绿色施工技术在超高层建筑混凝土浇筑中的应用与优化研究

1 超高层建筑混凝土浇筑的绿色施工技术应用方向

1.1 环保型混凝土材料：从“高耗”到“低碳”

（1）工业固废掺合料应用：将粉煤灰、矿渣粉、钢渣粉等工业固废作为掺合料替代部分水泥，既能降低水泥用量（每掺加 10% 矿渣粉可减少5%-8% 水泥消耗），又能减少固废堆存污染。例如，某 42 层超高层住宅项目在 C60 混凝土中掺加 25% 粉煤灰与 15% 矿渣粉，水泥用量从 420kg/m³ 降至 320kg/m³ ，年减少固废排放约800 吨，混凝土碳排放降低 18% ；

（2）低碳水泥与再生骨料应用：选用低热矿渣硅酸盐水泥、低碳波特兰水泥等低能耗水泥品种，较普通硅酸盐水泥生产能耗降低 15%-20% ；同时将建筑拆除产生的废弃混凝土破碎加工为再生骨料，替代 30%-50% 天然砂石。某58 层超高层写字楼项目在基础垫层混凝土中采用 50% 再生骨料，减少天然砂石开采约 1.2 万吨，建筑垃圾回收率提升至 85% ，满足绿色施工“建筑垃圾再利用率 230% ”的要求；

（3）节水型混凝土外加剂：采用高性能减水剂（如聚羧酸系减水剂），在保证混凝土流动性的前提下，将水灰比从 0.55 降至 0.42，减少用水量15%-20% ；同时掺加保水剂减少混凝土养护用水，某超高层酒店项目通过外加剂优化，混凝土浇筑阶段节水率达 22% ，年节约用水约5000 立方米。

1.2 节能化浇筑设备与工艺：从“高耗”到“高效”

（1）节能型浇筑设备选型：采用电动混凝土输送泵替代传统柴油泵，能耗降低 30%-40% ，且无尾气排放；选用变频振捣器，根据混凝土密实度自动调节功率，避免“过振”导致的能耗浪费。某38 层超高层办公项目将柴油输送泵更换为电动泵，单月节电约1.2 万度，减少碳排放9.6 吨[1]；

（2）超高泵送绿色工艺优化：超高层建筑混凝土泵送高度高，传统工艺易出现“堵管、能耗高”问题。通过“分级泵送 ⁺ 管道保温”工艺优化：低区采用汽车泵直接浇筑，中区通过中转布料机接力，高区使用超高压输送泵；同时对输送管道包裹保温棉，避免冬季混凝土温度过低导致的泵送阻力增加。某 65 层超高层项目采用该工艺后，泵送效率提升 25% ，堵管率从 8% 降至 1.5% ，设备能耗降低 18% ；

（3）免振捣自密实混凝土应用：针对超高层建筑核心筒、梁柱节点等复杂部位，采用自密实混凝土，无需振捣即可填充密实，既减少振捣设备能耗与噪声污染（噪声从100dB 降至65dB 以下），又避免“漏振”导致的结构缺陷。某52 层超高层住宅项目核心筒浇筑中应用自密实混凝土，施工效率提升 30% ，噪声投诉量减少 80% 。

1.3 施工废弃物减量与回收：从“排放”到“循环”

（1）落地灰减量与回收：通过“精准布料 ⋅+ 实时清理”减少落地灰——采用激光定位布料机控制浇筑范围，安排专人实时回收落地灰，经筛分后重新掺入混凝土。某 45 层超高层项目通过该措施，落地灰产生量从 3% 降至 0.8% ，年减少建筑垃圾约300 吨；

（2）混凝土试块与废水回收：将废弃混凝土试块破碎后作为路基填料或混凝土骨料，避免固体废弃物填埋；施工废水经“沉淀-过滤-消毒”处理后，用于混凝土搅拌用水或现场降尘。某超高层综合体项目建设废水回收系统，年回收废水约3000 立方米，节约自来水用量 12% ；

（3）模板与支撑体系循环：采用铝合金模板替代传统木模板，周转次数从 5-8 次提升至 300 次以上，减少木材消耗；支撑体系选用盘扣式脚手架，构件回收率达 95% ，较扣件式脚手架减少钢材浪费 20% 。某50 层超高层项目使用铝合金模板，木材用量减少 85% ，模板成本降低 40% 。

