探討高層建筑混凝土施工及質(zhì)量控制措施

尹軍

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科研技術的進步，我國高層建筑工程建設的發(fā)展日新月異。為了適應新形勢的工作要求，設計、施工等方面也必須有所改進。本文以高層建筑設計、施工規(guī)范和工藝要求為主線，對高層建筑施工質(zhì)量的控制方法及其重要意義進行了具體論述。

關鍵詞：

高層建筑；混凝土施工；質(zhì)量控制

一、高層建筑的施工特點

（一）高層建筑的結(jié)構特點

1.強度。高層建筑的結(jié)構受力既要考慮垂直荷載作用，還要考慮由風力或是地震力引起的水平荷載，充分考慮結(jié)構的各種受力情況，保證結(jié)構有足夠的強度。

2.剛度。高層建筑要保證結(jié)構剛度和穩(wěn)定性，控制結(jié)構水平位移。隨著高度的增加，高層建筑的水平位移增大較強度增大更迅速。過大的水平位移會影響人的生活和工作，使人不舒服。

3.延性。有抗震設防要求的高層建筑還必須具有一定的延性，使結(jié)構在強震作用下，當某一部分進入屈服階段后，還具有塑性變形的能力，通過結(jié)構的塑性吸收地震力所產(chǎn)生的能量，可維持一定承載力。

4.耐久性。高層建筑的耐久性要求較高，一般分為五級。

5.基礎穩(wěn)定性。由于高層建筑上部結(jié)構所承擔的垂直荷載和水平荷載大，各種荷載最終要通過地下室和基礎傳遞到地基，為了確保高層建筑的穩(wěn)定性和滿足地基變形的的要求，其基礎要有一定的埋置深度。

6.抗震性。高層建筑結(jié)構要抵抗豎向和水平荷載，在地震區(qū)，還要抵抗地震作用。

（二）高層建筑的施工特點

1.高層建筑施工工程量大、造價高。據(jù)統(tǒng)計資料分析，多層建筑平均每棟建筑面積為2 000 m2，高層建筑的工程量和造價相當于多層建筑的6倍。

2.工期長、季節(jié)性施工不可避免。據(jù)統(tǒng)計資料分析，多層建筑單棟工期平均10個月左右，高層建筑平均為2年左右。

3.高空作業(yè)要突出解決好材料、制品、機具、設備和人員的垂直運輸。要認真做好高空安全保護、防火、用水、用電、通風、臨時廁所等問題，防止物體墜落發(fā)生打擊事故。

4.深基礎施工。高層建筑基礎一般較深、地基處理復雜，基礎方案有多種選擇，對造價和工期影響很大，還需要研究解決各種深基礎開挖支護技術。

5.施工用地緊張，要盡量壓縮現(xiàn)場臨設工程，減少現(xiàn)場材料、制品、設備存儲量，根據(jù)現(xiàn)場合理選擇機械設備、充分利用工廠化、商品化成品。

6.商品建筑多以鋼筋混凝土為主，鋼筋混凝土又以現(xiàn)澆為主，需要著重研究解決各種工業(yè)化模板、鋼筋連接、高強度等級的混凝土、建筑制品、結(jié)構安裝等施工技術。

7.防水、裝飾、設備要求較高，深基礎、地下室、墻面、屋面、廚房、衛(wèi)生間的防水和管道冷凝水要處理好。設備繁多、高級裝飾多，所以施工前期就要安排好加工、訂貨，在結(jié)構施工階段就要提前插入裝飾施工、保證施工工期。

三、高層建筑混凝土施工的質(zhì)量問題

在混凝土施工中，存在的質(zhì)量問題很多，而高層建筑由于自身和施工的特點，使得高層建筑在混凝土施工過程中的質(zhì)量問題更突出。

（一）模板工程的質(zhì)量問題

從材料方面來說，由于受項目質(zhì)量目標偏低、施工企業(yè)投入的限制、施工管理水平差等多方面原因的影響，很大一部分施工工地的模板及其支撐系統(tǒng)的原材料質(zhì)量達不到應有的標準。

（二）鋼筋工程的質(zhì)量問題

鋼筋工程中質(zhì)量缺陷主要存在于三個環(huán)節(jié)中：原材料、鋼筋加工、現(xiàn)場綁扎和焊接。某些工程項目中采用小廠鋼材或在鋼筋加工中作文章，若用于承重結(jié)構，可能會大幅度降低結(jié)構可靠性。鋼筋現(xiàn)場綁扎時有的工程不注意控制節(jié)點部位的鋼筋綁扎，至使有些節(jié)點部位鋼筋錨固長度不足，給工程的安全造成隱患。

（三）混凝土工程的質(zhì)量問題。

混凝土施工過程中的質(zhì)量缺陷主要有下列幾方面：原材料質(zhì)量差、混凝土拌合物質(zhì)量、混凝土澆筑及養(yǎng)護過程中的錯誤行為、混凝土澆筑后的成品保護。

