高層建筑混凝土施工技術探索

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1引言

相比傳統建筑的混凝土結構，高層建筑的混凝土結構要求更高。對于高層建筑而言，其構件的結構形式和結構種類更復雜，施工技術要點和施工質量控制難度也隨之增大。尤其對于高層建筑中應用越來越廣泛的大體積混凝土結構，和高層建筑中剪力墻的大量布置，混凝土結構的受力形式更加復雜，裂縫控制要求也逐漸提高。這對高層建筑的混凝土施工技術和質量控制提出新的要求。

2高層建筑混凝土施工中存在的問題

2.1材料問題

材料問題是高層建筑混凝土施工質量的首要問題，也是核心問題，只有質量符合技術標準的材料，才會保證混凝土施工質量。制備混凝土的主要材料主要有水泥、砂石、水和各種外加劑。

2.1.1水泥質量問題

水泥作為將粗細骨料粘結在一起的重要材料，其質量問題主要出現在兩方面。一是水泥硅酸鹽物質硬化，水泥的粘結性能降低或者失效；二是作為一個水化熱較高的材料，不符合施工標準的水泥極易引發混凝土裂縫問題。

2.1.2骨料質量控制

混凝土制備過程中，粗骨料主要以大粒徑的砂石為主，起到支撐作用，也是混凝土承壓功能的主要來源。粗骨料的粒徑一般大于5mm，為保證其受粘合效果較好，粗骨料粒徑不應大于構件截面或厚度的1/4。細骨料用來填充粗骨料孔隙的材料，其粒徑控制在0.16mm~5mm之間，配合粗骨料共同起到承壓作用。粗骨料粒徑過大會影響水泥的粘結效果，細骨料的粒徑未能按照級配合理配比，則會影響混凝土的承載能力。

2.1.3外加劑質量控制

外加劑按照功能可分為早強劑、速凝劑、引氣劑、膨脹劑等，這些外加劑都是為改變混凝土某方面性質而起到輔助作用的化學物質。其性能直接影響到混凝土的特殊性能能否達到施工要求，外加劑的質量問題會為工程質量和工期控制造成不利影響。

2.2施工問題

混凝土施工過程中的問題按照不同的施工階段可分為三類：準備階段問題、實施階段問題和養護階段問題。準備階段的問題主要出現在施工材料的質量上，如混凝土配合比不合適、膨脹劑加入時間過長、鋼筋除銹不到位等；實施階段的問題主要出現在施工工藝和設備問題上，如因施工工藝而造成混凝土質量不合格、孔隙率較高、水化熱現象較嚴重等問題，因設備問題而導致混凝土澆筑無法連續施工造成混凝土質量問題；養護階段的問題主要出現在養護環境和材料上，養護環境不適宜、養護材料不合適都是影響混凝土質量的重要因素。

2.3人員問題

施工技術人員的專業素質問題也是影響混凝土施工質量的關鍵一環，混凝土施工質量受外界因素影響較多，這需要施工技術人員根據現場實際情況合理選擇施工方案和外加劑。施工人員專業素質不強，會引發很多不利因素，如材料進場控制不嚴格、材料存放環境不適宜、混凝土材料配合比不合適、外加劑選擇和添加時間不當、養護過程控制不當等都是引起混凝土施工質量問題的誘因。現場施工管理人員缺乏專業素質，不僅會使成本控制和工期控制受到很大影響，而且還會影響到混凝土的施工質量。

3高層建筑混凝土施工技術要求

3.1材料控制

要選擇合適的混凝土配合比，現場混凝土的粗骨料粒徑應當控制在3.2cm左右，砂的含泥量不應超過1%，粗骨料的含泥量不得超過2%，細度模數為2.8~3.0的中砂，含砂率控制在40%~45%。現場混凝土澆筑前，要制作至少6組試塊，對其進行強度試驗、抗凍融循環試驗等測試，施工過程中，也要定期制作試塊試驗，保證混凝土的檢驗批數據記錄完整，混凝土的施工質量可控性強。

3.2澆筑施工

澆筑前要選擇注意混凝土材料配比，在材料允許的條件下,應采用泵送商品混凝土,控制坍落度為（120±20）mm,控制混凝土含氣量不超過2%,按照初凝時間要求的不同調整投料量，根據環境條件的不同改變用水量或添加外加劑。高層建筑混凝土施工所選的砂要質地堅硬,粗細級配良好,砂料細度控制在2%~3.3%,泵送混凝土應按照砂、石的顆粒級配、密度,含泥量取樣試驗。澆筑過程中，要對模板和鋼筋的狀態進行檢測，保證整體結構穩定性和完整性。澆筑過程中，根據構件的實際情況，結合現場設備實際工作效率，合理選擇分層和分段長度，保證澆筑效率和澆筑質量。澆筑前要對混凝土的質量進行檢查，澆筑過程中要注意振搗質量，盡可能減少混凝土中氣泡的數量。

