高層建筑中混凝土工程施工水平與質量控制研究

李云國 葛 威 臺州東部建材科技有限公司

1 前言

建筑質量及工程施工質量與材料可靠性及生產工藝的精細程度有關，從目前我國高層建筑施工現狀可知，作為一種常見的施工材料，混凝土性能直接影響整個建筑的生命和質量。因此，相關人員應針對高層建筑混凝土施工過程中存在的一些質量通病進行研究和分析，并提出有針對性的完善優化策略。

2 工程介紹

某搬遷小區建設項目，作為國家城市規劃的重要內容，該項目包括商住樓5棟，均屬于高層建筑類型，主體結構以鋼筋混凝土剪力墻為主。除此之外，還有展示中心建設項目，展示中心項目不包括地下室，同樣為高層建筑類型。該展示中心，除1～2層外，3～25層均屬于住宅樓。該項目建設面積為60958.2m2。該項目工程結構設計中，選擇全現澆柱鋼筋混凝土結構，使用年限設定50年，安全等級要求標準二級。

3 高層建筑中混凝土工程存在的問題

3.1 混凝土材料檢驗不科學

在高層建筑中對于混凝土原材料的質檢不足，因為施工單位在混凝土原材料檢驗的經費不足、檢驗周期不合理和對于檢驗人員的配備也不足，這些問題都會影響高層建筑混凝土的施工。

3.2 混凝土拌合物質量不合格

主要是施工單位為了縮減建設成本，在混凝土拌合物配比的時候選擇低配比，這樣混凝土的強度就達不到高層建筑對混凝土強度的要求；還有混凝土攪拌使用的外加劑不合理，粗骨料強度不達標，這些都會導致混凝土質量的下降，影響高層建筑的質量。

3.3 鋼筋工程的質量問題

鋼筋的工程質量缺陷問題主要有四種：即原材料、鋼筋加工、現場綁扎和焊接。因為對質量要求較高的工程項目對建筑鋼筋的質量要求也比較嚴，并且從鋼筋選擇、采購到實際的施工應用等步驟都十分煩瑣。部分工程項目單位在進行實際的選擇時，會選取小作坊的鋼材或者在鋼筋的加工過程中做文章，導致鋼筋的質量沒有達到標準要求。若這些質量不過關的鋼筋在承重結構中被使用，將造成建筑結構的可靠性不足。部分工程企業在現場綁扎鋼筋時，沒有重視控制節點中的鋼筋綁扎，從而導致控制節點部位的鋼筋錨固的長度出現各種問題，為整個工程埋下了安全隱患。

3.4 混凝土開裂

在很多高層建筑中使用的混凝土質量和強度不符合建筑規定標準，加上施工技術問題都會影響混凝土的整體結構，造成混凝土開裂。（1）溫差對混凝土工程的影響。混凝土在施工的時候，因為水泥和水會發生熱反應，釋放大量的熱能使混凝土內部溫度急劇增加，這時外界的環境溫度與混凝土內部溫度就會出現溫差，當這種溫差超過一定范圍的時候，就會產生溫度應力。溫度應力隨著外界環境溫度與混凝土內部溫度的溫差增大而增大，這會增加混凝土出現裂縫的概率。（2）施工工藝對混凝土工程的影響。高層建筑的混凝土施工流程看似很簡單，但是在具體施工上的細節還需要注意，無論是具體施工方案，還是混凝土配料比，還有具體施工中的各個環節都需要有專人在施工的時候進行監督。但是在實際施工中，大部分工程單位為了追求經濟利益，對于施工材料質量和施工流程監管不到位，甚至會為了加快工期，而簡化部分操作環節，這些都會造成高層建筑混凝土的開裂。

4 高層建筑中混凝土施工質量控制成熟

4.1 施工部署

高層建筑作為城市空間問題與住房問題解決的重要內容，高層建筑的數量明顯增多。高層建筑質量一直備受關注，尤其是生活條件改善，大眾對居住環境提出更高要求。在這種情況下，高層建筑必須提高創新力度，重視施工技術優化升級。高層建筑施工具有復雜性、多樣性等特點，施工難度比較大，因此科學的施工部署，是必不可少的環節。結合上述建筑項目為出發點，項目施工中，混凝土類型包括商品混凝土與自攪拌混凝土，其中商品混凝土主要應用與基礎施工與樓層施工，其他施工區域均應用自攪拌混凝土。參考高層建筑施工質量標準要求，借鑒高層建筑工程施工經驗，綜合工期與施工工序等，混凝土澆筑盡可能全部于白天施工完成，若存在特殊情況，白天無法進行混凝土澆筑施工，則需要重新規劃混凝土澆筑現場管理人員，尤其是施工縫控制方面，以12h為周期，兩班管理人員及時做好跟班檢測等工作。經過科學協調與配合，保證在規定工期內完成工程施工。

