金茂大廈混凝土工程施工技術(shù)

1、金茂大廈混凝土工程施工技術(shù)摘要：金茂大廈的主樓基礎(chǔ)位于-處，基礎(chǔ)承臺(tái)長(zhǎng)、寬各為64m,厚4m, c50混凝土，總量為13500 m3o本工程設(shè)計(jì)單位美國(guó)s0m設(shè)計(jì)事務(wù)所要求將承臺(tái)分為8塊澆筑，以減 少溫度應(yīng)力和控制混凝土裂縫。關(guān)鍵詞：高層現(xiàn)場(chǎng)施工1高強(qiáng)大體積混凝土施工技術(shù)金茂大廈的主樓基礎(chǔ)位于-處，基礎(chǔ)承臺(tái)長(zhǎng)、寬各為64m, 厚4m, c50混凝土，總量為13500m 3o本工程設(shè)計(jì)單位美國(guó) s0m設(shè)計(jì)事務(wù)所要求將承臺(tái)分為8塊澆筑，以減少溫度應(yīng)力 和控制混凝土裂縫。但這樣既拖長(zhǎng)了施工工期，也不利于保 證混凝土工程質(zhì)量。上海建工（集團(tuán)）總公司金茂大廈施工技 術(shù)研究課題組組織了市建工材料三公司和市

2、建一公司科技 人員對(duì)這一分課題進(jìn)行攻關(guān)。通過周密計(jì)算、配比小試、模 擬中試直至實(shí)際工程施工所進(jìn)行的大量研究、分析、比較， 并認(rèn)真落實(shí)各項(xiàng)技術(shù)組織措施，終于成功地實(shí)現(xiàn)了：完成 13500m3、c50商品混凝土的連續(xù)澆灌任務(wù)。根據(jù)127個(gè)測(cè)溫 點(diǎn)的混凝土溫度自動(dòng)測(cè)試記錄，攪拌站68組、現(xiàn)場(chǎng)157組混 凝土強(qiáng)度測(cè)試報(bào)告以及工程中混凝土取芯試驗(yàn)報(bào)告表明該 基礎(chǔ)工程質(zhì)量良好，施工全過程的組織管理是成功的。其主 要技術(shù)措施如下?？蒲邢刃?、優(yōu)化混凝土配合比首先優(yōu)選原材料，其次通過3種不同外加劑、3種不同 水泥及其不同用量的各種配合比組合，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)比較， 取優(yōu)化后的混凝土配合比為水：水泥：中砂：540mm

3、碎石： ii級(jí)粉煤灰：ea-2（緩）=：1：（每m3混凝土水泥用量 為 420kg）o混凝土的制備與均速、連續(xù)供應(yīng)混凝土制備質(zhì)量和勻速連續(xù)供應(yīng)是保證大體積混凝土 質(zhì)量的關(guān)鍵，為此上海市建筑工程材料公司組織5個(gè)混凝土 攪拌站拌制混凝土（其中1個(gè)備用），各攪拌站均采用德國(guó)產(chǎn) 的elba -105型雙階式攪拌樓，其計(jì)量、攪拌等整個(gè)系統(tǒng)由微 機(jī)全自動(dòng)控制，工藝先進(jìn)，攪拌效率高，計(jì)量精度優(yōu)于國(guó)標(biāo) 要求，并具有自動(dòng)補(bǔ)償功能，確?；炷临|(zhì)量的穩(wěn)定、勻質(zhì)。 各攪拌站采用相同的金茂大廈專用原材料和同一配合比，且 嚴(yán)格簽署混凝土生產(chǎn)供應(yīng)令制度、加強(qiáng)原材料檢驗(yàn)，在關(guān)鍵 工序、崗位建立技術(shù)復(fù)驗(yàn)制度，加強(qiáng)生產(chǎn)、滋工全過

4、程的動(dòng) 態(tài)控制，通過嚴(yán)密的組織體制和崗位職責(zé)，從而有力地保證 混凝土質(zhì)量。同時(shí)配備100輛6m3混凝土攪拌車以保證混凝 土的勻速、連續(xù)供應(yīng)。外蓄內(nèi)散綜合養(yǎng)護(hù)措施厚度為4m的c5 0混凝土基礎(chǔ)承臺(tái)，如何減少溫度應(yīng)力 和控制混凝土裂縫至關(guān)重要，除了優(yōu)化混凝土配合比、降低 混凝土水化熱，混凝土輸送管道全程覆蓋灑冷水，以減少混 凝土在泵送過程中吸收太陽的輻射熱，最大限度地降低混凝 土入模溫度以及在承臺(tái)表面增設(shè)鋼筋網(wǎng)以控制表面收縮裂 縫等措施外，還采用外蓄內(nèi)散法的綜合養(yǎng)護(hù)措施。信息化自控技術(shù)為了掌握基礎(chǔ)承臺(tái)內(nèi)部混凝土實(shí)際溫度變化，了解冷卻 水的進(jìn)、出水溫，將溫度傳感器預(yù)先埋設(shè)在混凝土的內(nèi)外各 測(cè)點(diǎn)處，并

