超高層混凝土澆筑方案

超高層混凝土澆筑方案1.超高層混凝土施工概況南京奧體CBD蘇寧恒大廣場(chǎng)項(xiàng)目塔樓建筑高度419.8m，混凝土最大泵送高度419.75m，核心筒剪力墻柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C60，樓板及組合樓板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35。超高層混凝土施工主要包括塔樓核心筒剪力墻、核心筒樓板、外框架組合樓板、鋼立柱混凝土。每層結(jié)構(gòu)混凝土分三次澆筑，第一次為核心筒剪力墻、第二次為核心筒樓板、第三次為鋼立柱內(nèi)腔、第四次為組合板及鋼柱外包混凝土。剪力墻單層混凝土最大方量約為1064m3，外框架鋼立柱內(nèi)腔單層最大混凝土方量約為453m3。隨著結(jié)構(gòu)的收縮變化，每一層混凝土的方量也逐漸減小，結(jié)構(gòu)收完時(shí)剪力墻混凝土最小方量約為120m3。鋼柱內(nèi)及與型鋼柱連接處的外伸臂桁架、徑向桁架、環(huán)狀桁架的當(dāng)層混凝土均采用自密實(shí)混凝土進(jìn)行澆筑。2.超高層混凝土施工準(zhǔn)備2.1商品混凝土供應(yīng)商選擇提前對(duì)商品混凝土供應(yīng)單位進(jìn)行考察，對(duì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)、供應(yīng)保障方案等進(jìn)行分析，確定選用兩家供應(yīng)單位，供應(yīng)能力360m3/h以上，同時(shí)準(zhǔn)備兩家備用單位。供應(yīng)單位需制定詳細(xì)的供應(yīng)方案，并對(duì)各自的供應(yīng)路線進(jìn)行優(yōu)化。2.2高強(qiáng)超高泵送混凝土配合比高強(qiáng)混凝土超高泵送的難點(diǎn)在于，混凝土內(nèi)做塞形運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻礙形成合適的潤(rùn)滑層，導(dǎo)致流動(dòng)阻力增加。處于飽和狀態(tài)的混凝土（即混凝土中有足夠的水來(lái)填充干料之間的間隙），其流動(dòng)阻力與不飽和混凝土可以忽略不計(jì)。如果按常規(guī)方法配制高強(qiáng)超高泵送混凝土，由于低水膠比，高強(qiáng)混凝土將處于不飽和狀態(tài)，流動(dòng)阻力大。因此，高強(qiáng)混凝土提高可泵性的關(guān)鍵技術(shù)是降低混凝土內(nèi)聚性，減小流動(dòng)阻力。具體技術(shù)措施如下：水膠比低，細(xì)顆?？偭慷?，內(nèi)聚性高，在管相比（1）選擇適宜的高效減水劑，以使?jié){體“稀化”，削弱離子間的聯(lián)系力，降低漿體的黏聚性，使混凝土處于飽和狀態(tài)。（2）摻入適量粉煤灰、礦粉等優(yōu)質(zhì)礦物摻合料，使混凝土在不增加漿體黏性前提下，玻璃珠顆粒含量，減小流動(dòng)阻力，改善混凝土的可泵性，并提高混凝土的耐久性?？靥岣咧颇z凝材料總量在500～550kg/m3內(nèi)，使混凝土流動(dòng)阻力有較小的控制值。（3）粗骨料選擇最大粒徑不大于25mm連續(xù)級(jí)配或二級(jí)配的碎石，同時(shí)注意石子粒1

形，嚴(yán)格控制扁平石子的含量，針片狀含量控制在10%以內(nèi)，以免影響混凝土的和易性和可泵性。（4）針對(duì)氣溫、樓層高度的不斷變化，選擇適宜的外加劑品種和礦物摻合料的摻量，通過(guò)試配，確定多套可行配合比。（5）重點(diǎn)對(duì)混凝土拌合物的坍落度和壓力泌水率進(jìn)行檢測(cè)，應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)供應(yīng)單位應(yīng)提供原材料檢測(cè)報(bào)告，以及混凝土碳化、收縮、抗氯離子滲透等耐久性檢驗(yàn)指標(biāo)，并應(yīng)滿足工程質(zhì)量及耐久性的要求。