高层建筑施工主体结构的关键施工技术

刘敬文

山东省高密市物业服务中心 山东潍坊 261500

1 建筑工程概况

现有某高层建筑工程，占地总面积39046m2，建筑层高为25 层，地下室2 层，建筑层高74.68m。建筑结构为混凝土框架－核心筒结构。该建筑使用年限为50 年，抗震设防烈度为七度，防火耐火等级为二级。

2 高层建筑工程特点与难点分析

（1）高层建筑主体结构对施工技术有着较高的要求。在实际开展施工过程中，需要进行高空作业、交叉施工作业，进一步增加了主体结构施工技术的复杂性[1]。

（2）施工技术对设备要求高。在进行高层建筑主体结构施工时，针对关键施工技术的应用，一般对施工运输设备也有着较高的要求，必须要科学合理地选择施工运输设备，保障其稳定性与可靠性。

（3）高层建筑工程有着较大的施工量，进一步增加了主体结构关键施工实际的难度。为了更好地解决施工难点问题，必须要从实际出发，加强落实关键施工技术内容，才能更好的保障整体建设工程质量。

3 高层建筑主体结构关键施工技术实践

3.1 混凝土配合比设计

在本工程中，大体积混凝土采用了如下材料：

（1）水泥材料：采用P.O42.5 水泥。《大体积混凝土施工规范》（GB50496- 2018）规定，在3d 内，水化热应不高于240kJ/ kg。但本工程采用的当地生产的P.O42.5 水泥无论是3d，还是7d，其水化热均未符合上述规范要求。为解决这一问题，减少了水泥用量，采用矿物掺合料代替水泥，其中水泥用量为200kg/ m3。结合实际，完成混凝土温升的合理计算，分析混凝土的内部温度变化条件。然后以此为依据，在外部加强保温，在内部做好降温。双管齐下，降低大体积混凝土内外温差，避免出现裂缝问题。

（2）粉煤灰材料：采用当地生产的优质粉煤灰，经检测确定粉煤灰材料相关指标符合《水泥和混凝土粉煤灰》(GB 1596- 2005）的规定要求。

（3）矿渣材料：采用粒化高炉矿渣粉。

（4）粗骨料：采用优质碎石。碎石粒径0.7～2.4cm，针片状含量为3.1%，含泥量为0.19%，压碎指标为0.73，表观密度为2.590×104kg/ m3。

（5）细骨料材料：细骨料的含泥量为0.3%，细度模数为2.69～2.90。

（6）减水剂材料：采用当地生产的聚羧酸减水剂，减水率达到25.9%。

（7）抗裂剂：采用了SY- T 复合纤维抗裂剂。

（8）采用洁净的生活用水。

本工程大体积混凝土配合比如表1 所示。在表1 所示的配合比的指导下，制作混凝土试件。然后开展各种性能试验，时间跨度为分别为28d 与60d。获得混凝土试件强度与抗渗性能等关键指标信息，具体大体积混凝土各项性能指标如表2 所示。

表1 大体积混凝土配合比 kg/ m3

表2 大体积混凝土各项性能指标

3.2 浇筑前准备

为了推动大体积混凝土顺利完成浇筑，除了需要提前做好施工材料、人员和施工设备准备外，还应在施工现场做好冷却管布置。本工程采用的冷却管的外径32mm，厚度为2.0mm。冷却管连接采用了套丝接头。在进行冷却管安装施工时，应采用防水胶带固定，避免管道渗漏[2]。为了保证冷却效果，还应合理设置冷却管间距。一般间距在126～135cm 范围内。在进水口和出水口位置处，相较于混凝土面，冷却管设置位置应稍高一些，比混凝土面高出90～100cm。在出水口处，需要安装水阀与测流装备，要求水阀具有流量调节功能。在钢筋支架梁上，放置水管网。并将水管与横梁捆绑稳固，避免在进行大体积混凝土浇筑时，出现水管移位、接头脱落等问题。在完成冷却水管安装后，还应进行通水测试，保证水流通畅，且不存在漏水问题[3]。

