高層建筑混凝土澆筑技術改進措施探析

馮冠軍 張洪波 化龍飛

中國機械工業第四建設工程有限公司 河南 鄭州 450000

高層建筑工程建設由很多環節構成，混凝土澆筑是其中最主要的環節之一，有效開展混凝土澆筑工作，可提升建筑工程質量，符合相關規定要求，為建筑更好地使奠定良好基礎。然而一些高層建筑工程混凝土澆筑時，經常受到外界環境、材料、人員等因素的影響而出現各種問題，導致建筑建設質量不符合要求，不利于建筑的后續使用。所以，為了進一步提升高層建筑建設質量，必須采取科學、合理的方式對混凝土澆筑技術予以改進。

1 高層建筑混凝土澆筑技術概述

1.1 基于不同方式的澆筑技術

高層建筑具有高度高、對地基荷載壓力大、基礎深、建筑內部結構較為復雜等諸多特點，使得同一高層建筑施工時，需要根據工程結構特點，將其劃分成多個小項目，然后針對各小項目選擇相應的混凝土澆筑技術，如水下雙管加固混凝土澆筑技術、預應力輸管大直徑薄壁混凝土澆筑技術、小直徑鋼管混凝土澆筑技術等[1]。

由于高層建筑高度較高，為了保證建筑整體的穩定性，必須構建出較深的基礎，因而在混凝土澆筑時，可能在地下水面下完成，對此，則應采用水下雙管加固混凝土澆筑方式，該技術流程為：按照要求挖掘基礎，在合理位置處構建樁基，運輸并固定模板，通過雙管對混凝土運輸并澆筑等，通過該技術的應用，可有效提升基礎的穩定性，為后續施工活動的進行提供支持[2]。

預應力輸管大直徑薄壁混凝土澆筑技術常用于地基上部的建筑結構，即在施工現場相應位置處鋪設預應力管道，然后通過該管道輸送混凝土，通過該技術的應用，使得整個施工流程大大精簡，提升施工速率，縮短施工周期，為工程質量提供保障[3]。

直徑鋼管混凝土澆筑技術主要是在施工現場鋪設小直徑鋼管，并通過其為主要材料輸送混凝土，常用于結構內部較為復雜、作業面較小的工程中，施工時根據建筑特點，將其劃分成多個層面與階段，然后采用高質量的混凝土材料、振搗工藝等，以使整個建筑質量符合要求。

1.2 基于不同施工流程的澆筑技術

高層建筑施工時，為了縮短施工周期，提升施工質量，還應針對項目的具體情況，設計出不同的混凝土澆筑施工工序，主要包括如下3種常見的施工技術。（1）全面分層澆筑技術。該方法通常應用于結構面相對較小的項目中，同一水平面內澆筑時，由兩側澆筑開始，逐漸向中間進行，也可先澆筑中間，之后逐漸向兩側進行，再或者是由短邊處開始，逐漸向長邊處進行。在同一垂直面內澆筑時，采用由下至上的澆筑順序，下層澆筑結束且強度與硬度符合要求后，才可進行上一層的澆筑。（2）分段分層澆筑技術。該方法通常應用于結構面較大，且結構澆筑厚度較高的建筑中，施工時一般由下層結構開始，當其澆筑厚度達到一定水平后，進行二層結構的澆筑。（3）斜面分層澆筑技術。通常應用于結構面較大、厚度較高，且長度較長的工程中。操作方法與第二種技術基本相同。

2 某高層建筑工程概述

2.1 基本概述

本次研究選擇了某高層建筑工程作為研究對象。某工程建筑面積為9.91萬m2，共由2類建筑構成，一類建筑為24層，另一類建筑為32層。單個建筑共包括地上與地下工程2部分，其中，地下為停車場與建筑電氣存儲場所，采用高強度防水混凝土；地上為辦公樓，其中，1～12層施工時，采用了型號為C50的混凝土；13～20層施工時，采用了型號為C45的混凝土；20～27層施工時，采用了型號為C40的混凝土；28層以上施工時，采用了型號為C35的混凝土。某工程3D效果如圖1所示。

