淺析高層建筑混凝土施工質(zhì)量控制

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0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，城市的規(guī)模變得越來(lái)越大，對(duì)城市中土地的使用效率也要求越來(lái)越高。因此高層建筑就成為施工的主要內(nèi)容，本人結(jié)合近10年高層建筑工程監(jiān)理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就如何保證高層建筑施工質(zhì)量所涉及到的一些問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。

1 高層建筑的最新定義

超過(guò)一定層數(shù)或高度的建筑將成為高層建筑。高層建筑的起點(diǎn)高度或?qū)訑?shù)，各國(guó)規(guī)定不一，且多無(wú)絕對(duì)、嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。

1.1 我國(guó)對(duì)高層定義

在我國(guó)，舊規(guī)范規(guī)定：8層以上的建筑都被稱為高層建筑，而目前，接近20層的稱為中高層，30層左右接近100 m稱為高層建筑，而50層左右200 m以上稱為超高層。在新《高規(guī)》即JGJ 3-2002高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程里規(guī)定：10層及10層以上或高度超過(guò)28 m的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)稱為高層建筑結(jié)構(gòu)。當(dāng)建筑高度超過(guò)100 m時(shí)，稱為超高層建筑。我國(guó)的房屋一般8層以上就需要設(shè)置電梯，對(duì)10層以上的房屋就有提出特殊的防火要求的防火規(guī)范，因此我國(guó)的GB 50352-2005民用建筑設(shè)計(jì)通則、GB 50045-95高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范將10層及10層以上的住宅建筑和高度超過(guò)24 m的公共建筑和綜合性建筑劃稱為高層建筑。

1.2 國(guó)外對(duì)高層定義

在美國(guó)，24.6 m或7層以上視為高層建筑;在日本，31 m或8層及以上視為高層建筑;在英國(guó)，把不小于24.3 m的建筑視為高層建筑。本文所指的高層建筑按照GB 50352-2005民用建筑設(shè)計(jì)通則的規(guī)定，認(rèn)定10層及10層以上的住宅建筑和高度超過(guò)24 m的公共建筑和綜合性建筑稱為高層建筑。

2 混凝土材料的控制

2.1 原材料的控制

混凝土的原材料包括水泥、砂、石子、水和各種添加劑，施工規(guī)范中對(duì)各種原材料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有嚴(yán)格的規(guī)定，作為監(jiān)理單位和施工單位，要把好入口關(guān)和檢測(cè)關(guān)，對(duì)于不合格的材料不許進(jìn)場(chǎng)，同時(shí)要加強(qiáng)檢測(cè)工作，從源頭上杜絕劣質(zhì)工程。

2.2 配比的選定

工程開(kāi)工前，一般均要按設(shè)計(jì)要求配制不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，并都要到法定試驗(yàn)機(jī)構(gòu)做級(jí)配試驗(yàn)，待級(jí)配報(bào)告出來(lái)后，根據(jù)級(jí)配做配合比試驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)室配比)，在實(shí)際施工時(shí)照此執(zhí)行，但問(wèn)題就在于級(jí)配與現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中是否相符。有資料統(tǒng)計(jì)顯示，若因砂的含水率增多砂率下降2%～3%，混凝土強(qiáng)度將下降15%～20%，而水泥數(shù)量的影響為5%～20%，石子及砂的級(jí)配影響為5%～20%;水灰比影響為多增1%強(qiáng)度降低5%～10%。既然影響如此之大，那就應(yīng)該采取相應(yīng)措施進(jìn)行控制。

1)根據(jù)地區(qū)市場(chǎng)原材料情況進(jìn)行不同配比的試驗(yàn)，以確保在施工過(guò)程中配比的及時(shí)調(diào)整，如5 mm～40 mm石子，M＜2.3細(xì)砂做一組，5 mm～40 mm石子，M≥2.3中粗砂做一組等等。

