当你看到非洲第一高楼——CBD项目标志塔五米厚的筏板38小时一次性连续浇筑1.85万方混凝土,刷新中东和非洲地区多项纪录的时候,你可能感叹过这大体量混凝土的壮观施工现场;当你看到标志塔在新冠疫情笼罩下仍然不断攀升,并将于今年6月实现核心筒结构封顶的时候,你也可能思考过这高性能的混凝土是怎样在沙漠地带泵送到385米之高?当你看到从新冠疫情开始到现在一年多的曲折磨难,CBD仍然先后完成了10栋高层办公楼的主体结构封顶,你可曾想到过90多万方、6种标号的混凝土是怎样研发生产出来的?
手绘作品 | CBD项目混凝土搅拌站与中心试验室(刘晓娜)
兵马未动,粮草先行。混凝土作为CBD项目的粮草,是CBD中心试验室和混凝土搅拌站的“混凝土人”鞍前马后研发、生产出来的,作为CBD项目大军中的特种兵,这些看起来“灰头土脸”的“混凝土人”,既要走在项目施工的“鞍前”,又要服务于生产保障的“马后”。CBD项目结构施工的每一个节点,都离不开这些 “混凝土人”默默无闻的工作。
CBD项目中心试验室成立于2018年10月,采用与当地有资质的雷蒙德试验公司合作模式,一方面对雷蒙德试验公司驻场人员调配,监督管理混凝土试块试验和钢筋试验;另一方面为整个CBD项目使用的混凝土进行技术研发,并保障混凝土生产的质量管控。
试验人员在查看沙子质量
在项目尚未开工之前,试验室即开始了对项目所涉及的不同结构混凝土进行研发,并对对埃及市场原材料进行积极考查,单石子一项就跑遍了300公里以内的石子场;在现场还不具备试配条件的情况下,试验室就提早借用当地混凝土搅拌站拉法基公司的试验室及雷蒙德公司的试验室进行研发调配,克服重重困难完成了初期生产所使用的配合比调配。
实验室主任刘学贵在做配合比示范讲课
后期的配合比设计,难点重重。由于SPEC(技术要求)中严格的耐久性要求和当地生产高强特性砼原材料的匮乏,当设计大体积砼、超高层泵送砼、高强砼等特殊类型的混凝土时,硅灰、粉煤灰、矿粉等外掺料则必不可少,但这些材料均要依赖进口,而且价格昂贵。而混凝土配合比设计既要考虑满足SPEC中各项指标要求,又要考虑减少外掺料来降低成本,为此试验室编制了多套设计方案,并对这些方案进行不断地筛选和调整优化,从而为CBD各标段优选出了数个低成本质量高的各类型施工砼配合比。
中心试验室与第三方试验单位一起做试验
中心试验室主任刘学贵说:
混凝土设计一要确保“性能”,二要考虑“成本”,必须在二者之间实现“均衡”,从而设计出性价比良好的混凝土。比如,C45、C60、C80系列混凝土的设计就达半年之久,耗费了试验人员无数心血,最终研发的混凝土质量性能不仅满足了各标段施工现场的要求,更赢得了业主和监理的高度认可。
中心试验室主任刘学贵说:
在自己30多年的混凝土生涯中,CBD项目的混凝土性能要求之高,检测指标之多,技术开发之难,是从来没有过的,这对自己和团队是个十分艰难的挑战。但是,刘学贵带领试验室团队克服了早期试验设备短缺、资源匮乏等困难,就地取材、加班加点,成功完成了各项研发任务。
自2018年11月4日开始,至2020年9月结束,中心试验室累计完成配合比设计、试拌320个,将120多个符合设计及施工要求的配合比,提交搅拌站;在经过监理严格的场拌验收后,最终报审通过并应用于施工的配合比有64个,大多数是实现大幅降低混凝土成本的优质配合比。
C80高性能混凝土研发和生产圆满完成总结会合影
在CBD项目混凝土的研发有三大难题,那就是大体积砼、超高层泵送砼、高强砼。而这些难题又是如何破解的呢?对于大体积混凝土,大家印象最深刻的一定是项目初期各栋楼筏板的浇筑。这种C45混凝土,采用低水泥用量来降低水化热和成本,另外增加少量的硅灰来提高它的密实性满足耐久性要求,该配合比通过5m×5m×5m的Mockup验证,其中心温度均未超过70度。在2019年初各标段的筏板砼施工中,由于设计的配合比具有良好的工作性和自密实性,大大提高了施工工作效率。

