽鋾r(shí),即便選擇了高質(zhì)量原材料,但各種原材料添加量的不同,也會(huì)使混凝土性能產(chǎn)生一定差異,因而選擇原材料后,應(yīng)根據(jù)原材料特點(diǎn),結(jié)合設(shè)計(jì)方案要求,通過實(shí)驗(yàn)計(jì)算的方式,設(shè)計(jì)并修改混凝土配比,以得到符合工程建設(shè)要求的配比方案。(3)混凝土攪拌控制。為了保證混凝土質(zhì)量符合要求,還應(yīng)對原材料攪拌的控制,針對混合料體積,設(shè)置出最佳的攪拌時(shí)間,以保證混凝土攪拌均勻(表1)。
表1 混凝土攪拌時(shí)間
混凝土的運(yùn)輸也會(huì)對混凝土澆筑質(zhì)量造成一定影響,若運(yùn)輸方法不合理,會(huì)增加混凝土水分蒸發(fā)速度,降低混凝土的含水率,使混凝土在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)初凝問題,從而影響混凝土的應(yīng)用,降低整個(gè)工程的建設(shè)質(zhì)量。所以,某工程施工時(shí),應(yīng)選擇最佳的混凝土運(yùn)輸方法。由于某建筑屬于高層建筑工程,因而在混凝土運(yùn)輸時(shí),選擇了垂直運(yùn)輸?shù)姆桨福瑫r(shí),為了保證混凝土運(yùn)輸效率,應(yīng)控制運(yùn)輸時(shí)長,采用高性能運(yùn)輸裝置,設(shè)計(jì)合理的攪拌次數(shù),以使混凝土一直保持良好性,避免運(yùn)輸時(shí)發(fā)生離析、失水等現(xiàn)象,提升混凝土澆筑效果。此外,根據(jù)高層建筑工程的特點(diǎn),結(jié)合工程施工速度等因素,設(shè)計(jì)出最佳的澆筑方案,以此為混凝土的運(yùn)輸提供指導(dǎo)。
要想確?;炷翝仓|(zhì)量符合要求,應(yīng)加強(qiáng)對混凝土澆筑質(zhì)量的管理。首先,在澆筑前,應(yīng)仔細(xì)對原結(jié)構(gòu)予以檢查,判斷鋼筋、模板等是否符合要求,以免原結(jié)構(gòu)存在質(zhì)量問題而影響后續(xù)澆筑效果。其中,鋼筋檢查時(shí),主要檢查內(nèi)容包括:位置是否合理,外部預(yù)留長度是否達(dá)到要求等;模板檢查時(shí),主要內(nèi)容包括:表面是否潔凈,是否存在縫隙與凹坑,模板固定是否牢固等,若發(fā)現(xiàn)問題,應(yīng)及時(shí)采取有效的方式予以處理。確定模板無問題后,才可完成混凝土澆筑工作。澆筑時(shí),每層應(yīng)連續(xù)澆筑,盡量不再中間中斷,以防止層中出現(xiàn)縫隙。
完成混凝土澆筑工序后,應(yīng)第一時(shí)間對結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行振搗。為了保證振搗效果,需要采用機(jī)械結(jié)合人工混合振搗的方式。其中,機(jī)械振搗方式主要應(yīng)用在空間較大的區(qū)域,可提升振搗效率,有利于整個(gè)振搗作業(yè)的順利開展。人工振搗方式則應(yīng)用于空間相對較小,或是承重能力較弱的區(qū)域,如梁結(jié)構(gòu)等,這是因?yàn)檫@些區(qū)域采用機(jī)械振搗時(shí),不僅會(huì)影響振搗質(zhì)量,而且還容易對結(jié)構(gòu)造成破壞。無論采用哪種振搗方式,均要控制振搗力度,不可過大,以免對建筑結(jié)構(gòu)造成損壞,也不可能過小,無法完全將混凝土內(nèi)部氣體排出而影響混凝土澆筑質(zhì)量。通過合理的振搗,可使混凝土與鋼筋、預(yù)埋件等緊密結(jié)合到一起,不僅使結(jié)構(gòu)表面保持平整,提升結(jié)構(gòu)的美觀性,而且還會(huì)賦予整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)更強(qiáng)的穩(wěn)定性,為建筑后續(xù)使用奠定良好基礎(chǔ)。
混凝土澆筑與振搗結(jié)束后,并不意味著工程施工的結(jié)束,還需要采取科學(xué)合理的方式對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),如此才能保證混凝土符合相關(guān)規(guī)定要求。在養(yǎng)護(hù)過程中,先要針對工程特點(diǎn),結(jié)合周圍環(huán)境、氣候等具體情況,設(shè)計(jì)出最佳的養(yǎng)護(hù)方案,為養(yǎng)護(hù)工作的開展提供支持。在養(yǎng)護(hù)過程中,根據(jù)混凝土表面濕度與溫度,及時(shí)灑入適量水分,以使混凝土內(nèi)外溫差控制在要求范圍內(nèi),防止溫差過大而產(chǎn)生裂縫。同時(shí),還應(yīng)控制養(yǎng)護(hù)時(shí)間,以保證混凝土強(qiáng)度、硬度等性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。不同類型混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間要求見表2。
表2 不同類型混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間要求
高層建筑施工過程中混凝土澆筑環(huán)節(jié)至關(guān)重要,只有保證這一環(huán)節(jié)順利進(jìn)行,才會(huì)提升整個(gè)工程的建設(shè)質(zhì)量,為高層建筑后續(xù)使用提供支持。為此,高層建筑混凝土澆筑時(shí),應(yīng)設(shè)計(jì)合理的材料配制方案,選擇最佳的混凝土運(yùn)輸方法,加強(qiáng)混凝土澆筑的質(zhì)量管理,提升混凝土結(jié)構(gòu)的振搗效果,同時(shí)采取科學(xué)的養(yǎng)護(hù)方法,以確?;炷翝仓|(zhì)量符合要求,為提升整個(gè)建筑質(zhì)量奠定良好基礎(chǔ)。