所有商品混凝土供應(yīng)單位應(yīng)采用統(tǒng)一配合比，且原材料種類(lèi)與品質(zhì)一致。3.超高層混凝土泵送施工3.1混凝土輸送泵的選擇本工程混凝土泵送混凝土按420m所需要的壓力進(jìn)行計(jì)算，混凝土輸送固定泵的泵送能力有兩個(gè)主要參數(shù)，其一是固定泵出口壓力，其二是整機(jī)功率。出口壓力是泵送高度的保證，而整機(jī)功率是輸出量的保證。計(jì)算壓力時(shí)需考慮混凝土在管道內(nèi)流動(dòng)的沿程阻力造成的壓力損失，混凝土經(jīng)過(guò)彎管、錐管的局部壓力損失和混凝土在垂直高度方向因重力產(chǎn)生的壓力。P=ρ?g?H+?P?L式中?P——每米泵送距離受到的壓力損失，取0.015MPa；L——垂直泵送距離與水平泵送距離的總和。ρ?g?H=2400?9.8?420=9.8MPa?P?L=0.015(420×3+100)=20.4MPa計(jì)算結(jié)果：泵送420米高時(shí)所需壓力總壓力：P=9.8+20.4=30.2MPa。因此，泵送設(shè)備選型應(yīng)考慮其最大混凝土輸送壓力應(yīng)大于30.2MPa。超高層混凝土施工按“一泵到頂”來(lái)組織，擬采用泵送設(shè)備如下：對(duì)于主體混凝土的輸送，考慮二個(gè)階段，在8F以下選擇汽車(chē)泵泵送，8層及以上采用固定泵泵送，固定泵型號(hào)：HBT90CH-2135D拖式混凝土泵?；炷凛斔捅脜?shù)見(jiàn)下圖：2

3.2泵管的布置（1）水平泵管的布置水平管線的布置盡量避免對(duì)施工場(chǎng)地的不利影響，長(zhǎng)度應(yīng)盡量縮短，但為了減輕混凝土自重產(chǎn)生的壓力，水平管的總長(zhǎng)度不應(yīng)小于垂直布管高度的1/4，具體布置如下：為減少垂直泵管內(nèi)混凝土對(duì)泵的反壓力，根據(jù)計(jì)算需設(shè)置約100m長(zhǎng)的水平管。限于場(chǎng)地大小的影響，我們采取增設(shè)彎管和樓層間補(bǔ)設(shè)緩沖帶兩種方式解決。在施工場(chǎng)地布設(shè)三套（A、B、C）泵管，核心筒內(nèi)布置2根向上的高壓泵管供核心筒2臺(tái)布料機(jī)使用，在核心筒外布置1根向上的高壓泵管供核心筒外框架柱、樓板混凝土澆筑?？赏瑫r(shí)進(jìn)行泵送施工。施工平面內(nèi)水平泵管布置詳圖如下所示。3（2）垂直泵管的布置垂直管的布置既要考慮混凝土施工的便利，又要盡量減少對(duì)后續(xù)施工造成的不利影響。綜合考慮各方面因素，確定垂直管的布置，具體布管方式如下。為減小首層垂直泵管底部彎管的壓力，分別在30-31層（標(biāo)高為139.05m-142.80m處）、68-69層（標(biāo)高為280.85m-284.90m處）每個(gè)緩沖段由四個(gè)90°彎管組成，有設(shè)置緩沖段，效地減小了由于混凝土自重對(duì)泵體分配閥產(chǎn)生的反壓力，如下圖所示。3.3布料機(jī)的布置4工程核心筒選用2臺(tái)HGY17型液壓布料機(jī)。布料半徑為17m,液壓布料機(jī)固定于電梯井內(nèi)液壓爬模架體上隨爬模一起爬升。由布料機(jī)廠家提供荷載，由爬模單位對(duì)考慮布料機(jī)荷載進(jìn)行復(fù)核，并加強(qiáng)架體。4.自密實(shí)混凝土的配制及施工4.1自密實(shí)混凝土配制技術(shù)（1）自密實(shí)混凝土機(jī)理及拌合物性能評(píng)價(jià)方法自密實(shí)混凝土漿體具有一定的塑性粘度η，它能減少骨料間的接觸應(yīng)力，削弱骨料的固體特性，抑制骨料堆集，從而有效抑制離析?；炷涟韬衔镏蓄w粒從小到大依次為:微硅粉、粉煤灰、水泥、砂、石。這樣細(xì)顆粒填充粗顆粒之間的空隙，更細(xì)顆粒填充細(xì)顆粒之間的空隙，達(dá)到最大密度或最小空隙率，而且微礦粉和粉煤灰可起到微粉填充作用，從而有效提高自密實(shí)混凝土的密實(shí)度。