超高層建筑大體積混凝土結構施工技術及質量控制研究

胡競暉

摘 要：本文以超高層建筑中的混凝土工程施工為研究案例，著重從施工關鍵技術管理及質量控制兩個角度分析介紹了關于超高層建筑大體積混凝土結構的施工及澆筑技術，并提出了其中存在的問題和弊端，針對性提出了解決對策。

關鍵詞：超高層建筑；大體積混凝土結構；施工技術；質量控制

在超高層混凝土結構建筑施工實踐中，其施工質量的好壞主要取決于大體積混凝土結構的施工質量，一旦大體積混凝土澆筑、振搗及后期養護環節中出現問題，將帶來無法挽回的病害和缺陷，為超高層建筑長期安全服役埋下巨大的安全隱患。尤其是澆筑結構的耐久性、防火性及耐腐蝕、抗裂性將受到嚴重損害。

1國內超高層大體積混凝土結構施工缺陷和不足分析

1.1施工項目現場管理制度及手段存在缺陷

同傳統的多層建筑相比，超高層建筑施工中需要涉及大量的大體積混凝土結構施工，大體積混凝土澆筑施工同普通混凝土結構施工相比，施工技術難度更高，質量控制措施更復雜，給施工項目現場的管理手段和制度提出了新的要求和挑戰。但需要注意的是，目前國內相當一部分超高層建筑施工項目現場存在嚴重的施工管理制度缺陷及落后問題，項目部施工管理制度缺失、不健全，缺乏大體積混凝土施工關鍵技術控制流程是最主要的問題之一。此外，部分施工項目部為了追求短期利益，盲目擴大項目盈利空間，在利益驅使下在大體積混凝土結構施工中存在較為嚴重的認為削減施工流程，施工工序把控不到位、偷工減料的問題，均直接影響到超高層建筑混凝土施工質量。

1.2超高層建筑大體積混凝土澆筑關鍵技術問題分析

在具體的超高層建筑大體積混凝土施工實踐中，除了施工現場管理制度及質量控制體系等軟實力方面的影響外，關鍵施工技術的影響更加重要，大體積混凝土施工技術直接影響到混凝土結構的整體施工質量，必須重視混凝土結構的關鍵施工技術控制和管理工作。目前在關鍵施工技術方面主要存在以下影響問題。第一，大體積混凝土原材料質量控制不到位，同普通混凝土相比，大體積混凝土對密實性、抗壓、拉性能、施工和易性、水化熱指標等有更加嚴格的控制，但目前在具體的施工項目中，存在混凝土原材料質量控制不到位的問題和現象，涉及到混凝土材料的水泥、骨料、外加劑、摻和料及水量的質量把控不嚴格，混凝土骨料級配較差，水膠比控制指標偏高，配合比優化工作缺失等問題普遍存在，最終導致混凝土強度發展不足、抗滲性、抗裂性達不到設計要求引起大體積混凝土表面應力不足、裂縫出現并快速發展等病害。第二，大體積混凝土澆筑施工控制不到位，混凝土澆筑質量直接決定了混凝土的強度形成和耐久性、抗滲性等綜合指標，部分施工項目現場存在澆筑工序不合理、人為削減澆筑工序，混凝土結構振搗不充分等問題，均不同程度影響了整個工程建設項目的總體質量。

2超高層建筑大體積混凝土施工質量控制對策分析

2.1加強對混凝土原材料質量的整體把控

在超高層建筑結構大體積混凝土澆筑實踐中，為了從根本上解決質量問題，第一，必須加強混凝土原材料的質量控制和管理，建立適合超高層建筑大體積混凝土施工的相關標準，量化相關指標，嚴格做好施工材料進場試驗檢測工作，確保混凝土原材料質量可靠。第二，應做好超高層建筑混凝土澆筑的配合比設計工作，著重控制好混凝土的塌落度、水膠比等參數，對于大體積混凝土澆筑施工工況，混凝土塌落度應介于185-195mm之間，且凝結時間應不低于9h，為了保證配合比設計合理，應提前進行配合比試配優化，嚴格參照混凝土結構施工相關規范執行。第三，對于超高層建筑混凝土施工必須選用水化熱較低的硅酸鹽水泥，降低水泥在水化過程中的放熱指標，可考慮摻加細度模數為I級的粉煤灰和S95級礦粉，改善水化熱指標，并利用好混凝土結構的后期強度發展，可以添加減水劑以推遲水化熱釋放時間。第四，借助力學平衡理論，在基礎結構部分選用收縮補償混凝土，以消解混凝土早期干縮和水化熱引起的溫度兩種裂縫，在混凝土中摻加纖維材料，以抵消混凝土在凝結硬化過程中出現的拉應力。

