談混凝土在高層建筑施工中的應(yīng)用

張慶杰

摘要：高層建筑混凝土施工中，常有基礎(chǔ)、柱、梁及板的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同的要求，有時(shí)還相差很大。一般在高層發(fā)建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工中，為了滿足柱軸壓比的要求，同時(shí)又要控制柱截面不過大，柱子采用較高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土是一種必然。而對(duì)于以受彎為主的樓層梁板，過高的混凝土強(qiáng)度等級(jí)卻是不需要且不適宜的，前者指對(duì)其抗彎承載力的貢獻(xiàn)不明顯，后者則指對(duì)構(gòu)件承受非荷載應(yīng)力（混凝土收縮應(yīng)力、溫度應(yīng)力等）有利。

一、建筑材料的選擇應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)

在施工過程中選擇建筑材料必須要把好質(zhì)量關(guān)，不僅要選擇質(zhì)量好的材料，還要材料滿足建筑需要；通過優(yōu)化混凝土配合比，可以有效地避免混凝土裂縫的形成。

1.水泥

水化熱是水泥材料中的常見問題，是造成混凝土溫度裂縫的重要因素，在建筑施工過程中運(yùn)用到的水泥應(yīng)當(dāng)選擇大廠生產(chǎn)的水泥；為確保水泥的質(zhì)量完整，應(yīng)當(dāng)積極選用低熱水泥；在材料采購(gòu)過程中，施工單位應(yīng)派專業(yè)人員檢查水泥生產(chǎn)廠家的出廠質(zhì)量證明書，確定水泥的凝結(jié)時(shí)間、安定性和強(qiáng)度符合施工要求。

2.骨料

房屋建設(shè)中使用的骨料（砂石）要求比較嚴(yán)格，所選骨料應(yīng)當(dāng)滿足高質(zhì)量、高強(qiáng)度、物理化學(xué)性能好、無有機(jī)雜質(zhì)的要求。粗骨料最好采用自然連續(xù)級(jí)配碎石，碎石最大粒徑應(yīng)小于結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4，且小干鋼筋間距最小凈距的3/4。細(xì)骨料最好采用中粗砂，根據(jù)相關(guān)的建筑材料試驗(yàn)得出：每立方混凝土可降低水泥用量20.25kg，減少10Kg水泥，溫度降低1oC。

3.外加劑

為減少混凝土開裂，需要選擇合適的外加劑，這是避免裂縫的有效措施。在所有的外加劑中，粉煤灰對(duì)干混凝土的防裂效果是最好的，粉煤灰的使用能有效改善混凝土的干縮性和脆性，降低混凝土的水化熱；而木質(zhì)素磺酸鈣屬陰離子表面活性劑，對(duì)水泥顆粒會(huì)產(chǎn)生分散效應(yīng)，降低水的表面張力。在施工過程中，對(duì)混凝土加入水泥重量0.25%的木鈣減水劑（即木質(zhì)素磺酸鈣），就可明顯改善混凝土和易性，減少10%左右的拌合水，節(jié)約10%左右的水泥，從整體上降低水化熱。

4.配合比

混凝土的配合比設(shè)計(jì)好壞將直接關(guān)系著混凝土的質(zhì)量，如果配合比設(shè)計(jì)出現(xiàn)問題，最終配制的混凝土將無法滿足房屋施工的要求。配合比的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)首先要滿足強(qiáng)度等級(jí)、混凝土性能等基本要求，在到達(dá)泵送混凝土流動(dòng)性標(biāo)準(zhǔn)后，采用少量水泥，以及水灰比小的配合比，可以有效降低水泥水化熱。

二、多種原因引起房屋形成裂縫

混凝土溫度和濕度的變化、混凝土自身的脆性和不平衡、混凝土結(jié)構(gòu)混亂是導(dǎo)致工程建設(shè)中形成混凝土裂縫的主要因素，其次還有：混凝土原材料質(zhì)量差、模板變形不均勻沉降等，水泥在混凝土硬化期間釋放出大量水化熱，不斷提升了內(nèi)部溫度，使得拉應(yīng)力在混凝土表面產(chǎn)生在后期降溫過程中，其他部分的約束使得混凝土內(nèi)部又產(chǎn)生拉應(yīng)力。此外，氣溫的降低會(huì)引起較大的拉應(yīng)力，當(dāng)所有的拉應(yīng)力集合起來，到達(dá)一定的程度時(shí)給房屋帶來過大的承載，就會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，還有一些細(xì)小的事情也會(huì)引起裂縫，例如：缺少養(yǎng)護(hù)、干濕轉(zhuǎn)化、干縮形變等等。

對(duì)于鋼筋混凝土而言，鋼筋承擔(dān)了拉應(yīng)力，壓應(yīng)力由混凝土承受，如果素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝土周邊出現(xiàn)了拉應(yīng)力，則完全由混凝土承擔(dān)。按照標(biāo)準(zhǔn)的建筑設(shè)計(jì)，對(duì)于拉應(yīng)力是應(yīng)該避免的，但施工中存在的各種因素，導(dǎo)致拉應(yīng)力很難避免，尤其是溫度原因引起的拉應(yīng)力幾乎無法消除，給施工技術(shù)帶來很大的困難，在施工過程中，因?yàn)樵牧喜痪?、水灰比不定、離析現(xiàn)象等因素的存在，加上同一塊混凝土中的抗拉強(qiáng)度存在差異，大大降低了混凝土的抗拉能力，讓裂縫很容易形成。

