高層建筑施工主體結構的關鍵施工技術

劉敬文

山東省高密市物業服務中心 山東濰坊 261500

1 建筑工程概況

現有某高層建筑工程，占地總面積39046m2，建筑層高為25 層，地下室2 層，建筑層高74.68m。建筑結構為混凝土框架－核心筒結構。該建筑使用年限為50 年，抗震設防烈度為七度，防火耐火等級為二級。

2 高層建筑工程特點與難點分析

（1）高層建筑主體結構對施工技術有著較高的要求。在實際開展施工過程中，需要進行高空作業、交叉施工作業，進一步增加了主體結構施工技術的復雜性[1]。

（2）施工技術對設備要求高。在進行高層建筑主體結構施工時，針對關鍵施工技術的應用，一般對施工運輸設備也有著較高的要求，必須要科學合理地選擇施工運輸設備，保障其穩定性與可靠性。

（3）高層建筑工程有著較大的施工量，進一步增加了主體結構關鍵施工實際的難度。為了更好地解決施工難點問題，必須要從實際出發，加強落實關鍵施工技術內容，才能更好的保障整體建設工程質量。

3 高層建筑主體結構關鍵施工技術實踐

3.1 混凝土配合比設計

在本工程中，大體積混凝土采用了如下材料：

（1）水泥材料：采用P.O42.5 水泥?！洞篌w積混凝土施工規范》（GB50496- 2018）規定，在3d 內，水化熱應不高于240kJ/ kg。但本工程采用的當地生產的P.O42.5 水泥無論是3d，還是7d，其水化熱均未符合上述規范要求。為解決這一問題，減少了水泥用量，采用礦物摻合料代替水泥，其中水泥用量為200kg/ m3。結合實際，完成混凝土溫升的合理計算，分析混凝土的內部溫度變化條件。然后以此為依據，在外部加強保溫，在內部做好降溫。雙管齊下，降低大體積混凝土內外溫差，避免出現裂縫問題。

（2）粉煤灰材料：采用當地生產的優質粉煤灰，經檢測確定粉煤灰材料相關指標符合《水泥和混凝土粉煤灰》(GB 1596- 2005）的規定要求。

（3）礦渣材料：采用?；郀t礦渣粉。

（4）粗骨料：采用優質碎石。碎石粒徑0.7～2.4cm，針片狀含量為3.1%，含泥量為0.19%，壓碎指標為0.73，表觀密度為2.590×104kg/ m3。

（5）細骨料材料：細骨料的含泥量為0.3%，細度模數為2.69～2.90。

（6）減水劑材料：采用當地生產的聚羧酸減水劑，減水率達到25.9%。

（7）抗裂劑：采用了SY- T 復合纖維抗裂劑。

（8）采用潔凈的生活用水。

本工程大體積混凝土配合比如表1 所示。在表1 所示的配合比的指導下，制作混凝土試件。然后開展各種性能試驗，時間跨度為分別為28d 與60d。獲得混凝土試件強度與抗滲性能等關鍵指標信息，具體大體積混凝土各項性能指標如表2 所示。

表1 大體積混凝土配合比 kg/ m3

表2 大體積混凝土各項性能指標

3.2 澆筑前準備

為了推動大體積混凝土順利完成澆筑，除了需要提前做好施工材料、人員和施工設備準備外，還應在施工現場做好冷卻管布置。本工程采用的冷卻管的外徑32mm，厚度為2.0mm。冷卻管連接采用了套絲接頭。在進行冷卻管安裝施工時，應采用防水膠帶固定，避免管道滲漏[2]。為了保證冷卻效果，還應合理設置冷卻管間距。一般間距在126～135cm 范圍內。在進水口和出水口位置處，相較于混凝土面，冷卻管設置位置應稍高一些，比混凝土面高出90～100cm。在出水口處，需要安裝水閥與測流裝備，要求水閥具有流量調節功能。在鋼筋支架梁上，放置水管網。并將水管與橫梁捆綁穩固，避免在進行大體積混凝土澆筑時，出現水管移位、接頭脫落等問題。在完成冷卻水管安裝后，還應進行通水測試，保證水流通暢，且不存在漏水問題[3]。

為了滿足大體積混凝土內部降溫需要，要求冷卻管的水流流速為0.5m/ s。采用公式（1）計算流量（Q）。

式中：V——流速，m/ s；

A——冷卻管橫截面面積，mm2。

3.3 大體積混凝土澆筑

針對大體積混凝土澆筑，采用了斜面分層連續澆筑方法。在澆筑過程中，應派遣專人檢查，防止冷縫問題出現。在進行大體積混凝土振搗時，應采用插入式振搗棒。為保證振搗效果，應科學合理地布置振搗點。在本工程中，振搗點布置采用了450mm×450mm 矩形形式。在進行混凝土振搗時，一方面，注意減少振搗對模板和鋼筋的影響。比如振搗棒與模板保持一定的距離，一般不得低于20～25cm。同時要求施工人員對鋼筋分布情況有一個充分的了解，從而避免振搗棒觸碰鋼筋。還應注意，為了降低裂縫問題的發生概率，還應開展二次振搗施工。通過二次振搗，可以有效提升混凝土抗裂性與密實度，增加混凝土抗壓強度，減少裂縫發生概率[4]。