3.3剛性控制

對于混凝土工程而言，最容易出現質量問題和裂縫的部位便是剛度不同的兩個構件的連接處。如柱和基礎、梁和柱、基礎和基礎之間的聯系情況，通常利用施工縫對其連接部位進行處理。柱與獨立基礎或底板不同強度混凝土的交接面設在了基礎或底板的上表面，也可以設在柱外距離柱為柱寬的截面處，深度至底板或基礎底部。如果是獨立基礎，也可以設在梯形截面的變截面處，從而保證其與混凝土施工縫相重合。柱與梁不同強度等級的混凝土交接面是設置在距離柱為梁高的梁上，同時在與梁下皮等高的柱的施工縫位置上繼續澆筑混凝土時，澆筑與柱等強度等級的混凝土至板下平面位置，混凝土也隨同澆至柱相鄰梁內距離與梁高相等的梁內。但梁內的混凝土必須要澆至板底的平面，而且由于該部位不應當設置施工縫，所以需要連續施工，澆灌至在柱截面內繼續澆筑與柱混凝土強度等級相同的混凝土至板的上表面，把此處作為柱混凝土澆筑的施工縫。因此，當節點核心區混凝土澆筑到板下平面的時候，在柱的截面位置上要支設高度和板厚相同的柱模板。同時梁板的混凝土要盡可能的采用相同的強度等級，為方便施工，梁板混凝土宜采用與梁相同等級強度的混凝土。

3.4后期養護

澆筑完畢后，養護工作格外重要，尤其是在溫控方面。為避免混凝土構件出現裂縫，需要對混凝土構件進行溫度控制，通常采用遮陽和降溫的方式。對于大體積混凝土構件而言，其質量要求更高，受水化熱影響更強，養護方式和檢測手段也更加先進。對一般高層建筑混凝土構件而言，養護材料以無紡布和水為主，起到平衡混凝土內外溫度的效果，從而使其一直在合理的溫度范圍內進行養護。

4高層建筑混凝土施工質量控制

高層混凝土施工質量控制主要通過兩方面實現，一是施工材料的質量控制，而是施工過程的質量控制。

4.1材料質量控制

作為鋼筋混凝土結構施工的主要材料，水泥、砂石和鋼筋的質量決定著混凝土結構施工質量。材料進場前，工程技術人員應當對材料進行檢查，檢查合格后方可進場。進場后選擇合適的區域對材料進行存放，水泥要注意防潮，避免受潮濕環境影響而使水泥的硅酸鹽物質粘結力下降，鋼筋要注意防潮防曬，避免其大面積銹蝕，影響鋼筋性能和質量。水泥、砂石和蓄水池的布置要滿足經濟性和適宜性，在保證材料有效利用的同時，又能保證最小經濟運距。鋼筋在使用前要做好除銹工作，其加工的過程中，要嚴格按照施工圖紙控制鋼筋布置的間距、彎起長度與角度和布置形式，保證其工作性能滿足設計要求和施工要求。混凝土澆筑前，要對混凝土材料進行檢查，將大塊粒徑的粗骨料剔除，同時根據現場實際情況，選擇外加劑調整混凝土的性質，使之施工質量滿足設計強度要求。

4.2施工質量控制

混凝土施工過程中，要注意混凝土的振搗效果，振搗過程中，要避免破壞鋼筋布置形式，避免因操作失誤而造成拆模后露筋現象。同時要按照施工實際要求和施工質量要求，對模板內的待澆筑區域進行分段或分層澆筑，保證其澆筑的效果。按照模板光滑度要求和現場實際材料應用情況，可以合理選擇和搭配使用木模板和鋼模板。澆筑完成后，觀察混凝土初凝和終凝時間，待混凝土凝結后，即使進行壓光處理，而后利用無紡布對其進行遮陽，利用冷水對其進行降溫，從而達到養護效果。對光潔度要求較高的混凝土構件施工，應當盡量選擇鋼模板保證施工質量，并且在拆模后要及時進行鑿毛作業，以保證構件和連接構件的施工質量。混凝土澆筑前，要對模板進行清理，保證其施工質量。

5結語

高層建筑的結構特點決定其混凝土工程施工的標準越來越高，高層建筑混凝土結構構件眾多，為滿足不同的受力形式有不同的結構特點和施工方式。現場施工技術人員應當對混凝土的性能和現場實際情況充分把握，對施工技術交底足夠熟悉，專業性較強，能夠根據實際情況作出合理的判斷和合理的調整。在實際施工過程中，要結合現場實際情況，合理利用資源，對混凝土性質進行改良，保證其施工過程中的穩定性，從而保障施工質量。施工管理人員在施工開始前，要對施工組織計劃深入研究，合理安排施工進度，保證混凝土工程的施工工期可控、成本可控、質量可控。

參考文獻：

[1]王立志.淺談高層建筑混凝土施工技術要求及質量控制[J]科技創新與應用,2014(29).

[2]鄭云豐.淺談高層建筑混凝土施工技術要求及質量控制[J]四川建材,2018(12).

作者:張俊江 單位:天津中德應用技術大學