2.2進一步提高混凝土施工關鍵技術的總體把控能力

除了做好原材料層面的質量控制外，必須加強施工階段的質量控制能力，在具體的超高層建筑大體積混凝土澆筑施工過程中，涉及到的基本環節有：混凝土拌和、混凝土運輸、混凝土泵送、混凝土澆筑及振搗、混凝土養生等。首先，應保證混凝土拌和質量，選用質量可靠的拌合站，保證混凝土拌和的均勻性，第二，加強混凝土材料運輸調配，選用混凝土攪拌車運輸混凝土材料，根據混凝土強度等級設定對應的攪拌罐轉速，保證混凝土在運輸過程中，施工和易性不受影響，控制好出罐溫度，保證出罐后混凝土材料的和易性、塌落度、水膠比等關鍵指標滿足設計要求。第三，混凝土澆筑過程中，必須連續、勻速進行，不同批次混凝土澆筑時間間隔不能超過混凝土的初凝時間。振搗要求是在分層澆灌過程中，坍落度較大，運用振搗設備將下部坡度的混凝土和上部的混凝土同時振搗密實，振搗的時候，要保證是直上直下的插入，快插慢拔，成行列，振動時間以表面浮漿和不冒氣泡為標準。第四，混凝土養護階段，應保證養護的濕度及溫度兩大指標均滿足規范和設計要求，為了保證混凝土結構表面的張力，應進行多層抹面施工，保證多次抹平后及時覆蓋保溫、保濕，以防止混凝土結構表面因水分快速蒸發引起的嚴重表面干縮裂縫。第五，為了防止出現應混凝土結構內外層溫差過大導致的溫度裂縫，進而影響混凝土結構的整體性、抗裂性和抗滲性，應實時監測混凝土結構內外層溫差水平，在預先選定的位置埋設溫度傳感器，一旦出現溫差過大的問題，必須及時采取相應措施。

2.3加強大體積混凝土裂縫控制能力，優化施工現場管理質量

為了提高大體積混凝土結構的抗裂能力，應在混凝土內部提前摻加泵送劑，以提供混凝土結構的表面抗裂性和極限抗拉強度。泵送劑在提升混凝土抗拉能力方面，主要原理是通過吸收多余的混凝土能量，以控制和約束內部的細微裂縫出現和發展，從而間接提高混凝土表面的抗拉強度。嚴格控制混凝土澆筑速度，防止水化熱的積聚，進而減少溫度應力。采用二次振搗的施工工藝可以提高混凝土的密實度。采用二次抹面的施工工藝可以防止混凝土表面收縮裂縫的產生。采取降低混凝土內外溫差和減慢降溫速率來達到降低混凝土澆筑體的自約束應力，進而避免裂縫的產生。此外，還應該做好施工現場的優化管理。發揮項目監理部門和業主單位的監督管理職能，保證施工環節均能在具體施工中有所響應，保證環節之間的銜接質量，最大程度提升大體積混凝土結構整體澆筑水平。在混凝土材料運輸、澆筑、振搗及養護階段，必須加強現場管理能力，落實施工流程和技術標準化，加強施工現場的安全管理工作和水平。

3總結

若想提升現有的超高層建筑大體積混凝土澆筑質量和標準要求，必須加強施工技術管理和質量控制工作，保證各項施工流程均達到相關技術標準，與此同時，同時，還要加強施工現場的管理能力，避免影響到工程質量和技術的實現，像這樣全面的混凝土施工質量控制，將實現質量水平的提高，為超高層建筑后期的施工打下良好的基礎。

參考文獻

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[2]李引勝，劉富，行宏，等.陜西延長石油科研中心筏板大體積混凝土裂縫控制技術[J].施工技術，2015，44（10）：13-15，44.

（作者單位：寧波大學建筑工程與環境學院）