张植伟1，张凤超1，叶 建1，赖国梁1，袁启涛2
（1．中建三局集团有限公司工程总承包公司，湖北 武汉 430064；2．中建商品混凝土天津有限公司，天津 300450）
[摘要]冬期施工中，混凝土结构容易受低温环境条件影响产生开裂、强度折减等损害，严重影响施工质量及结构安全。这一问题在北方寒冷地区超高层建筑混凝土结构冬期施工中更为严峻。基于天津高银117大厦核心筒混凝土剪力墙冬期施工实际，通过优化混凝土配合比、泵送模拟试验、泵管电伴热、补水养护膜、挡风保温帘等技术措施，较好地完成了50C~ 150C条件下，350及500m高度时核心筒剪力墙的冬期施工，实施效果良好。
[关键词]高层建筑；混凝土；剪力墙；冬期施工；超高泵送；养护
[中图分类号]TU758[文章编号]1002-8498( 2016)07-0001-02
1工程概况
天津高银1 17大厦位于天津高新区软件和服务外包基地综合配套区中央商务区，结构总高度596. 5m，建筑高度597m，是1幢集高档商场、甲级写字楼、商务公寓和六星级酒店于一体的特大型超高层建筑。大厦主体结构采用巨型框架+钢筋混凝土核心筒结构体系，核心筒剪力墙(标高为0. 550~ 596. 500m)混凝土强度等级为C60，采用模块化低位顶升钢平台施工，跨越2013，2014年2个冬期施工。为满足总体工期要求，冬期施工进度须达到6～7d/层，由此对混凝土冬期施工质量提出了极高要求。
2 混凝土配合比设计
2.1 胶凝材料体系
混凝土胶凝材料采用C +FA +SL +SF（水泥+粉煤灰+矿粉+硅灰）体系，较微珠体系其具有以下优点。
1)硅灰C60混凝土黏度高于微珠C60混凝土，不易发生离析泌水。
2)硅灰C60混凝土对外加剂敏感性低。
3)硅灰C60混凝土早期强度优于微珠C60混凝土早期强度，如表1所示。
2.2 防冻剂
防冻剂的选择应满足3个条件：①保证混凝土受冻前达到临界强度，防止混凝土冻害；②混凝土早期强度达到模架顶升时的强度要求，保证施工进度；③保证混凝土600℃．d强度满足设计、规范要求。
结合天津地区气候环境，选择适用于- 15℃环境温度下的混凝土防冻剂进行配合比模拟试验，在确定防冻剂组分及掺量后，调整混凝土其他组分，保证混凝土的可泵性能、力学性能及耐久性。
3 超高泵送关键技术
3.1 混凝土人泵温度控制
为确保混凝土施工质量，根据往年冬期施工经验，通过热工计算确定出机温度需为15℃。针对环境温度低于- 10℃等恶劣天气情况的出现，在做好热水搅拌、罐体保温等措施基础上，对搅拌站专用料仓进行了改造，增加了料仓加热的相关措施。
1)料仓底部铺设加热管道，并与市政供热系统接驳，如图1所示。
2)料仓外壁铺设加热带。
3)料仓上部采用脚手架搭设保温棚，使用热鼓风机通风。
此外，混凝土入泵料斗处采取封闭措施，大风天气时使用挡风帆布将料斗四周封闭，起到了很好的保温效果，同时也为工人提供了良好的工作环境。
3.2 泵管电伴热保温
天津高银117大厦单根泵管长度达600m，混凝土输送过程中的温度损失影响巨大，是泵送能否成功的关键因素。针对这一施工难题，项目技术人员组织技术攻关，发明并应用了一种泵管智能温控电伴热装置，通过在管体上缠绕电加热带，外侧使用橡塑海绵包裹，攻克了泵管的加热保温难题。
在该装置的验证试验中，采用加热带与泵管平行绑扎的方法，选用5根加热线平行绑扎，加热带工作电压为36V，环境温度-15℃，采用温度控制箱控制泵管温度保持在设定值( 20℃)，管壁、管中心温升速率如表2所示。
由表2可知，当环境温度为- 15℃时，泵管加热至20℃只需2h，中心与管壁温度基本同步持平，通过该装置的温控控制器可以很好地将泵管温度维持在设定温度(20℃)，从而保证混凝土正常施工。
3.3冬期泵送模拟试验
为保证泵送过程的顺利进行，项目技术人员联合混凝土供应单位，专门制作了由14组排管、28个弯头连接组成的总长800m的水平盘管进行泵送模拟试验，以验证预定方案的可行性。泵管布置如图2所示。
通过检测进料口、出料口处混凝土物理性能、流变特性数据，总结不同泵送高度、不同混凝土强度等级及环境温度条件下混凝土性能与泵送性能的关系；通过压力传感器检测混凝土沿程压力损失，滑管仪检测混凝土黏滞阻力，总结分析后为项目混凝土超高泵送施工提供理论依据。
4冬期养护关键技术
4.1带模养护
混凝土在5℃以下早期强度形成非常缓慢，早强剂或防冻剂的添加只能起到降低冰点的作用，并不能提供水化热量。因此，带模蓄热养护对混凝土强度发展影响至关重要。天津高银117项目核心筒模板采用钢框木模体系，方钢背楞之间的空隙为填充保温材料提供了空间。经热工计算，项目部采用100mm厚挤塑板作为保温材料，接缝处使用发泡胶填充密实。考虑由此带来的消防安全隐患，保温层外侧用1.5 mm厚镀锌铁皮覆盖，并用自攻螺钉与模板背楞固定牢固。
实践证明，寒冷地区超高层建筑混凝土冬期带模养护时间宜≥48h，拆模前先采用回弹仪对局部剪力墙面进行强度检测，验证是否满足拆模条件，并应及时做好后续保温措施。
4.2补水养护
模板拆除后，大风天气导致混凝土表面失水过快造成混凝土结构表面强度低，产生收缩裂缝，从而影响结构安全和耐久性。天津高银117项目应用一种节水保湿养护膜技术，较好地解决了上述问题。该养护膜以塑料薄膜为载体，内壁一侧粘贴有高分子颗粒材料，可吸收混凝土表面蒸发的水分，形成饱和的固态状附着在结构表面，后期通过毛细作用将水分反补结构。
该养护膜施工时，首先在结构表面涂刷黏结剂，将养护膜内壁整体粘贴在结构表面，接缝处用胶带连接，并用滚轮压实，不得空铺，粘贴的养护膜可在混凝土早期水化热的影响下与结构基层紧密结合。粘贴时应注意选用界面友好型黏结剂，避免对后期装饰装修作业产生影响。
4.3挡风保温帘
为实现蓄热养护效果，在剪力墙外侧悬挂了50mm厚岩棉被作为挡风保温帘，岩棉被外侧采用防火油布进行包裹。岩棉被上端悬挂在大模板底部的挂钩上，下部使用钢丝与对拉螺栓孔固定。在不影响模板安装的前提下，起到了很好的挡风保温作用。
5 结语
天津高银117大厦核心筒剪力墙厚度大、内部构造复杂、混凝土强度等级高，冬期施工时混凝土质量受大风、低温等恶劣养护环境影响巨大。项目技术人员通过科技攻关，研发了一系列冬期混凝土施工技术措施，保证了核心筒剪力墙7d/层的施工进度。根据现场回弹检测统计结果，剪力墙混凝土7d强度可达50%以上，满足现场施工要求，且结构表观质量良好，受到业主、监理等单位的一致好评。