5、用'大體積混凝土溫度微機(jī)自動(dòng)測(cè)試儀”對(duì)各測(cè) 點(diǎn)定時(shí)進(jìn)行即時(shí)測(cè)溫。金茂大廈高強(qiáng)大體積混凝土基礎(chǔ)承臺(tái)施工中，由于采取 了上述一系列技術(shù)組織措施，不僅保證了質(zhì)量、防止了裂縫 的出現(xiàn)，而且縮短了施工周期。2超高層泵送商品混凝土技術(shù)金茂大廈主樓核心筒混凝土泵送高度達(dá)，如何將商品混 凝土輸送至如此高度又是一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)難題。如果采用塔 吊吊運(yùn)，顯然無法滿足施工需求；如果增設(shè)接力泵采用分級(jí) 泵送，則必定增加施工步驟，多用施工機(jī)械，而且排污問題 很難解決；故決定采用一次泵送工藝。課題組本著利用現(xiàn)有 的生產(chǎn)工藝，通過對(duì)原材料資源的合理選擇、復(fù)合型高性能 外加劑的研制和配合比的優(yōu)化設(shè)計(jì)及適宜調(diào)整以及泵送設(shè)

6、 備的選配等方面進(jìn)行了反復(fù)試驗(yàn)研究，終于攻克了一次泵送 至的技術(shù)難題。原材料的選擇水泥選用質(zhì)量穩(wěn)定的寧國(guó)525號(hào)普通硅酸鹽水泥；粗骨 料選用壓碎值、空隙率、針片狀含量均較小的尖山石礦和新 開元石礦的525mm碎石；細(xì)骨料選用九江或巴河的優(yōu)質(zhì)中 砂；外加劑采用專門研制的fth系列高性能外加劑?；炷僚浜媳鹊膬?yōu)化和調(diào)整(1) 混凝土強(qiáng)度等級(jí)、數(shù)量及泵送高度金茂大廈主樓從 基礎(chǔ)承臺(tái)面開始以上部分混凝土總量為80715m3,其各工程 部位的混凝土強(qiáng)度等級(jí)、數(shù)量及其泵送高度如表1所示。(2) 混凝土配合比課題組對(duì)各強(qiáng)度等級(jí)的混凝土配合比 進(jìn)行了綜合分析和研究后認(rèn)為：c30混凝土泵送高度為問題 不大，確定

7、對(duì)c40、c50、c603個(gè)混凝土強(qiáng)度等級(jí)的不同泵送 高度的商品混凝土配合比進(jìn)行研究試驗(yàn)。通過調(diào)整水泥用量、 外加劑品種及其摻量對(duì)3個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的不同混凝土配合比的 混凝土拌合物性能和混凝土強(qiáng)度的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析比較， 從而確定各強(qiáng)度等級(jí)的混凝土配合比如表2所示。(3) 適時(shí)調(diào)整配合比本工程施工過程中的混凝土配合比 調(diào)整對(duì)實(shí)現(xiàn)一次泵送工藝至關(guān)重要。當(dāng)時(shí)上海的氣溫處于高 溫季節(jié)，這對(duì)商品混凝土的運(yùn)輸、泵送帶來較大困難。為了 保證混凝土工程質(zhì)量，對(duì)運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)的商品混凝土進(jìn)行全面 質(zhì)量控制，不僅跟蹤檢測(cè)混凝土坍落度，而且經(jīng)常檢測(cè)混凝 土的含氣量和凝結(jié)時(shí)間，并將現(xiàn)場(chǎng)所測(cè)得的第一手資料及時(shí) 反饋至混凝土攪

8、拌站，以適時(shí)調(diào)整混凝土配合比，滿足晴天、 雨天、白天、夜晚的不同氣溫、不同道路交通狀況的泵送商 品混凝土對(duì)混凝土拌合物的可泵性要求。泵送設(shè)備的配置超高層泵送混凝土能否順利進(jìn)行，除了混凝土拌合物必 須具有良好的可泵性外，還與混凝土泵的選配、泵管的布置 以及混凝土泵的操作人員技術(shù)水平等相關(guān)。金茂大廈主樓混 凝土泵選用德國(guó)生產(chǎn)的普茨曼bsa-2 100hd固定泵并配有備 泵。其次，在泵管布置中，盡量增長(zhǎng)水平硬管、減少彎管、 錐形管；遇有90。彎管時(shí)，盡量采用大彎管，并以最大限度 地降低泵送管道的總阻力?；炷帘貌僮魅藛T應(yīng)嚴(yán)格遵守操 作規(guī)程，防止空氣吸入泵管而增大阻力，以防止混凝土拌合 物離析和堵管。