圖1 某工程3D效果

2.2 高層建筑混凝土澆筑技術要點

2.2.1 基礎施工

基礎施工是整個高層建筑建設中的重要環節，這一環節進行的好壞，直接影響到后續施工質量，只有構建出高質量的基礎，才可提升基礎的支撐力，防止后續施工出現坍塌、傾斜、沉陷等問題。現代工程領域內通常存在多種基礎形式，如大體積基礎、階梯狀基礎與條形基礎等，每種基礎具有不同特點，應針對工程具體情況而定。某工程施工時，由于其建筑結構體積較大，厚度較高，因而選擇了大體積基礎，施工流程為：準備稱量設備、布料機、振搗機、石子、水泥、外加劑等工具與材料；混凝土澆筑；基礎養護與檢測。其中，混凝土澆筑時采用了分層澆筑的方式，為了確保基礎澆筑質量，應嚴格遵守相關工序。

2.2.2 框架施工

框架是高層建筑的重要承重結構，構建出高質量的建筑框架，能夠提升整個建筑的承重能力，使建筑保持豎立，降低建筑出現倒塌、傾斜的概率。所以，高層建筑施工時必須要采取科學、合理的方式完成框架混凝土澆筑。某工程框架施工時，采用了分層澆筑技術，由最下層開始，逐漸向高層進行澆筑，每層澆筑結束后，需要等待一段時間，待該層混凝土強度達到一定標準后，才會對下一層澆筑。遇到結構復雜的框架時，要對整個框架結展開深入研究，針對研究結果，設置出合理的澆筑層，以提升每層連接的質量。混凝土澆筑前，應仔細對模板予以檢查，判斷模板是否存在問題，若發現問題，應及時予以處理，以保證模板穩定性，為后續澆筑活動的開展提供支持。

2.2.3 剪力墻施工

剪力墻是建筑中抗風、抗震結構，通常具有較高的剛度，提升建筑整體穩定性，防止建筑在大風、地震等惡劣條件下出現倒塌的風險。某工程施工時選擇了分層澆筑方案，澆筑工序與框架結構施工基本相同，均是由下層開始，逐漸向上進行澆筑。為了確保混凝土澆筑質量，不僅要嚴格遵循澆筑流程，而且每層澆筑結束后，均要對澆筑結構予以檢查，判斷澆筑結構是否符合要求，是否存在缺陷，若發現缺陷，第一時間采取相應的方式予以處理，確保該層質量符合要求后，才可對下層澆筑。每層澆筑過程中，先澆筑地面，再澆筑墻體的流程，澆筑的同時，應觀測澆筑厚度，以使剪力墻厚度處于標準要求。應對鋼筋結構糾正與加固處理，防止剪力墻發生形變，提升整個剪力墻的質量。此外，混凝土澆筑時，應確保澆筑的連慣性，如無必要，不可中斷澆筑，防止墻體上出現裂紋等。

2.2.4 梁板施工

梁板施工時，某工程選擇了全面分層澆筑方案，由建筑一側開始，逐漸向另一側進行澆筑。建筑結合處的梁板結構較為復雜，形狀種類較多，且內部存在大量鋼筋，因而在澆筑過程中，應考慮梁板結合處的整體性，統一進行澆筑，同時完成振搗，以使梁與板能夠緊密結合到一起。梁結構為條性狀，且上部鋪設大量鋼筋，因而只能選擇一些顆粒較小的骨料，若骨料體積較大，則難以進入到梁體當中，影響混凝土澆筑質量。澆筑結束后，還應以機械工具為主，結合人工振搗的手段，對梁體進行振搗，以保證梁體表面的平整性。對于結構較大的區域，一般以機械振搗為主，而對于較為狹窄的區域，則以人工振搗為主。

3 高層建筑混凝土澆筑技術改進策略

3.1 設計合理的材料配制方案

混凝土是高層建筑施工中應用最為廣泛的材料，確保混凝土各方面性能符合要求，能夠提升整個工程的建設質量。所以，某工程建設過程中，必須對混凝土的配制產生高度重視，以制備出高質量的混凝土材料。具體應從下述3方面著手。（1）選擇高質量的原材料。混凝土是由多種材料按照一定比例均勻混合而成的混合物，只有選擇高質量的原材料，才能配制出高性能混凝土，為混凝土的后續使用提供支持。因此在施工前，施工人員應深入材料市場進行調查，準確了解每種材料的具體情況，并以此為基礎，結合設計方案的要求，選擇最佳的原材料。且原材料進入施工現場前，還要嚴格按照相關規定要求對材料進行檢測，確保原材料性能符合設計方案及說明書的要求。（2）設計配比。混凝土制備時，即便選擇了高質量原材料，但各種原材料添加量的不同，也會使混凝土性能產生一定差異，因而選擇原材料后，應根據原材料特點，結合設計方案要求，通過實驗計算的方式，設計并修改混凝土配比，以得到符合工程建設要求的配比方案。（3）混凝土攪拌控制。為了保證混凝土質量符合要求，還應對原材料攪拌的控制，針對混合料體積，設置出最佳的攪拌時間，以保證混凝土攪拌均勻（表1）。