2)對(duì)實(shí)驗(yàn)室配比結(jié)合原材料的含水量、含泥量進(jìn)行施工配合比調(diào)整，以確保實(shí)驗(yàn)室配比的實(shí)際通用性。在實(shí)際施工中要加強(qiáng)原材料把關(guān)工作，砂石級(jí)配不良時(shí)，采取相應(yīng)措施調(diào)整，如適量摻入0.5 mm～10 mm砂石等。

2.3 混凝土質(zhì)量的生產(chǎn)控制

1)混凝土拌合物的攪拌?；炷量刹捎脵C(jī)器攪拌和人工攪拌。攪拌機(jī)械分為自落式攪拌機(jī)和強(qiáng)制式攪拌機(jī)。所謂攪拌制度是指進(jìn)料容量、投料順序和攪拌時(shí)間。攪拌制度將直接影響到混凝土攪拌質(zhì)量和攪拌機(jī)的效率。2)混凝土的運(yùn)輸?；炷吝\(yùn)輸分為地面運(yùn)輸、垂直運(yùn)輸和樓面運(yùn)輸三種。目前，施工中所用混凝土多為商品混凝土，這就需要商品混凝土供應(yīng)廠家根據(jù)工程量的大小并結(jié)合自身設(shè)備條件，選取相應(yīng)的運(yùn)輸設(shè)備，提前預(yù)測(cè)運(yùn)輸設(shè)備可能出現(xiàn)的故障和問(wèn)題，并及時(shí)安排機(jī)修人員做好設(shè)備的檢查和修理工作。不能因?yàn)樵O(shè)備故障而停止混凝土的澆筑，確保在施工過(guò)程中及時(shí)提供工程所需混凝土，促進(jìn)工程有序向前推進(jìn)，保證施工進(jìn)度。3)混凝土拌合物的澆筑與搗實(shí)。澆筑混凝土拌合物前除了做好澆筑工藝的一般準(zhǔn)備工作外，還應(yīng)做好有關(guān)模板、鋼筋及預(yù)埋件等的準(zhǔn)備與檢查工作，各種構(gòu)件的混凝土均應(yīng)分層澆筑?；炷翝仓?yīng)連續(xù)進(jìn)行以保證結(jié)構(gòu)的整體性。重點(diǎn)部位混凝土的澆筑應(yīng)填寫(xiě)施工記錄。

2.4 嚴(yán)格養(yǎng)護(hù)制度

高層建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土不僅能縮短施工周期，而且能改善混凝土的施工性能。但在某些工程上的使用表明，在配比原材料、振搗控制嚴(yán)格的情況下，仍出現(xiàn)混凝土強(qiáng)度不足。分析其原因，多為搶工期、養(yǎng)護(hù)時(shí)間嚴(yán)重不足。據(jù)有關(guān)專家測(cè)試結(jié)果，其強(qiáng)度比為：全濕養(yǎng)護(hù)28 d∶全濕養(yǎng)護(hù)3 d∶空氣中養(yǎng)護(hù)28 d分別為2∶1.5∶1，由此可見(jiàn)養(yǎng)護(hù)的重要性。

1)對(duì)大體積澆筑量大的混凝土應(yīng)有養(yǎng)護(hù)方案，從養(yǎng)護(hù)開(kāi)始至養(yǎng)護(hù)結(jié)束應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，從主觀意識(shí)上要對(duì)養(yǎng)護(hù)有足夠的認(rèn)識(shí)。養(yǎng)護(hù)方案中應(yīng)從人員、水源、晝夜、覆蓋等多方面措施進(jìn)行考慮，不漏主要關(guān)鍵細(xì)節(jié)。2)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)期的督查。對(duì)養(yǎng)護(hù)所采取的措施及現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)情況進(jìn)行跟蹤記錄，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，確保養(yǎng)護(hù)的有效性。

