混凝土澆筑施工技術在中高層建筑工程中的運用研究

趙占飛，張勇周

（中建二局第三建筑工程有限公司，北京 100070）

1 引言

數據顯示，2021年我國是世界范圍內水泥產量最多的國家，水泥產量達2.36×109t，較第二名的印度高出近2×109t。巨大的水泥產量意味著我國建筑領域發展潛力巨大，也表明了混凝土材料在建筑施工中的重要性。我國諸多學者針對大體積混凝土澆筑施工技術展開研究，一定程度上促進了我國混凝土澆筑施工技術的發展。

本文基于某項目案例，對混凝土澆筑施工技術的優化方法進行總結，發現混凝土澆筑施工工藝較為復雜，涉及混凝土材料配制、模板施工、鋼筋施工、混凝土澆筑施工、混凝土振搗施工、留縫施工等內容，掌握各項內容的技術要點并進行規范操作，可有效保障工程項目施工質量，滿足工程項目建設建設需求。

2 項目概況

某高層住宅二期建筑工程的整體建筑面積共55 464.65 m2，涉及4個建筑單體，分別為1～4號樓，均為剪力墻結構。其中，1號樓單體建筑面積5 654 m2，2號樓單體建筑面積5 766 m2，3號樓單體建筑面積15 457 m2，4號樓單體建筑面積6 456 m2。除4個單體住宅樓外，該工程地下車庫面積為22 131.65 m2。在該工程中，最高樓層為31層，建筑物最高為91.5 m。

3 混凝土澆筑施工技術應用

3.1 混凝土材料配合比優化要點與攪拌方式

施工中應用的混凝土材料配合比不合理會導致不良后果，如使用泵送方式傳輸配合比不恰當的混凝土材料時，會因材料自身黏度存在不足而產生離析現象。一旦施工團隊使用已出現離析問題的混凝土材料，會導致建筑結構產生裂縫及蜂窩[1]。因此，混凝土材料中各組成成分的配合比控制是混凝土配制中的關鍵。

一般來說，如果工程在建設期間選擇在工廠完成混凝土拌和，在預拌混凝土前，應以施工現場的實際情況和混凝土強度要求為依據進行試驗，以確定最恰當的混凝土原材料配合比，確保混凝土材料的質量。為保障中高層建筑混凝土材料性能滿足要求，在大量生產預拌混凝土前，應待混凝土試件完全凝結后，對其硬度等性能參數進行嚴格檢查，確保其滿足使用需求后方可按此配合比進行混凝土材料的生產。

水泥是混凝土材料中最重要的原料，工作人員需要注重水泥材料的選擇，如果水泥材料自身的水化熱較高，會導致混凝土澆筑后產生裂縫。基于此，應選擇水化熱較低的水泥，如硅酸鹽水泥。此外，還應注重水灰比的科學配置，通常為1∶2。本案例選取混凝土結構強度等級為C30，其在配合比試驗后，將混凝土中主要材料的配合比確定為石子1 252 kg、砂子512 kg、水泥461 kg、水175 kg，即2.72∶1.11∶1∶0.38。另外，在制造預拌混凝土材料過程中，各種組合成分的投放應按照一定的順序，具體如圖1所示。將所有材料投放至攪拌機中，即可進行攪拌，一般情況下，攪拌時間應超過3 min。

圖1 混凝土材料攪拌各材料投放順序

在此案例中，采取泵送形式進行混凝土材料運輸，同時，為滿足設計要求，施工團隊應對坍落度進行控制。本案例項目各樓層混凝土材料的坍落度按表1中的數據進行控制。

表1 各個樓層的混凝土材料坍落度

未完全凝結的混凝土材料具有一定的流動性，故在混凝土澆筑過程中，模板是必不可少的裝置。相關主體除秉持科學、嚴格的理念進行模板施工設計外，還應注重后續拆除模板環節。如果模板拆除復雜或拆除方法不當，混凝土結構將受到損壞。另外，在模板安裝期間，為避免裂縫產生，需采取有效措施使模板安裝牢固和緊密，防止混凝土從模板中溢出。

總體而言，在進行混凝土結構施工時，應將設計方案作為重要基準。如在進行混凝土模板制作和安裝時，應以模板制作標準為基礎，同時與中高層建筑項目的實際情況和建造要求有機結合，做好模板質量控制工作，確保模板裝置真正發揮效能。

3.3 鋼筋施工技術要點

鋼筋施工在混凝土施工中具有重要作用，只有應用高水平的鋼筋施工技術，才能提升混凝土結構的整體強度，從而有效保證項目整體質量。在鋼筋施工環節，建設團隊應注重以下施工要點：

1）相關主體應全方位掌握施工期間所需鋼筋材料的數量、質量及類型。在應用鋼筋材料前，應對其進行仔細檢查，避免存在質量問題的鋼筋材料混入工程之中。

2）在鋼筋施工期間，鋼筋材料需彼此搭接，因此，鋼筋搭接點位的施工同樣是重點。在施工過程中，施工人員應始終注重相關標準的落實，及時消除與設計標準不相符的問題。在進行多根鋼筋連接時，可使用焊接技術，注重焊縫和焊點的控制，以避免焊接不牢情況的發生。

