摘要：隨著我國城市化進程的加快，超高層建築逐漸成為了解決中心城區土地資源稀缺問題解決的無奈選擇。超高層建築的核心筒和鋼管柱均採用高強高性能混凝土進行澆注，研究高強高性能混凝土的特點迫在眉睫，在崑山金鷹國際超高層主體結構澆築過程中，面臨著混凝土標號高、泵送高度高、施工期間溫度高的三高局面，且施工部位含鋼量大，澆注高度較深，設計最高要求使用C60強度混凝土澆注。崑山申昆聯合混凝土有限公司承接該項工程後，在經過原材料的選擇、配合比設計驗證，混凝土生產、一泵到頂的泵送高度澆注等各個環節的控制後，工程取得了良好的效果，在混凝土的澆注質量、水化熱控制、裂縫控制等方面圓滿完成了設計要求。
關鍵詞：大跨度，泵送，頂升，自密實，混凝土。
1. 引言
相比於普通混凝土而言，高性能混凝土具有水膠比小、稠度大、粘性大、流動性差的特點。對於超高層高強高性能的泵送施工工藝，考慮到泵送過程中可能會對高性能混凝土的特性造成一定的影響，為了降低這樣的影響，必須要高性能混凝土泵送之前使用水泥砂漿、水泥淨漿等材料對整個管道做充分潤滑，以儘快在管道壁建立起一層水泥膜使高性能混凝土輸送中的水分不要改變過多，此為解決施工的首要難題。
2. 工程概況
崑山金鷹國際位於崑山市市中心，是崑山第一高度的標誌性建築，總高度為250m 總層數53層；框剪結構，剪力牆厚度分別有：400mm--1000mm不等。混凝土鋼筋含量：正負0以下為750kg/㎡，正負0以上為480kg/㎡。混凝土等級：牆柱為C60、板梁為C40等。工程主要特點為：混凝土垂直泵送高度超220m（見圖1） 。在地下負一、二層剪力牆中混凝土鋼筋含量局部體積比例大於10%，澆注高度達5.5米，無法進行有效振搗，使用普通C60混凝土澆注無法滿足工程質量，設計要求使用C60高強高性能混凝土澆注。
1.工程的難點分析、高強高性能混凝土性能要求
本項工程的控制難點在以下幾個方面：
①、主體結構總泵送高度約為220m，混凝土單層澆注高度較高，達到5米，已達到高性能混凝土一般允許不超過5米的自由下落高度，加之較大的鋼筋含量，澆注開始時大量漿體被鋼筋黏附，有可能在剪力牆底部局部造成蜂窩；
②、混凝土的澆注時間主要集中在7、8、9月份，氣溫在33℃以上，加上混凝土的水化熱溫升，混凝土的溫度較高，溫度裂縫控制困難；
③、由於採用高強高性能混凝土，膠凝材料漿體體積含量較高，混凝土的收縮裂縫控制比較困難；
④、由於氣溫較高，混凝土工作性能保持困難，超高泵送導致流動性損失嚴重影響澆築質量；
⑤、原材料波動將嚴重影響混凝土工作性，影響澆築質量。
鑑於上述5方面的控制難點，工程的準備工作應滿足以下幾點：
①、配合比設計中選用52.5標號的水泥，並使用礦物摻合料雙摻法使混凝土的膠凝材料總量控制在500公斤以下，在滿足混凝土工作性的前提下降低混凝土水化熱和混凝土收縮；
②、混凝土出機後30分鐘其坍落擴展度保持在650mm以上，其指標達到一級高性能混凝土技術要求；
③、選擇穩定優質的合格原材料供應商及原材料儲備，並在高溫期間對生產使用原材料採用噴淋降溫的措施，降低出場混凝土的出機溫度，有效的控制澆築後混凝土的絕熱溫升。
④、泵送施工工藝方面：
做好泵送前的準備工作--施工和設備人員需要豐富操控經驗、施工之前認真檢查設備，設備維護和保養重視，操作檯和施工面要保持通訊暢通，靠近水源用於管道清理。
泵送前的管道潤滑--為避免泵送過程中大量水分被吸附的現場發生，在泵送混凝土之前先泵送少量的水及砂漿，將砂漿吸附在管道內壁。
管道清洗--對於超高層建築的泵送管道，由於其長度長，管道殘留物相對較多，必須要對管道進行至少二次清洗才能清洗乾淨。
4 原材料及配合比的確定
①、由於對於崑山第一高樓超高層用的高強高性能混凝土對質量要求很高，我們的原材料選用的廠家及指標情況為：
水泥：選用盤固水泥集團有限公司P.O52.5普通硅酸鹽水泥，比表面積：350m2/kg，標準稠度用水量：27.8%，初凝時間：148min，終凝時間：219min； 28d強度：57.8Mpa。
粉煤灰：選用的是太倉勝得意Ⅱ級F類；其各項性能指標如下：
礦粉：選S95張家港恆昌，流動度比：101%，28d活性指數：100%。
粗骨料：選用產自湖州礦，5-25mm連續級配的玄武岩，壓碎指標：5.5%；針片狀含量：1%；粗骨料質量對高強高性能混凝土的泵送性能有較大影響，故需控制顆粒級配、針片狀含量、岩石抗壓強度等，以保證施工泵送和強度保證。
