摘要:随着我国城市化建设的日益深入，新型钢管柱混凝土建筑技术的应用，为建筑行业未来发展注入了新时代的活力。在这样的时代发展前提下，超高层建筑已逐渐成为时下城市化建设中的主流建筑类型，在满足用户居住需求的同时，有效缓解了住房紧张问题。值得注意的是，新型钢管柱混凝土施工技术在混凝土浇筑与质量控制环节存在一定的问题，有待解决。
关键词:超高层；建筑箱型；钢管柱；混凝土
新时期，新型钢管柱混凝土建筑技术的出现，推动了我国超高层建筑技术水平的稳步提升。与传统的建筑技术相比，其性能更为优越。既能够充分保障超高层建筑的整体质量，又有效降低了施工成本，充分满足了可持续发展的战略要求，本文将据此展开分析与阐述。
一、工程概况
JJ金融中心项目包括地下室、裙楼、附楼和主塔楼四大部分，是集写字楼、酒店、商业、住宅为一体的大型综合建筑群，总建筑面积58.5万m2。主塔楼金融大厦共98层，高439m，其外框结构为16根箱型钢管混凝土柱，通过腰桁架、巨型斜撑将外框连成一体，再由伸臂桁架和楼层钢梁连接外框结构，与剪力墙内22根钢柱连接成一体，形成高耸的空间稳定结构（见图1）。
图1 JJ金融中心示意图
JJ金融中心箱型钢管混凝土柱的施工难点为：箱型钢管柱两种基本材料的性能差异太大，收缩变形不一致，而且钢管柱内空间狭小，混凝土浇筑时不便振捣，要求混凝土自密实性及膨胀性，来保证钢管混凝土的密实度，所以高性能混凝土的试配及施工是个难点。箱型钢管混凝土柱的钢结构安装一般每次2-3层，安装高度8.2m～16.2m，混凝土浇筑落差高达到16m，在浇筑过程中混凝土不发生离析是施工中需解决的。箱型钢管内设竖向立板、水平拉筋、纵向钢筋，钢管柱截面见图2。
图2 箱型钢管柱平面图
二、施工方法比选
目前市场上比较常用的钢管混凝土施工方法有三种，其工作原理、施工特点及适用性见表1。而本文中采用串筒浇筑机械振捣法此方法施工特点有：
（一）材料选用高流态自密实混凝土，考虑到隔板存在，不高抛，采用串筒浇筑；
（二）为了达到密实性，通过电动绞车调节振捣棒，实施辅助机械振捣；
（三）在钢管外搭设操作平台，操作人员在操作平台上进行施工控制，不需进入钢管内操作；
表1 钢管混凝土浇筑施工方法
三、优化施工工艺及加强施工过程控制
（一）原材料选用及混凝土配合比
本工程钢管内混凝土设强度等级为C60，属高强高性能混凝土，强度高、黏性大；泵送距离长，坍落度损失大，需采取有效措施降低坍落度泵送损失，将原料配比确定为：水泥为珠江水泥厂生产的P﹒Ⅱ﹒42.5R水泥；砂细度模量为2.5、含泥量不大于0.6%；石子为花岗岩碎石，粒径为5～31mm，含泥量不大于0.4%；掺加S95矿渣，KJ-JS减水剂等；水胶比0.28，含砂率32.5%，坍落度180mm；配合比（水泥∶水∶混合材∶砂∶石）=1∶0.30∶0.05∶0.93∶1.93。
（二）钢管柱内钢筋施工由于在钢管内施工，钢管又被立板、拉筋、横隔板分割，钢管内空间小、深度深、空气流动性不好，施工环境差。为了提供良好的施工环境，在施工人员进入钢管安装钢筋前，先安装通风空调设备，对施工钢管内通风，调节钢管内气温。做好施工现场准备工作，配备了如下施工机具：切断机2台、剥肋滚丝机2台、力矩扳手6把、带灯头盔12只、电焊机4只、空调通风机2台、操作跳板12个、简易爬梯12套、操作平台。
（三）钢管柱内混凝土浇筑
钢管混凝土浇筑前，要求施工人员认真熟悉施工图纸及相关施工方案等资料，进行技术安全交底，把握浇筑过程中的关键点，机械、材料准备充分，人员全面到位。主要施工机具配备为HBT90砼输送泵3台，HGY-13型布料机2台，漏斗2个，3m3吊斗6个，3m3吊斗6个，1.5m长串筒48节。
四、注意事项
（一）合理选取混凝土材料
管柱混凝土技术优秀性能的发挥建立在原材料高质量与高性能的基础上，通过选取符合规格，质量过硬的混凝土原材料，保障混凝土的整体性能。在进行地下高层建筑作业的过程中，要着重注意选材环节，由于建筑水平高度较大，高空气压与地面相比更大，所受到的强风侵蚀与雨水冲刷更为严重，对于混凝土墙体的质量有着更高的要求。因此，在取材时应挑选刚度、强度、耐腐蚀性较强的建材，避免材料受温差影响而出现破损。材料采购人员应根据实际需求购买建材，购买符合国家标准或具有安全许可的原材料。同时，材料验收人员针对购置的原料进行严格的筛查，发现不合格、与需求不符的产品进行及时的处理。其他辅助材料，如沙子、碎石等应对规格、形状进行细致检查，并根据实际施工情况进行配比。
（二）原料配比过程
在制作钢管柱混凝土的环节，应精确控制不同种类原材料的配比，避免出现由于配比不当而引发混凝土性能下降现象的发生，从根源处杜绝隐患。科学合理的配比能够有效提升混凝土的综合性能。增强其强度与防侵蚀能力，有效减少开裂现象。因此，前期材料选取配置过程中，精确合理的材料配比值直接关乎到防水设施的性能。由于材料配比是由人为操作，因此难以避免出现误差，但应严格控制在规定数值之内。其材料的配比不仅要符合混凝土整体性能的需求，同时还应尽量提升混凝土的使用寿命。此外，部分施工地点由于位置特殊或施工地点的气候、温度原因，致使防水混凝土在运输过程中自身发生变化，则在使用前酌情增加其含水量或加入水泥数量等。
五、结语
21世纪，人民生活水平的大幅度提升，为建筑行业的兴起打下了坚实的基础，建筑领域未来市场前景日益光明。新型钢管柱混凝土技术的应用，为建筑行业的迅猛发展奠定了坚实的基础。而此项新型技术在国内的应用时间较短，科研力度较弱，应用环节仍存在一定问题有待解决，其混凝土浇筑与质量控制工作对于施工人员的专业技术水平要求较高。因此，逐步优化新型钢管柱混凝土施工技术，充分发挥此项技术的最优性能，以实现提升超高层建筑整体安全性与稳定性的最终目的。
参考文献:
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论文作者:罗俊峰
论文发表刊物:《防护工程》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/6
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