三、進(jìn)行處理裂縫的施工措施

科學(xué)合理的施工技術(shù)對(duì)于整個(gè)房屋建筑而言有著重要的意義，不僅大大降低了建筑的施工成本，還能優(yōu)化資源配置，在合理分配人力、物力、財(cái)力的基礎(chǔ)上，發(fā)揮出最佳的建筑效果。施工技術(shù)的實(shí)施，重要意義在于對(duì)裂縫的產(chǎn)生有著控制作用，提升施工技術(shù)可以有效降低混凝土內(nèi)外的溫差，避免房屋形成裂縫。

澆筑方法

混凝土施工過程中需要按照以下流程進(jìn)行混凝土澆筑：自然流淌、水平分層、斜向分段、持續(xù)推移、一次到頂?shù)?。若混凝土不合格必須退回?cái)嚢枵?，澆筑過程中絕對(duì)不能向已攪拌好的混凝土中加水?；煲赏恋姆謱雍穸纫惨獪?zhǔn)確把握，下一層的混凝土必須在被上層混凝土覆蓋前提下才能澆筑，這樣能將上下層澆筑間隔控制在混凝土初凝時(shí)間范圍內(nèi)，有效防止因時(shí)間間隔過長(zhǎng)造成施工裂縫。實(shí)施混凝土澆筑還要注意氣象溫度變化帶來的影響，最好不要在天氣劇烈變化的時(shí)候進(jìn)行混疑土澆筑。

2.振搗方式

在混凝土振搗時(shí)應(yīng)當(dāng)將進(jìn)行三道振搗，三道設(shè)置要求為：第一道為混凝土的坡角，第二道為混凝土的坡中間，第三道為混凝土的坡頂，只有三道設(shè)置的位置符合要求，并進(jìn)行合理地配合才可保證振搗覆蓋整個(gè)坡面，達(dá)到預(yù)期的效果，在采用振搗棒振搗時(shí)，必須要把握好振搗棒的插入深度以及振搗時(shí)間，將振搗棒插入下層混凝土的深度控制在50mm以上，振搗棒移動(dòng)的間距控制在400mm左右，振搗棒要快插慢拔。當(dāng)混凝土振搗密實(shí)后，要用刮杠刮平混凝土表面，再撒上5-25mm碎石，終凝前用木抹搓平，次數(shù)最好在兩遍以上。

3.溫度控制

建筑施工中對(duì)混凝土溫度控制的方法較多，目前工程建設(shè)中通常采用改善骨料級(jí)配來控制混凝土溫度，具體做法為：選擇干硬性混凝土，加入混合料，這樣可以降低混凝土中的水泥用量，除此措施外，在拌和混凝土?xí)r，采取加水或用水將碎石冷卻的方法，也可以有效降低混凝土的澆筑溫度。在采取措施的過程中，也要隨時(shí)準(zhǔn)備好溫度散發(fā)，創(chuàng)造更多的散熱途徑，控制混凝土溫度，例如減少澆筑厚度，借助澆筑層面散熱，埋設(shè)水管，通入冷水降溫等等。

4.改善約束

如果混凝土溫度大于氣溫，就要準(zhǔn)確地把握好拆模時(shí)間，避免造成混凝土表面出現(xiàn)早期裂縫，進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，水化熱的散發(fā)會(huì)在表面引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力，就會(huì)提升混凝土表面的溫度；如果將模板拆除，就會(huì)大大降低表面的溫度，讓混凝土的表面附加拉應(yīng)力，當(dāng)水化熱應(yīng)力相互疊加后就會(huì)出現(xiàn)裂縫，這對(duì)于混凝土的使用性能的影響是很大的。

5.施工管理

施工管理主要是針對(duì)施工過程進(jìn)行的，其目的在于保證整個(gè)建筑施工能夠按照一定的規(guī)范有序進(jìn)行，避免出現(xiàn)施工事故；施工管理還要對(duì)鋼筋工程的隱蔽驗(yàn)收工作進(jìn)行加強(qiáng)，這樣能夠保證混凝土樓板的厚度、強(qiáng)度，鋼筋高度和錨固長(zhǎng)度能符合建筑施工的要求；樓板找平層厚度也要按照建筑設(shè)計(jì)的要求，厚度不能過大，當(dāng)混凝土澆注結(jié)束后，應(yīng)該壓平磨光，且一次性完成，這樣能使混凝土表面抗裂性能增強(qiáng)。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，裂縫問題是混凝土施工過程中最為常見的問題，解決好裂縫問題既可以保證房屋的使用性能，也可減少建筑材料的浪費(fèi)。在選擇裂縫的處理方法時(shí)，需要根據(jù)房屋的實(shí)際情況，并且結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的施工方法以及建筑房屋的構(gòu)造特征進(jìn)行選擇，不僅在施工過程采取一定的措施，當(dāng)施工完畢后還要加強(qiáng)各個(gè)方面的管理，做好養(yǎng)護(hù)工作，才能使裂縫問題得到根本解決。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：河北建翔建筑工程有限公司）