3.4 混凝土澆筑技術要點

施工期間，非工作人員應注重檢查并確認建筑結構中預埋構件的有關參數，以此確保混凝土澆筑后的硬度、混凝土澆筑體積及澆筑位置的合理性[2]。在澆筑前，建設團隊應做好混凝土澆筑位置的清理工作，將其中存在的石塊、砂礫等雜物徹底清除。進行清潔工作時，應確保澆筑位置的下層基礎保持干燥狀態，切忌存留水分，影響施工質量。

在本案例中，施工團隊在進行混凝土的澆筑時選取分層澆筑法，具體如圖2所示。在澆筑過程中，澆筑厚度以施工方案和施工圖紙中的標準和要求為準，在使用分層澆筑法時澆筑順序由低至高。

圖2 混凝土分層澆筑示意圖

中高層建筑工程施工中，混凝土澆筑結構不同對混凝土澆筑施工技術應用要求也不同。這就需要相關工作人員根據具體情況合理使用混凝土澆筑施工技術，保證技術應用科學、準確、到位。例如，基礎結構澆筑施工過程中，外墻、樓板澆筑面積較大，需要以分層或分段澆筑形式進行大體積混凝土澆筑，且施工過程中應遵循先外墻、再內墻、后樓板順序進行施工。本案例外墻混凝土澆筑選用分層澆筑法，分別采用30 mm、50 mm的混凝土振搗器進行操作。澆筑前，為減少蜂窩問題，先對底部進行填充處理，澆筑過程中，嚴格控制振搗器移動間距，通常控制在12 cm（30 mm混凝土振搗器）或18 cm內（50 mm混凝土振搗器），靠近側模時，振搗器應與側模保持5～10 cm的間距。

墻下條形基礎是房屋建筑基礎結構重要組成部分，在維護房屋建筑穩定性方面發揮著至關重要的作用。由于本案例荷載較大，為滿足建筑工程的建設需求，需要使用鋼筋混凝土材料，施工期間設計運用條形混凝土基礎，同時合理配置縱橫向鋼筋。施工過程中，要求墊層厚度＞70 mm，受力鋼筋間距控制在100～200 mm，保護層厚度＞40 mm，如未設置墊層，需要增加保護層厚度，一般不小于70 mm。臺階澆筑應保證一次性澆筑成功，以免基礎澆筑施工過程中發生混凝土裂隙問題，降低臺階混凝土澆筑質量。剪力墻澆筑時本案例以流水線方式作業，為保證澆筑質量達標，要嚴格按照設計要求控制澆筑厚度，同時做好壓實、縫隙處理等工作。

3.5 混凝土振搗技術要點

當混凝土澆筑工作結束后，為提升混凝土密實度，施工團隊還應注重混凝土振搗技術的應用。在混凝土成型后，需由專業人員控制混凝土的振搗施工過程，確保混凝土無氣泡。本案例混凝土振搗施工主要采用人工振搗與機械振搗相結合的形式，根據施工要求，選取相應的振搗機械完成振搗施工，從而實現了混凝土施工質量的優化。同時，為確保振搗施工水平，在運行振搗機械時，其運用區間應小于振搗區域半徑的1/2。

3.6 留縫技術要點

在混凝土澆筑施工期間，施工團隊應注重結構裂縫的預防，一旦產生裂縫，建筑整體性能和穩定性將受到不良影響。所以，施工時需確保混凝土材料澆筑的連續性[3]。由于中高層建筑結構復雜程度較高，無法實現大面積連續澆筑作業，為保證每一部分澆筑工作的質量，施工人員需在建筑恰當位置進行留縫處理，以防建筑結構產生裂縫。留縫技術的應用效果與建設團隊經驗存在密切聯系，通過施工縫的精準定位和預留，能有效提升建筑結構的穩定性。一般而言，混凝土剪切力相對較低的位置更適宜進行施工縫預留，如圖3所示。

圖3 留縫位置示意圖

3.7 溫度控制要點

混凝土澆筑施工技術應用過程中，溫度是影響其質量的重要因素之一。例如，利用同等材料進行混凝土攪拌，溫度越高混凝土拌和物坍落度越小，要獲得同等坍落度，需要在混凝土攪拌過程中適當增加用水量。又如，低溫環境下混凝土澆筑后，混凝土表面的水受溫度影響可能轉變為冰，這在一定程度上將增加了混凝土體積，對混凝土結構強度產生影響，而冰受熱融化后，又會導致混凝土結構產生裂縫，影響混凝土結構的承載力。因此，做好混凝土澆筑施工溫度控制至關重要。本案例針對溫度控制問題，要求夏季盡可能避免高溫天氣施工；當溫度超過25℃時啟動混凝土養護方案；冬季施工做好保溫工作，通過火爐加熱、蒸汽加熱等方式方法降低低溫影響；當溫度低于-10℃時，根據工項目實際情況適當對原材料進行加熱處理。

4 結論

在中高層建筑中，樓層越高對混凝土澆筑施工技術的要求越高，因此，建筑施工團隊必須注重各施工環節施工要點的把控，不斷探尋更先進的施工技術。

1）建筑企業應進一步分析與探討國內其他中高層建筑工程項目中混凝土澆筑施工技術在實際應用中的產生質量問題的原因，并從中吸取經驗，明確質量控制要點。

2）建筑企業需嚴格檢查并監督中高層建筑工程項目中混凝土澆筑施工的每項技術環節，及時修正與完善不符合施工要求的施工內容，以此提升施工質量。