細骨料：細度模數：2.7-2.8；含泥量：0.6%；泥塊含量：0.1%。
外加劑：YX-600聚羧酸系泵送劑；廠家：上海堯夏建築材料有限公司；由於考慮到施工特性，故要求外加劑減水率大於25%以上，要求保坍1-2個小時，還要增加混凝土拌合物的澆築性能，含固量：15.2%；密度：1.042g/cm3；減水率：28.0%。
上述選用的原材料必須單獨存放，混凝土澆築前按照使用量的1.5倍一次備足，檢驗合格後使用，確保混凝土的質量穩定性。為避免集料離散，造成使用時出現混凝土和易性問題，規定了粗骨料堆放限高4.5m，剷車起鏟線離地0.4m。
4、混凝土配合比的設計驗證
1、混凝土配合比設計，在混凝土性能滿足要求的前提下儘量降低膠凝材料用量，有利於混凝土水化熱和收縮控制。
（1）選取水泥強度54Mpa，粉煤灰和礦粉的影響係數分別為0.85及1.00，計算得到膠凝材料抗壓強度45.9Mpa；
（2）計算混凝土水膠比得0.33取0.31，按JGJ55-2011並考慮外加劑減水率，確定單位用水152kg，膠凝材料用量490kg；
（3）選取砂率44%，根據生產經驗和外加劑的性能設定混凝土含氣量為2.2%，用體積法，計算得出基準配合比，並根據±0.02水膠比調整得到如下配合比：
2、配合比試驗驗證
採用60升混凝土試驗攪拌機，每次攪拌30升，攪拌時間為兩次3分鐘，攪拌完畢後在攪拌機中放置，期間每5分鐘攪拌10秒，30分鐘以後測定混凝土各項性能指標，包括：坍落擴展度、V漏斗通過時間，混凝土各齡期強度，試驗結果如下：
根據混凝土配合比的試驗驗證結果，按配合比其各項性能參數的設計要求選取配合比為最終配比。混凝土粘聚性良好，見圖2。
五、混凝土的生產過程控制措施
①、混凝土攪拌參數控制：混凝土攪拌機按照額定攪拌量的75%投料，攪拌時間不小於60秒。
②、控制原材料料場物料溫度，降低混凝土出機溫度：水泥提前進倉、砂石料提前灑水降溫，混凝土主體澆築時間儘量選擇在20：00到次日10：00之間主體澆築完成，儘可能降低混凝土的入模溫度。
③、混凝土坍落擴展度控制在680mm以上，單車混凝土2小時以內確保坍落擴展度不低於650mm時，否則禁止澆築，可允許經過外加劑調整一次使用。
六、 施工現場的各項準備和澆築工作
①、鋼筋模板降溫，降低混凝土溫度峰值：鋼筋和模板提前2小時進行兩次澆水降溫，並排盡積水。
②、混凝土泵車落料點應固定，間隔在5-6米，泵送速度不宜太快，利於混凝土流動和氣體排出。
③、混凝土澆築時儘量採用可能的輔助振動，敲擊模版檢查澆築質量，重點敲擊混凝土入料點，防止產生蜂窩。
④、混凝土終凝以後可以儘早放鬆緊固螺栓，混凝土表面溫度高於50℃時不得拆模。
⑤、如因混凝土波動澆築完成時發現浮漿，應使用混凝土將浮漿逼出模板，混凝土硬化以後發現表面浮漿，應剔除浮漿以後進行下步澆築。
⑥、由於正值高溫季節施工，合理安排總值班對車輛的調度，做到供應生產時的連續性，做到不積車、不斷車，確保順利供應。
七、混凝土澆築和應用
崑山第一高樓金鷹國際主體結構部分混凝土每次澆築約600立方米，採用2臺雙發動機柴動力固定泵同時澆築，澆築強度每小時70立方米，混凝土穩定性良好，坍落擴展度650mm以上，混凝土澆築質量良好，沒有發現蜂窩、麻面現象。混凝土實體強度滿足設計要求，標準養護試塊混凝土28天平均強度70MPa，標準偏差1.5MPa，拆模後沒有發現溫度裂縫，也沒有發現混凝土收縮裂縫。
八、結論
超高層混凝土泵送是一個系統工程，要有嚴密的施工體系，從混凝土泵送的選型、混凝土配合比及混凝土拌制、運輸、泵送的整個過程中，任意一個環節出現偏差，都可能造成泵送失敗，不僅影響進度而且影響混凝土工程質量。不斷研究高強度高性能混凝土的超高層泵送技術，對於提高超高層建築施工質量及施工效率具有重要意義。
參考文獻：
1、“高性能自密實混凝土及其工作性評價” 吳紅娟等，《武漢工業學院學報》，2004第二期。
2、“高性能自密實混凝土研究與應用綜述” 劉小潔等，《鐵道科學與工程學報》2006第二期。
陸建東，崑山申昆聯合混凝土有限公司總工，高級工程師，從事混凝土行業10年以上。
聯繫方式：江蘇省崑山市婁江工業園區麗淞路8號
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