CBD标志塔混凝土底板浇筑
在CBD项目最有代表性的高强混凝土就是C60/C80砼,这两种混凝土,在研发过程中不断地调整优化,跳出传统理念,更新思维,采用混合水泥(一种水泥降低水化热,另一种水泥弥补强度)来完成高强砼配合比设计;在验证过程中,采用混合法设计配合比的工作性、水化热、强度及各项耐久性指标,均满足SPEC要求,其中C60砼配合比原材料成本降低,C80混凝土配合比原材料成本降低;C80高强砼场拌验证强度达到107.5Mpa。
至于超高层施工砼, 在CBD项目十分普遍。楼层超过30层(135m)即已进入超高层施工范畴,从已经封顶的10栋办公楼到即将封顶的标志塔,以及尚未封顶的住宅楼等都进行过超高层泵送。而试验室所设计的常规砼配合比均能完成45层(200m)的施工泵送,针对超过200m超高层泵送混凝土,在对配合比进行适当的设计调整和优化后,原施工200m以下的配合比的泵送能力经标志塔52层(256.6m)施工验证,亦能满足施工要求。
手绘作品 | 中心试验室员工正在做拉拔试验(刘晓娜)
各种数据和事实充分表明,中心试验室最终选定投产的几个优质配合比,不但最大程度地改善了砼施工工作性,有效地降低了施工人员的投入,同时又最大程度地优化了原材料配比,从而实现了材料成本的节约。中心试验室连续两年荣获了中建埃及分公司“攻坚团队”。
“自己动手,丰衣足食。”这是CBD项目混凝土搅拌站的一个好传统,在2018年6月,搅拌站尚未正式建立以前,正在筹备搅拌站建立的12名员工,作为先头部队,在仅有一台汽车吊和一台装载机的简陋条件下,就自己动手组装了一条混凝土生产线。此后,他们又像泥瓦工一样参加了生活区围栏施工。2018年9月,CBD项目混凝土搅拌站正式成立,两条生产线开始投入运营。
搅拌站第一条生产线的设计生产能力为150方每小时,包含两组徐工120搅拌站,常规以外配备12个200吨粉料罐、破包机、冷水机设备及各类配套运输机械,此外还配置筛洗沙设备各2套,石子筛洗分级设备各2套,以保证高标号混凝土的顺利生产。
手绘作品 | 混凝土搅拌车正在赶往CBD施工现场(刘晓娜)
随着CBD项目的进展,生产需求不断增加,2019月4月,第三条300搅拌站生产线开始投产,整个搅拌站的日生产能力增加到4400方,完全能够满足CBD项目多个单体工程同步施工的需求,曾经创下了单月最高生产56529方的辉煌纪录。截至2021年3月底,CBD项目混凝土搅拌站已生产混凝土90多万方。
搅拌站一派繁忙
CBD搅拌站站长胡秀一说:
埃及标准对混凝土的检测是非常严苛的,到现场的混凝土每车必检,即必须做场拌试验,并形成试验报告,报监理审批,这点比中国国内的现场抽样检测要严格得多。两年来,搅拌站前后做过场拌试验278次,监理见证110次,批准使用配合比55个,试验用混凝土516方。
场拌试验是对试验室研发的混凝土配合比各项指标进行验证,一是要求正常生产条件下混凝土三小时状态损失符合设计要求;二是检测实际生产的混凝土是否满足标准要求,每个场拌试验都需要多项指标报审,通过监理认证后才能投产。
利用混凝土配合比生产出高质量的混凝土,离不开生产中的精确计量和搅拌。两年来,胡秀一带领搅拌站团队像搅拌机一样满负荷运转,随时根据生产需要、不同结构部位的质量要求和最低成本供应原则,选用最优化的配合比生产最有性价比的混凝土,为保证各项目的混凝土高质量的供给,搅拌站团队采取了一系列科学有效的质量控制措施。
手绘作品 | 中心试验室员工正在做浇筑效果回访(刘晓娜)