自密實(shí)混凝土拌合物工作性主要包含隙通過(guò)性以及抗離析性能三方面，目前，相關(guān)測(cè)試方法驗(yàn)，L型儀試驗(yàn)，U型儀試（2）原材料規(guī)模大、質(zhì)量穩(wěn)定且強(qiáng)度富余系數(shù)大的廠家生產(chǎn)的水泥；砂應(yīng)采用中砂，且含泥低，級(jí)配符合規(guī)范要求；石優(yōu)先選用卵石，且級(jí)配符合要求，含泥低，粒徑根據(jù)所澆筑部位鋼筋分布和泵送要求選用，一般最大粒徑不超過(guò)25mm的石子；應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)的礦物摻合料，二級(jí)以上的粉煤灰，磨細(xì)礦渣粉(優(yōu)先選用S95級(jí))等礦物摻合料；高效減水劑減水率應(yīng)大于25%，引氣量小，與水泥適應(yīng)性良好，所配置的混凝土和易性好且坍落度損包括：坍落度與坍落擴(kuò)展度試驗(yàn)，Orimet流速試驗(yàn)，V型漏斗試驗(yàn)，J環(huán)試驗(yàn)，濕篩離析試驗(yàn)和滲入試驗(yàn)等。水泥應(yīng)選用5失小的減水劑，如氨基磺酸鹽系和聚羧酸系高效減水劑（首選聚羧酸系高效減水劑）。（3）配合比設(shè)計(jì)在一定水膠比下，以漿料用量體積(Ve)、漿料流動(dòng)度(Le)和砂率(η)為前提計(jì)算各組分用量，實(shí)際是將混凝土看作漿料和骨料的混合物，對(duì)這兩部分分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。（4）自密實(shí)混凝土的試配在上述試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行水膠比為0.36的自密實(shí)混凝土試配，然后變化水膠比進(jìn)行試配。根據(jù)中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)——《自密實(shí)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》采用坍落度筒試驗(yàn)、U型箱試驗(yàn)（Ⅰ型隔柵）、V漏斗試驗(yàn)等方法來(lái)評(píng)價(jià)新拌自密實(shí)混凝土的有關(guān)性能。評(píng)價(jià)指標(biāo)包括：坍落度、漏斗通過(guò)時(shí)間。粗集料選擇5～20連續(xù)級(jí)配的砂率較小，以減少對(duì)漿料中自由水的消耗，摻合料用量稍高，高水膠比時(shí)則相反，選用細(xì)度模數(shù)較小的砂，摻合料用量稍低，以保持混凝土拌合物有較好的粘聚性。擴(kuò)展度、T500、倒坍落度通過(guò)時(shí)間、U型儀高度差、V碎石。低水膠比時(shí)，選用細(xì)度模數(shù)較大的砂，通過(guò)絕對(duì)體積法進(jìn)行的配合比設(shè)計(jì)，并結(jié)合類(lèi)似工程對(duì)比，從而形成實(shí)驗(yàn)室配合比，該自密實(shí)混凝土應(yīng)能滿足本工程自密實(shí)混凝土工作性要求。4.2自密實(shí)混凝土的生產(chǎn)技術(shù)（1）原材料的儲(chǔ)備水泥應(yīng)選用量石優(yōu)先選用卵石，且級(jí)配符合要求，含泥低，粒徑根據(jù)所澆筑部位鋼筋分布和泵送要求選般為不大于25mm的石子；應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)的礦物摻合料，如n級(jí)粉煤灰，磨細(xì)礦渣粉(優(yōu)先選用S95級(jí))等礦物摻合料；高效減水劑減水率應(yīng)大于25%，引氣量小，與水泥適應(yīng)性良好，所配置的混凝土和易性好且坍落度損失小的減水劑，如氨基磺酸鹽系和聚羧酸系高效穩(wěn)定廠家生產(chǎn)的水泥；砂應(yīng)采用中砂，且含泥低，級(jí)配符合規(guī)范要求；用，一減水劑。（2）澆注和振搗工藝合理調(diào)度攪拌運(yùn)輸車(chē)運(yùn)送混凝土的間隔時(shí)間，保證混凝土澆筑的連續(xù)進(jìn)行，運(yùn)輸時(shí)間最短，減少坍落度的損失。嚴(yán)格控制每次下料的高度和厚度，分