为了满足大体积混凝土内部降温需要，要求冷却管的水流流速为0.5m/ s。采用公式（1）计算流量（Q）。

式中：V——流速，m/ s；

A——冷却管横截面面积，mm2。

3.3 大体积混凝土浇筑

针对大体积混凝土浇筑，采用了斜面分层连续浇筑方法。在浇筑过程中，应派遣专人检查，防止冷缝问题出现。在进行大体积混凝土振捣时，应采用插入式振捣棒。为保证振捣效果，应科学合理地布置振捣点。在本工程中，振捣点布置采用了450mm×450mm 矩形形式。在进行混凝土振捣时，一方面，注意减少振捣对模板和钢筋的影响。比如振捣棒与模板保持一定的距离，一般不得低于20～25cm。同时要求施工人员对钢筋分布情况有一个充分的了解，从而避免振捣棒触碰钢筋。还应注意，为了降低裂缝问题的发生概率，还应开展二次振捣施工。通过二次振捣，可以有效提升混凝土抗裂性与密实度，增加混凝土抗压强度，减少裂缝发生概率[4]。

在进行混凝土浇筑施工的过程中，应派遣专人观察模板、支架等结构变化情况。如果发现存在结构变形或者位移，必须及时停止浇筑。针对已经浇筑的混凝土，应在初凝前完成修整或加固。在本工程中，大体积混凝土浇筑时间在冬季，因此加强混凝土入模温度施工控制也非常重要。从理论层面来说，要求混凝土的入模温度不应低于5℃。但因为本次浇筑的混凝土结构体积较大，因此内外温差控制难度比较高，不适合前期具有较高的混凝土温度。基于此，考虑到外界气温情况，将混凝土入模温度控制在11℃左右。为了保证混凝土表面的平整度，减少一些浅层裂纹出现。开展混凝土抹压施工时，选择混凝土的表面，放入了片状钢筋网，钢筋网非常轻薄，厚度仅为0.3cm。钢筋网可以避免混凝土表面出现收缩、开裂问题，保证混凝土整体质量与美观性。

3.4 大体积混凝土养护

大体积混凝土养护的关键在于温度控制。要求温度控制贯穿整个大体积混凝土浇筑全过程，比如在进行混凝土浇筑时，需要通过控制材料温度实现混凝土入模温度的控制。在完成混凝土浇筑施工后，应在混凝土表面进行保温润湿养护。在本工程中，混凝土养护做法为，先铺1 层塑料薄膜，再铺2 层麻袋，最后铺一层彩条布[5]。要求麻袋保持湿润状态。在覆盖塑料薄膜时，应及时覆盖，无需待所有混凝土都完成浇筑后再覆盖。可以选择覆盖浇捣完型的部分，伴随着混凝土浇筑的进度，最终完成所有混凝土覆盖工作。混凝土表面覆盖养护时间应超过14d。在这一过程中，注意做好实时监督工作，确保保温层完整，不会遭受破坏，才能更好地保障保温效果。最后在混凝土达到设计强度要求后，需要及时拆除覆盖层。为了防止对混凝土表面造成损伤，应分层逐步拆除。

在混凝土内部温度控制方面，本工程采用了冷却水管降温方式。为了促使冷却水管能够发挥出应有的降温效果。加强冷却水管布置设计非常重要。首先，在冷却管纵向间距方面，结合混凝土结构实际，设计为1.3m。为了更好的保证冷却效果，在设置第一道冷却水管时，要求与混凝土结构的顶部保持一定的距离，本工程中将距离设置为1.5m。在布置第二道冷却水管设计时，同样需要加强冷却水管与混凝土结构底部距离的控制，一般距离控制数值与第一道水管相同，同样保持1.5m 的距离。另一方面，从冷却水的水流流向来看，一般是从混凝土中心温度较高区域流向混凝土温度较低的边缘区域。需要结合这一特点，做好冷却管网的分区布置。对进水管而言，按照上述要求，应选择设置在混凝土内部中心区域。在混凝土边缘区域设置出水管管口。同时注意，因为进水管与出水管水温差异较大，为了防止互相影响，要注意错开布置。为了便于调节冷却水管的流量，合理控制冷却与节水效果，可以在出水管中设置调节水流量的阀门和测水流量装置。本工程冷却管分层布置剖面如图1 所示。

图1 冷却管分层布置剖面图

在本工程中应用了无线通信系统，完成对混凝土温度的实时监控，并绘制测温点平面布置图。在测温点中，为了能够收集更多的信息。将其测温时间间隔设置为30min。在完成温度信息获取后，会直接传输至云服务器，实现混凝土温度情况的实时监测。与此同时，还可以设定温差报警值。当超过设定温差时，服务器自动发送信息到管理员智能手机中，实现自动报警，避免出现混凝土裂缝问题。

4 结语

高层建筑主体结构关键施工技术是一项非常专业复杂的工作内容，针对关键施工技术的实施，必须要结合实际工程建设情况，了解工程主体结构施工重点难点，明确其中的关键施工技术内容，加强施工技术实践分析，保障整体工程质量水平。