3 裂縫寬度的控制

從我國(guó)的GB 50010-2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范看出，裂縫寬度在不同的環(huán)境下，不同的混凝土結(jié)構(gòu)其裂縫寬度也有不同的控制標(biāo)準(zhǔn)，允許裂縫最大為0.2 mm～0.4 mm。但作為裂縫控制來(lái)說(shuō)，應(yīng)以預(yù)控為主，等裂開(kāi)了、縫增大了再補(bǔ)救那是萬(wàn)不得已。裂縫分為運(yùn)動(dòng)、不穩(wěn)定、穩(wěn)定、閉合、愈合等幾大類型。雖說(shuō)骨料內(nèi)部凝固時(shí)產(chǎn)生的微觀裂縫不可避免，但從質(zhì)量角度考慮應(yīng)盡可能減少。由于高層建筑混凝土強(qiáng)度普遍較高、混凝土量較大且?guī)в械叵率?，所以裂縫產(chǎn)生的可能性更大。下面主要敘述有關(guān)對(duì)裂縫的“放”“抗”相關(guān)措施。

3.1 設(shè)計(jì)措施

“放”的措施：設(shè)置永久性伸縮縫;外墻面適當(dāng)位置留分隔縫等?！翱埂钡拇胧罕苊饨Y(jié)構(gòu)斷面突變帶來(lái)的應(yīng)力集中，重視對(duì)構(gòu)造鋼筋的配置;對(duì)采用混凝土小型空心砌塊等輕質(zhì)墻體，增設(shè)間距不大于3 m的構(gòu)造柱，每層墻高的中部增設(shè)厚度120 mm與墻等寬的混凝土腰梁;砌體無(wú)約束端增設(shè)構(gòu)造柱;預(yù)留的門(mén)窗洞口采用鋼筋混凝土框加強(qiáng);兩種不同基體交接處，用鋼絲網(wǎng)(每邊搭接不小于150 mm)進(jìn)行處理;屋面保溫層與隔氣層的合理設(shè)置等?！胺拧薄翱埂毕嘟Y(jié)合的措施：合理設(shè)置后澆帶，采取相應(yīng)補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)，混凝土中多摻纖維素類等。

3.2 施工措施

“放”的措施：砌筑填充墻至接近梁底，留一定高，砌筑完后間隔至少一周，宜15 d后補(bǔ)砌擠緊;合理分縫分塊施工;在柱、梁、墻板等變截面處宜分層澆搗等。

“抗”的措施：1)盡量避免使用早強(qiáng)高的水泥，積極采用摻合料和混凝土外加劑，降低水泥用量(宜小于450 kg/m3)。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，每立方米混凝土的水泥用量增加10 kg，其水化熱將使混凝土的溫度升高1℃。高層混凝土用量大，有時(shí)還有大體積混凝土，從經(jīng)濟(jì)、實(shí)用角度宜摻入外加劑。當(dāng)然摻入外加劑后，要預(yù)計(jì)對(duì)早期強(qiáng)度的影響程度。據(jù)此可提請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)科研部門(mén)予以探討和評(píng)定。2)選擇合理的最大粒徑砂石，這樣可減少水和水泥用量，減少泌水、收縮和水化熱。有資料顯示：用5 mm～40 mm碎石，比用5 mm～25 mm的碎石，可減少用水量6 kg/m3～8 kg/m3，降低水泥用量15 kg/m3;用M=2.8的中粗砂比用M=2.3的中粗砂，可減少用水量20 kg/m3～25 kg/m3。

4 結(jié)語(yǔ)

如何保證高層建筑混凝土工程施工質(zhì)量是一個(gè)系統(tǒng)工程，本文僅僅從材料控制和裂縫控制兩個(gè)方面提出了一些淺顯的觀點(diǎn)，拋磚引玉，以引起同行對(duì)高層建筑混凝土施工質(zhì)量的更多的關(guān)注和研討。

［1］ JGJ 3-2002，高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程［S］.

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［3］ 張克佳.淺談高層建筑施工的控制要點(diǎn)［J］.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2009(3)：110.

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