四、高層建筑混凝土施工前期的質(zhì)量控制

（一）混凝土拌制

嚴格控制混凝土攪拌質(zhì)量，減小因交通運輸造成坍落度損失，影響混凝土的均勻性，混凝土在拌制過程中應遵循以下原則：嚴格按照同一比例執(zhí)行，保證原材料不變、水灰比不變；根據(jù)氣溫條件、澆筑時間、砂石含水率變化、混凝土坍落度損失等情況，及時適當?shù)貙υ浜媳冗M行微調(diào)，以保證混凝土澆筑時的坍落度，并嚴格控制在規(guī)定范圍內(nèi)，混凝土不泌水、不離析，確保混凝土施工質(zhì)量；控制混凝土攪拌時間，攪拌時間長短直接關系到混凝土的強度與和易性等標準。

（二）混凝土運輸

工業(yè)與民用建筑中大體積混凝土多采用泵送混凝土，用混凝土攪拌車進行運輸。大體積混凝土地面結(jié)構對混凝土坍落度要求嚴格，必須嚴格控制在設計要求范圍之內(nèi)，工程施工地點離商品混凝土攪拌站運輸距離在1h以上或交通條件差易出現(xiàn)堵車的工程，宜采取在施工現(xiàn)場設立攪拌站。

五、高層建筑混凝土施工過程中的質(zhì)量控制

（一）澆筑方案控制

混凝土澆筑順序應保證新澆筑的混凝土不出現(xiàn)冷縫，采用薄層澆筑，層間結(jié)合按施工縫處理，并要控制好層間間歇時間，間歇時間過長，已澆筑混凝土的彈性模量增長得過高，會造成新老混凝土結(jié)合面產(chǎn)生裂縫，間歇時間過短，已澆筑的混凝土還處于升溫階段，表面溫度較高時就已被覆蓋，不利于散熱。同時也加快新澆筑混凝土的溫升，相互影響就有可能超過允許的最高溫度，加大了混凝土產(chǎn)生裂縫的可能性，因此適當?shù)母采w時間應選擇在已澆筑混凝土溫度已降到一定值，而新澆筑混凝土溫度已升到一定值后，已澆筑混凝土溫度回升值小于原混凝土最高溫。

（二）澆筑工藝控制

強度標準差是反映混凝土生產(chǎn)水平的主要指標，值越小說明混凝土的生產(chǎn)水平越高，如果混凝土的質(zhì)量不均勻，混凝土澆筑后存在薄弱環(huán)節(jié)，更加容易由于收斂應力而產(chǎn)生裂縫，另外，保持一定的混凝土澆筑強度，對于防止混凝土裂縫也是重要的，在同等溫度應力影響下，開裂多是在抗拉強度較低的混凝土部分發(fā)生，并且相鄰的混凝土之間的溫度變形相互約束，當抗拉強度較低部分的混凝土的相鄰混凝土變形收縮時，就會把抗拉強度低的混凝土拉裂，如果在初始混凝土開始凝固前澆筑完畢，就能避免這種不利結(jié)果。降低澆筑溫度不但能降低混凝土中的最高溫度，也能直接影響到新舊混凝土間的溫差，為控制澆筑溫度不大于25～30℃，首先是要控制混凝土原材料的溫度。

（三）人工控溫控制

人工控溫的方法包括保溫法和降溫法。保溫法即在混凝土表面覆蓋保溫層或者灑溫水養(yǎng)護，提高混凝土表面的溫度，使得混凝土內(nèi)外的溫差不會過大。降溫法是在混凝土外部灑水降溫，這種使混凝土表面溫度接近環(huán)境溫度，因此能有效地防止表面裂縫的產(chǎn)生。另外一種降溫的方法就使用埋入混凝土中的循環(huán)水水管降溫。水管冷卻進行內(nèi)部降溫的方法不僅降低混凝土內(nèi)的最高溫升和平均溫度，還能有效地減小溫差，有效地減少了溫度應力。

（四）養(yǎng)護措施控制

早期混凝土如暴露在低的環(huán)境溫度、高的表面溫度以及干燥收縮的情況下，容易產(chǎn)生裂縫。因此，應該安排好拆模時間，在拆模后保護性隔熱以防止暴露在低的環(huán)境溫度下，在夏季應避免太陽直射，覆蓋灑水保濕來減輕收縮效應。為保持混凝土表面溫度在規(guī)定范圍內(nèi)，需要設置隔熱層以免溫度的驟然變，使表面混凝土的溫度緩慢地接近環(huán)境溫度。

結(jié)語

隨著材料強度的提高，施工工藝的改進，新型結(jié)構的發(fā)展，建筑物及構筑物越來越呈現(xiàn)大體積、大跨度、大高度的趨勢，混凝土用量越來越大。因此，在高層建筑施工過程中對混凝土工程質(zhì)量的控制就顯得尤為重要，也是重中之重。

參考文獻：

[1]趙志縉，趙帆.高層建筑施工（第二版）[M].中國建筑工業(yè)出版社，2005.

[2]張連偉主編.工程質(zhì)量管理與系統(tǒng)控制.武漢大學出版社.2006版.