4.2 高層建筑混凝土施工準備階段的質量控制

（1）混凝土材料的準備階段。①加強對施工圖紙的審查，檢查圖紙標高、截面尺寸等數據的對錯，對需要有更改的地方及時更改。②加強對原材料的選購篩選。工程單位要嚴格篩選原材料的供應商，選擇的企業要有知名度且口碑要好，對于出廠質量不合格或者不出示合格證的混凝土堅決不采用，并且建立管理和檢查機制。③檢查混凝土的配比是否合理，檢查混凝土的和易性。④檢查現場施工設備是否能正常安全運轉。⑤保障混凝土施工的質量，就要對每個項目安排專人負責，對每個崗位的責任要明確，制定相應的績效考核機制。⑥加強對施工人員的審查，例如項目經理、項目監理、項目技術人員、材料員、質檢員和施工員的資質。⑦做好相應的事故應急預案，防患于未然。（2）鋼筋材料的準備階段。只有混凝土工程的準備階段是不足以保障整個混凝土工程的質量，還要加強對于鋼筋工程方面的準備。①加強對于鋼筋原材料的采購。參與鋼筋原材料采購的員工必須認真負責，對于鋼筋的采購要重點檢查鋼筋的質量，如截面尺寸、強度。②加強對鋼筋材料采購的管理力度。③加強對鋼筋材料的復檢。④合理保存鋼筋原材料。在鋼筋材料儲存的時候，要避免因為外界的環境因素而影響鋼筋質量。

4.3 分段、分層澆筑

高層建筑使用的大體積混凝土幾何結構較大，為了保證混凝土結構的施工質量，需要對其進行分段、分層的澆筑施工。每層混凝土的澆筑寬度應該在1m內，同時每段的混凝土澆筑量應該控制在50m3以內。

同時，為了保證混凝土溫度穩定，需要將每次澆筑時間控制在1h左右，避免產生冷縫現象。而在澆筑時，需要遵循從低至高、從遠至近的循序退后澆筑手段，沿結構長邊方向有序進行澆筑施工。

如在施工時，先由后澆帶東面進行第一次澆筑，再由后澆帶西面進行第二次澆筑。

第一次澆筑時，需要由南至北進行循環推進澆筑過程；第二次澆筑，也需由南至北進行循環澆筑，同時需要東西兩面同時開始澆筑施工，直至澆筑施工完成。

4.4 泌水及浮漿處理

混凝土出現強度不均，收縮裂縫均與粗骨料下沉、表面的水泥砂漿過厚有直接關系，而引起這些缺陷的原因就在于澆筑過程中混凝土的泌水。混凝土坍落度或水膠比過大直接會造成泌水層，原因就在采用分層澆筑時，混凝土層與層之間的施工有間隔時間。所以對此施工中應采取如下措施：在澆筑前在底板四周外模上設置泄水孔，在澆筑時要檢查是否暢通，只有這樣才能保證泌水排出。施工結束將泌水用泵抽出。

4.5 混凝土振搗

為了使大體積混凝土具有一定的強度，需要安排人員專門負責大體積混凝土的振搗工作，并根據施工現場的實際需求，配備插入式振動棒與混凝土輸送泵進行配合，并在澆筑帶前后位置部署振搗帶。

在混凝土卸料點配置振搗帶負責上部的振搗工作，在坡腳處配置的振搗帶負責下部混凝土的振搗。為了確保混凝土澆筑施工的有序進行，需要在卸料口部位振搗使其形成自然流淌的坡度，以減少混凝土的堆積情況，并嚴格控制振搗時間、間距、深度等參數，并避免其與模板、鋼筋等材料之間的接觸。

4.6 施工縫處理工藝

混凝土施工縫處理中，其一是對于已經凝固的施工表面，如果還需要持續進行振搗施工，則需及時將水泥薄膜摘除，清理干凈松動石子，保證所有軟弱混凝土層都適當處理后，同時開展鑿毛施工，沖洗結束后將積水及時處理。其二是若施工縫位置緊鄰特殊區域，如回彎鋼筋等，必須做好檢查工作，尤其是鋼筋附近，不允許存在松動或者破損等情況。與此同時還要注意油污以及砂漿等徹底清理。其三是混凝土澆筑施工之前，做好水泥砂漿攤鋪工作，攤鋪厚度控制在10mm～15mm，水泥砂漿、混凝土砂漿成分必須一致。