9、嚴(yán)密的施工組織體系超高層泵送商品混凝土是一個(gè)系統(tǒng)工程。在混凝土拌制、 運(yùn)輸及泵送的整個(gè)過程中，若有一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差，即會(huì)造 成堵泵，這不僅影響進(jìn)度而且影響混凝土工程質(zhì)量，故從商 品混凝土攪拌站到施工現(xiàn)場(chǎng)的全過程要全方位嚴(yán)格管理、嚴(yán) 格執(zhí)行規(guī)范、規(guī)程和各項(xiàng)特定的技術(shù)措施，保證混凝土拌合 物質(zhì)量均勻、運(yùn)量適當(dāng)。凡不符合要求的混凝土拌合物堅(jiān)決 不予入泵，混凝土泵操作人員必須有熟練的操作技能，只有 這樣才能順利完成每一次泵送全過程。由于采取了上述一系列有效措施，成功地將c40商品混凝土一次泵送到的高度，創(chuàng)造了世界之最。表1混凝土強(qiáng)度等級(jí)和泵送高度強(qiáng)度等級(jí)混凝土量(m3 )核心筒巨型柱樓面層次泵送高度(

10、m)層次泵送高度(m)層次泵送高度(m)c6032558b3a55c5011810a56 a65a43 a 65c4023335a66 a 88a66a88a88a92c30 13012小計(jì)8 0715表2混凝土配合比序號(hào)混凝土強(qiáng)度等級(jí)混凝土配合比水泥用量(kg/m3)最大泵送高度(m)備注水泥水中砂525碎石粉煤灰外加劑品種摻量(%)1c6 01fth-2e5 30加助泵劑2c5 01fth-2g 4 20加助泵劑3c4 01fth-2p4 10加人工砂加助泵劑3混凝土拌合物性能及硬化后混凝土抗壓強(qiáng)度金茂大廈基礎(chǔ)承臺(tái)混凝土和主樓混凝土拌合物性能如 表3所示。從表3看出，商品混凝土拌合物經(jīng)時(shí)坍

11、落度損失 能得到較好控制、滿足施工需要；其次含氣量控制在2%3% 時(shí)可泵性較好，而2%時(shí)則較差。金茂大廈基礎(chǔ)承臺(tái)及主樓混凝土的抗壓強(qiáng)度(施工現(xiàn)場(chǎng) 制作試件的強(qiáng)度)按混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(gbj10 7-87) 進(jìn)行，評(píng)定結(jié)果如表4所示。表3、4闡明采用一系列技術(shù)措施以后，利用現(xiàn)有生產(chǎn) 工藝制備、運(yùn)輸泵送的商品混凝土，不僅能滿足一次泵送至 高度的可泵性要求，而且其抗壓強(qiáng)度完全符合設(shè)計(jì)所要求的 強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。表3混凝土拌合物性能序號(hào)結(jié)構(gòu)部位混凝土強(qiáng)度等級(jí)(5 6d)澆灌日期混凝土拌合物性能攪拌站測(cè)得坍落度(mm)施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果坍落度(mm)含氣量(%)初凝(h： min)終凝(h： min)泵壓

12、(mpa)和易性1基礎(chǔ)承臺(tái)c501 99509180919120155100 14013： 001 4： 17810良好2主樓核心筒及巨型柱c60199 5112217 09： 5711： 1216 18良好3c60199641017019 21較粘4c601996 121223021010： 5012： 2020 22良好5199731420520 22良好6c4019 974923021522 24較粘7c40199742020520 22良好8199742823022 020 22良好9c40199782623022 23良好表4混凝土強(qiáng)度評(píng)定序號(hào)結(jié)構(gòu)部位混凝土強(qiáng)度等級(jí)試塊組數(shù)(n)抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值feu, k(mpa)抗壓強(qiáng)度數(shù)量統(tǒng)計(jì) 合格評(píng)定 強(qiáng)度 均值 mfc u, k(mpa)強(qiáng)度最小值feu,min(mpa) 強(qiáng)度 標(biāo)準(zhǔn)值 sfeu,k(mpa)變異系數(shù)cv判定系數(shù)評(píng)定結(jié)論x 1入21基礎(chǔ)承臺(tái)(56d)c50157(56d)50合格2主樓核心筒c60254合格3c501250合格4c502450合格