表1 混凝土攪拌時間

3.2 選擇最佳的混凝土運輸方法

混凝土的運輸也會對混凝土澆筑質量造成一定影響，若運輸方法不合理，會增加混凝土水分蒸發速度，降低混凝土的含水率，使混凝土在運輸過程中出現初凝問題，從而影響混凝土的應用，降低整個工程的建設質量。所以，某工程施工時，應選擇最佳的混凝土運輸方法。由于某建筑屬于高層建筑工程，因而在混凝土運輸時，選擇了垂直運輸的方案，同時，為了保證混凝土運輸效率，應控制運輸時長，采用高性能運輸裝置，設計合理的攪拌次數，以使混凝土一直保持良好性，避免運輸時發生離析、失水等現象，提升混凝土澆筑效果。此外，根據高層建筑工程的特點，結合工程施工速度等因素，設計出最佳的澆筑方案，以此為混凝土的運輸提供指導。

3.3 加強混凝土澆筑的質量管理

要想確保混凝土澆筑質量符合要求，應加強對混凝土澆筑質量的管理。首先，在澆筑前，應仔細對原結構予以檢查，判斷鋼筋、模板等是否符合要求，以免原結構存在質量問題而影響后續澆筑效果。其中，鋼筋檢查時，主要檢查內容包括：位置是否合理，外部預留長度是否達到要求等；模板檢查時，主要內容包括：表面是否潔凈，是否存在縫隙與凹坑，模板固定是否牢固等，若發現問題，應及時采取有效的方式予以處理。確定模板無問題后，才可完成混凝土澆筑工作。澆筑時，每層應連續澆筑，盡量不再中間中斷，以防止層中出現縫隙。

3.4 提升混凝土結構的振搗效果

完成混凝土澆筑工序后，應第一時間對結構表面進行振搗。為了保證振搗效果，需要采用機械結合人工混合振搗的方式。其中，機械振搗方式主要應用在空間較大的區域，可提升振搗效率，有利于整個振搗作業的順利開展。人工振搗方式則應用于空間相對較小，或是承重能力較弱的區域，如梁結構等，這是因為這些區域采用機械振搗時，不僅會影響振搗質量，而且還容易對結構造成破壞。無論采用哪種振搗方式，均要控制振搗力度，不可過大，以免對建筑結構造成損壞，也不可能過小，無法完全將混凝土內部氣體排出而影響混凝土澆筑質量。通過合理的振搗，可使混凝土與鋼筋、預埋件等緊密結合到一起，不僅使結構表面保持平整，提升結構的美觀性，而且還會賦予整個建筑結構更強的穩定性，為建筑后續使用奠定良好基礎。

3.5 采取科學的養護方法

混凝土澆筑與振搗結束后，并不意味著工程施工的結束，還需要采取科學合理的方式對混凝土結構進行養護，如此才能保證混凝土符合相關規定要求。在養護過程中，先要針對工程特點，結合周圍環境、氣候等具體情況，設計出最佳的養護方案，為養護工作的開展提供支持。在養護過程中，根據混凝土表面濕度與溫度，及時灑入適量水分，以使混凝土內外溫差控制在要求范圍內，防止溫差過大而產生裂縫。同時，還應控制養護時間，以保證混凝土強度、硬度等性能達到標準。不同類型混凝土養護時間要求見表2。

表2 不同類型混凝土養護時間要求

4 結束語

高層建筑施工過程中混凝土澆筑環節至關重要，只有保證這一環節順利進行，才會提升整個工程的建設質量，為高層建筑后續使用提供支持。為此，高層建筑混凝土澆筑時，應設計合理的材料配制方案，選擇最佳的混凝土運輸方法，加強混凝土澆筑的質量管理，提升混凝土結構的振搗效果，同時采取科學的養護方法，以確保混凝土澆筑質量符合要求，為提升整個建筑質量奠定良好基礎。