4.7 泵送混凝土施工工藝

泵送混凝土施工工藝實施中，結合項目具體現狀，應用混凝土汽車泵機完成1～6層的混凝土施工處理。及時對高層施工區域輸送混凝土，同時在固定式地泵的支持下，實現流水施工操作，提高混凝土施工質量。混凝土輸送施工中，輸送時間需特別注意，直接影響到坍落度。參考設計配合比，混凝土拌和料中，適當添加緩凝型外加劑，不僅能夠對水泥水化熱進行有效控制，同時還可以將初凝時間推遲。若施工過程中氣溫相對較高，則坍落度損失過快。

4.8 高層建筑混凝土施工后的質量控制

高層建筑混凝土施工后的質量控制主要是對于混凝土表面的養護，混凝土的凝固時間是在完成澆筑的12h后，這段時間要對混凝土表面覆蓋塑料布或其他材料，實時監測混凝土表面溫度，檢測是否有空洞或開裂的現象，如果有及時進行修理。工程單位確保質量合格后再向監理部門遞交報驗申請，再由監理部門對混凝土進行質量鑒定，確保混凝土質量合格后才可以簽字驗收。

4.9 加強施工隊伍的建設

在實際施工過程中，由于高層建筑施工項目所涉及的規模大、體量大、周期長，因此需不同工種的人員相互配合，并對于施工人員有較高的質量要求。

個別施工隊伍為滿足預期的項目進度，對于人員選擇標準的關注程度不足，個別人員沒有接受過系統的培訓，嚴重缺乏安全意識，個別人員在具體施工過程中投機取巧或敷衍應對，使很多工作流于形式，導致在施工過程中使很多技術難以實現充分對接，嚴重影響了高層建筑的外觀和后期的技術質量。

與此同時，施工人員也要加強其專業能力的培養，不斷建立完善獎懲制度，使工作人員進一步施展其自身的才華，使其工作績效和工作表現及技術創新進行更好地融合，不斷提升其工作能力，優化其職業素質。

施工企業要建立完善的懲罰制度，保證各部門各人員的工作能具體落實，使各部門之間的責任能得到進一步明確，進而減少人們投機取巧的心理，使工作質量和工作態度得到提高。

此外，應加強混凝土施工中的技術措施，進行有針對性的培訓，顯著提升施工人員的專業能力。例如，如何防止混凝土裂縫發生的一些先進的施工技術等，要對其進行及時的技能培訓和課程傳授，使相應的人員能顯著提升施工技術。

4.10 要做好混凝土施工質量預防工作

在施工過程中，由于項目周期長，涉及的因素多，混凝土質量會受到多種因素的影響，因此，要能認識到混凝土一些常見的通病并做好相應的預防措施。例如，在施工過程中，施工企業要充分結合施工的外部環境和施工地理情況，天氣及地質條件等均要進行科學的分析并嚴格做好勘查工作，結合具體的勘查情況做好施工設計方案，使混凝土施工設計和結構設計均能符合施工需求。

在施工過程中也要嚴格加強對于施工材料的檢查，針對施工現場的材料，如在混凝土攪拌過程中，對攪拌時間要進行嚴格管控，防止由于攪拌時間不足而使混凝土性能無法達到標準要求。因此，要加強混凝土制作的管理技術，使混凝土制作流程更為精細，全面提升工作性能。

4.11 針對典型問題要采取技術措施

在混凝土施工過程中，孔洞蜂窩和裂縫是常見的一些質量通病。針對這些典型的問題，要采取有針對性的技術措施對其進行防范，例如，要充分保證模板布置分布的科學性。（1）要能逐層進行混凝土澆筑，使其能更均勻地散熱，避免混凝土內外結構出現較大的溫差，而對于其受力作用產生較為嚴重的負面影響。（2）針對原材料的顆粒大小要進行嚴格控制，并且在模板的拼接過程中也要保證其連接足夠緊密，避免蜂窩和麻面的發生。針對混凝土澆筑過程的時間，要根據具體情況，做好攪拌和振搗及后期的澆筑，通過充分時間的觀察和性能檢測，以防止出現一些離析分層現象。（3）要明晰構成混凝土材料中的水泥量，水泥對于溫度變化非常敏感，因此要想維持混凝土的結構性能，須針對溫度進行合理控制。一方面盡量采取低水化熱的水泥，強化混凝土的養護效果，并且增強混凝土整體的強度；另一方面要加強混凝土后期養護，避免溫度變化對于混凝土的嚴重干擾和影響，更加系統性地保證混凝土的質量。

5 結束語

綜上所述，高層建筑項目數量增多的同時，質量壓力越來越大，任何施工環節都會影響到項目整體施工質量。混凝土施工技術實際應用中，必須做好施工前的準備工作，尤其是注意事項與關鍵點的明確。隨后對施工工序有效規劃，保證混凝土施工順利完成的同時，還要做好細節處理，所有施工環節都達到規定標準，由此保證高層建筑混凝土施工質量，為未來混凝土施工技術的應用提供更多參考。