加强原材料的控制是必须把好的第一道关。开罗地区的石子是从土山里挖出来破碎的,石粉含量大,必须经过三遍水洗,并篦水2天,以确保含水率稳定。同时,针对大小石子,搅拌站自行加工改良了一级滚筒筛和二级滚筒筛,通过过筛降低大石子含泥量,以及小石子达到相关标准要求。砂子过细混凝土需水量会增大,整体会成粘性状态,容易出现裂缝,因此,搅拌站也对所有砂子进行过筛和水洗,以去除杂质和降低含泥量。当地厂家新到的水泥存在的主要问题是温度过高,搅拌站做到了每车进行检测,超过60℃的停置到低于60℃后再入罐。由于仓库空间有限,进口硅灰和粉煤灰及外加剂,则用厚帆布覆盖后露天存放,以确保温度不会过高。
烈日下的搅拌站
在埃及进行混凝土生产和施工,一个最大的挑战就是混凝土温度控制。开罗夏季的最高气温可达45℃,太阳直射到沙石上的表面温度可达60℃,为此,搅拌站采取了许多措施进行原材料和混凝土成品的降温:建立容量达20000方左右的遮阳大棚,以确保正常情况下骨料温度低于周围环境温度5℃以上;运输混凝土的罐车包裹棉车衣,避免阳光直射罐体,减少环境温度对混凝土温度影响;生产用水经过冷水机处理,保证冷水的温度控制在5℃—8℃;蓄水池加强保温措施,减少大气温度和地温对水温的影响,确保蓄水池水温夏季控制在28℃以下。每年四月份到十一月份,控制混凝土的温度光靠以上措施显然是不够的,必须用冰代替原料水来给混凝土降温,大约每小时就要调整一下加冰量,以降低因为加冰而引起的泌水现象。这些冰块的使用量是非常大的,最多一天曾经在3000方混凝土中加冰125吨,加冰,破碎,这都是实实在在的劳动量。
遮阳大棚
计量是质量的基础,计量设备是搅拌站的核心设备。所有的计量设备在生产前,必须定期经过第三方检测单位检测合格后方可使用,并且每个月要有自检,严格监控计量设备存在的误差,若计量设备出问题要先停产,并查明原因,解决问题后方可进行生产。
混凝土出厂前必须取样做相关试验,合格后方可出厂,操作工时刻监控混凝土下料状态和搅拌机的电流值,电流值大小可以反映混凝土塌落度或扩展度状况,每车混凝土搅拌结束时,即时打印发货单,发货单交付罐车司机。混凝土到工地后,由现场标段试验人员在雷蒙德试验室人员监控下核对发货单,并对混凝土进行车车检工作。检测合格的混凝土,由雷蒙德试验人员在发货单盖合格章才能使用,任何扩展度或塌落度不合格、温度超标的混凝土都会盖不合格章退回,不能再用于正式工程。工地上的混凝土等待时间不得超过3小时,若超过3小时,无条件退回。正是这层层的控制和把关,保障了混凝土生产的质量和现场施工的顺利进行。
中心试验室与混凝土搅拌站部分员工合影
搅拌站团队,多次获得领导的好评并赢得2020年抗疫先进集体荣誉称号。CBD项目中心试验室和混凝土搅拌站在整个项目的结构工程施工中,既明确分工,又有紧密合作,试验室设计提交给搅拌站混凝土配合比,经搅拌站技术人员严格的生产管控和雷蒙德公司驻各标段技术人员认真检测,截止3月底,搅拌站生产混凝土90多万方,现场成型制作混凝土试块26758组,各组试块抗压强度合格率达100%。
标志塔施工现场
埃及新行政首都项目是埃及历史上继金字塔之后又一次伟大的创举, CBD项目中心试验室和混凝土搅拌站作为中建埃及分公司两支重要的研发和生产团队,带着中国人民的友谊,用最朴素的劳动,参与到了这一创造历史的伟大进程之中,让“混凝土人”平凡的人生,在沙漠戈壁中闪耀出不平凡的光彩。他们的“抗压强度”是一流的,他们的“合格率”是百分之百的,由像这两支团队一样的许多团队组建的中建埃及分公司也必然是坚强和智慧的,建造的CBD项目也一定会是经受住历史考验的经典之作。正是因为有这样的团队,中国建筑一定会在埃及市场迎来新的发展期,开创出新的历史辉煌。
素材来源 | 中建埃及分公司 王文洁
编辑 | 杨瑞嶙