1.4 智能监测与环境管控：从“粗放”到“精准”

（1）施工扬尘与噪声监测：在浇筑现场安装粉尘传感器与噪声监测仪，数据实时传输至管理平台，当扬尘浓度超 80μg/m³ 或噪声超70dB 时，自动启动雾炮机降尘、调整设备运行参数。某超高层项目通过智能管控，扬尘排放达标率从 75% 提升至 98% ，周边居民投诉量减少 90% ；

（2）混凝土性能与能耗监测：在输送管道安装温度、压力传感器，实时监测混凝土温度与泵送压力；同时在搅拌站安装能耗计量仪，记录水泥、砂石用量与电力消耗，生成绿色施工报表。某48 层超高层项目通过智能监测，混凝土温度控制精度提升至 ±2^∘C ，能耗数据准确率达 95% ，为后续优化提供数据支撑[2]；

（3）碳排放动态核算：采用 BIM 技术建立混凝土浇筑碳排放模型，实时统计材料生产、设备运行、运输环节的碳排放量，当碳排放超限时，及时调整技术方案。某60 层超高层项目通过动态核算，混凝土浇筑阶段碳排放较初始方案降低 22% ，顺利达成低碳施工目标。

2 绿色施工技术的优化策略

2.1 技术适配性优化：结合超高层特点定制方案

（1）基础阶段：侧重“大体积混凝土温控与固废利用”，采用低热水泥+矿渣粉掺合料，配合预埋冷却水管，控制内外温差 ≤25^∘C ；同时用再生骨料替代部分砂石，减少资源消耗；

（2）核心筒阶段：聚焦“超高泵送与噪声控制”，选用超高压电动输送泵 ⋅+ 自密实混凝土，降低能耗与噪声；

（3）裙楼阶段：注重“废弃物回收与模板循环”，采用铝合金模板与废水回收系统，提升资源利用率。

2.2 成本与效益平衡优化：破解“绿色技术成本高”难题

（1）分阶段应用：优先在高能耗、高污染环节应用绿色技术，后期逐步推广至全项目；

（2）政策补贴申请：利用地方政府对绿色施工的补贴政策，降低投资成本——某超高层项目通过申请补贴，绿色技术投资回收周期从 5 年缩短至 2.5 年；

（3）全周期效益核算：从“施工+运营”全周期计算效益，如铝合金模板虽初期成本高，但周转次数多，全周期成本较木模板降低 30% ，避免短期成本误判[3]。

2.3 协同管理优化：提升技术应用效率

（1）建立绿色施工专项小组：由施工、技术、环保部门人员组成，明确各环节责任；

（2）搭建BIM+绿色施工管理平台：整合混凝土浇筑进度、材料消耗、环境监测数据，实现“可视化管控”——某超高层项目通过该平台，绿色技术协同效率提升 40% ，施工延误率降低 25% 。

3 结束语

综上所述，在超高层建筑混凝土浇筑中应用绿色施工技术意义重大。通过对各项绿色施工技术的深入研究与实践应用，我们有效降低了混凝土浇筑过程对环境的负面影响，提高了资源利用效率，同时保障了工程质量与进度。然而，绿色施工技术的发展是一个持续的过程，随着超高层建筑不断向更高、更复杂的方向发展，我们仍面临诸多挑战。未来，需进一步加强对绿色施工技术的研发与创新，探索更多适应超高层建筑混凝土浇筑的新技术、新工艺，如智能浇筑技术与绿色高性能混凝土的深度融合，以不断提升绿色施工水平。

参考文献：

[1]巩立斌,王跃军. 超高层建筑绿色施工中数字化技术的应用研究 [J].绿色建造与智能建筑, 2024, (08): 33-38.

[2]刘乐乐. 超高层建筑绿色施工技术研究 [J]. 中国建筑装饰装修,2021, (11): 74-75.

[3]王刚,缪雪英. 绿色节能建筑施工技术在超高层建筑施工中的应用[J]. 住宅与房地产, 2021, (09): 195-196.