在進行混凝土澆筑施工的過程中，應派遣專人觀察模板、支架等結構變化情況。如果發現存在結構變形或者位移，必須及時停止澆筑。針對已經澆筑的混凝土，應在初凝前完成修整或加固。在本工程中，大體積混凝土澆筑時間在冬季，因此加強混凝土入模溫度施工控制也非常重要。從理論層面來說，要求混凝土的入模溫度不應低于5℃。但因為本次澆筑的混凝土結構體積較大，因此內外溫差控制難度比較高，不適合前期具有較高的混凝土溫度?；诖?，考慮到外界氣溫情況，將混凝土入模溫度控制在11℃左右。為了保證混凝土表面的平整度，減少一些淺層裂紋出現。開展混凝土抹壓施工時，選擇混凝土的表面，放入了片狀鋼筋網，鋼筋網非常輕薄，厚度僅為0.3cm。鋼筋網可以避免混凝土表面出現收縮、開裂問題，保證混凝土整體質量與美觀性。

3.4 大體積混凝土養護

大體積混凝土養護的關鍵在于溫度控制。要求溫度控制貫穿整個大體積混凝土澆筑全過程，比如在進行混凝土澆筑時，需要通過控制材料溫度實現混凝土入模溫度的控制。在完成混凝土澆筑施工后，應在混凝土表面進行保溫潤濕養護。在本工程中，混凝土養護做法為，先鋪1 層塑料薄膜，再鋪2 層麻袋，最后鋪一層彩條布[5]。要求麻袋保持濕潤狀態。在覆蓋塑料薄膜時，應及時覆蓋，無需待所有混凝土都完成澆筑后再覆蓋?？梢赃x擇覆蓋澆搗完型的部分，伴隨著混凝土澆筑的進度，最終完成所有混凝土覆蓋工作?；炷帘砻娓采w養護時間應超過14d。在這一過程中，注意做好實時監督工作，確保保溫層完整，不會遭受破壞，才能更好地保障保溫效果。最后在混凝土達到設計強度要求后，需要及時拆除覆蓋層。為了防止對混凝土表面造成損傷，應分層逐步拆除。

在混凝土內部溫度控制方面，本工程采用了冷卻水管降溫方式。為了促使冷卻水管能夠發揮出應有的降溫效果。加強冷卻水管布置設計非常重要。首先，在冷卻管縱向間距方面，結合混凝土結構實際，設計為1.3m。為了更好的保證冷卻效果，在設置第一道冷卻水管時，要求與混凝土結構的頂部保持一定的距離，本工程中將距離設置為1.5m。在布置第二道冷卻水管設計時，同樣需要加強冷卻水管與混凝土結構底部距離的控制，一般距離控制數值與第一道水管相同，同樣保持1.5m 的距離。另一方面，從冷卻水的水流流向來看，一般是從混凝土中心溫度較高區域流向混凝土溫度較低的邊緣區域。需要結合這一特點，做好冷卻管網的分區布置。對進水管而言，按照上述要求，應選擇設置在混凝土內部中心區域。在混凝土邊緣區域設置出水管管口。同時注意，因為進水管與出水管水溫差異較大，為了防止互相影響，要注意錯開布置。為了便于調節冷卻水管的流量，合理控制冷卻與節水效果，可以在出水管中設置調節水流量的閥門和測水流量裝置。本工程冷卻管分層布置剖面如圖1 所示。

圖1 冷卻管分層布置剖面圖

在本工程中應用了無線通信系統，完成對混凝土溫度的實時監控，并繪制測溫點平面布置圖。在測溫點中，為了能夠收集更多的信息。將其測溫時間間隔設置為30min。在完成溫度信息獲取后，會直接傳輸至云服務器，實現混凝土溫度情況的實時監測。與此同時，還可以設定溫差報警值。當超過設定溫差時，服務器自動發送信息到管理員智能手機中，實現自動報警，避免出現混凝土裂縫問題。

4 結語

高層建筑主體結構關鍵施工技術是一項非常專業復雜的工作內容，針對關鍵施工技術的實施，必須要結合實際工程建設情況，了解工程主體結構施工重點難點，明確其中的關鍵施工技術內容，加強施工技術實踐分析，保障整體工程質量水平。