探討高層建筑混凝土施工及質(zhì)量控制措施

尹軍

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科研技術(shù)的進(jìn)步，我國高層建筑工程建設(shè)的發(fā)展日新月異。為了適應(yīng)新形勢的工作要求，設(shè)計(jì)、施工等方面也必須有所改進(jìn)。本文以高層建筑設(shè)計(jì)、施工規(guī)范和工藝要求為主線，對(duì)高層建筑施工質(zhì)量的控制方法及其重要意義進(jìn)行了具體論述。

關(guān)鍵詞：

高層建筑；混凝土施工；質(zhì)量控制

一、高層建筑的施工特點(diǎn)

（一）高層建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.強(qiáng)度。高層建筑的結(jié)構(gòu)受力既要考慮垂直荷載作用，還要考慮由風(fēng)力或是地震力引起的水平荷載，充分考慮結(jié)構(gòu)的各種受力情況，保證結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度。

2.剛度。高層建筑要保證結(jié)構(gòu)剛度和穩(wěn)定性，控制結(jié)構(gòu)水平位移。隨著高度的增加，高層建筑的水平位移增大較強(qiáng)度增大更迅速。過大的水平位移會(huì)影響人的生活和工作，使人不舒服。

3.延性。有抗震設(shè)防要求的高層建筑還必須具有一定的延性，使結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下，當(dāng)某一部分進(jìn)入屈服階段后，還具有塑性變形的能力，通過結(jié)構(gòu)的塑性吸收地震力所產(chǎn)生的能量，可維持一定承載力。

4.耐久性。高層建筑的耐久性要求較高，一般分為五級(jí)。

5.基礎(chǔ)穩(wěn)定性。由于高層建筑上部結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的垂直荷載和水平荷載大，各種荷載最終要通過地下室和基礎(chǔ)傳遞到地基，為了確保高層建筑的穩(wěn)定性和滿足地基變形的的要求，其基礎(chǔ)要有一定的埋置深度。

6.抗震性。高層建筑結(jié)構(gòu)要抵抗豎向和水平荷載，在地震區(qū)，還要抵抗地震作用。

（二）高層建筑的施工特點(diǎn)

1.高層建筑施工工程量大、造價(jià)高。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料分析，多層建筑平均每棟建筑面積為2 000 m2，高層建筑的工程量和造價(jià)相當(dāng)于多層建筑的6倍。

2.工期長、季節(jié)性施工不可避免。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料分析，多層建筑單棟工期平均10個(gè)月左右，高層建筑平均為2年左右。

3.高空作業(yè)要突出解決好材料、制品、機(jī)具、設(shè)備和人員的垂直運(yùn)輸。要認(rèn)真做好高空安全保護(hù)、防火、用水、用電、通風(fēng)、臨時(shí)廁所等問題，防止物體墜落發(fā)生打擊事故。

4.深基礎(chǔ)施工。高層建筑基礎(chǔ)一般較深、地基處理復(fù)雜，基礎(chǔ)方案有多種選擇，對(duì)造價(jià)和工期影響很大，還需要研究解決各種深基礎(chǔ)開挖支護(hù)技術(shù)。

5.施工用地緊張，要盡量壓縮現(xiàn)場臨設(shè)工程，減少現(xiàn)場材料、制品、設(shè)備存儲(chǔ)量，根據(jù)現(xiàn)場合理選擇機(jī)械設(shè)備、充分利用工廠化、商品化成品。

6.商品建筑多以鋼筋混凝土為主，鋼筋混凝土又以現(xiàn)澆為主，需要著重研究解決各種工業(yè)化模板、鋼筋連接、高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土、建筑制品、結(jié)構(gòu)安裝等施工技術(shù)。

7.防水、裝飾、設(shè)備要求較高，深基礎(chǔ)、地下室、墻面、屋面、廚房、衛(wèi)生間的防水和管道冷凝水要處理好。設(shè)備繁多、高級(jí)裝飾多，所以施工前期就要安排好加工、訂貨，在結(jié)構(gòu)施工階段就要提前插入裝飾施工、保證施工工期。

三、高層建筑混凝土施工的質(zhì)量問題

在混凝土施工中，存在的質(zhì)量問題很多，而高層建筑由于自身和施工的特點(diǎn)，使得高層建筑在混凝土施工過程中的質(zhì)量問題更突出。

（一）模板工程的質(zhì)量問題

從材料方面來說，由于受項(xiàng)目質(zhì)量目標(biāo)偏低、施工企業(yè)投入的限制、施工管理水平差等多方面原因的影響，很大一部分施工工地的模板及其支撐系統(tǒng)的原材料質(zhì)量達(dá)不到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)。

（二）鋼筋工程的質(zhì)量問題

鋼筋工程中質(zhì)量缺陷主要存在于三個(gè)環(huán)節(jié)中：原材料、鋼筋加工、現(xiàn)場綁扎和焊接。某些工程項(xiàng)目中采用小廠鋼材或在鋼筋加工中作文章，若用于承重結(jié)構(gòu)，可能會(huì)大幅度降低結(jié)構(gòu)可靠性。鋼筋現(xiàn)場綁扎時(shí)有的工程不注意控制節(jié)點(diǎn)部位的鋼筋綁扎，至使有些節(jié)點(diǎn)部位鋼筋錨固長度不足，給工程的安全造成隱患。

（三）混凝土工程的質(zhì)量問題。

混凝土施工過程中的質(zhì)量缺陷主要有下列幾方面：原材料質(zhì)量差、混凝土拌合物質(zhì)量、混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)過程中的錯(cuò)誤行為、混凝土澆筑后的成品保護(hù)。

四、高層建筑混凝土施工前期的質(zhì)量控制

（一）混凝土拌制

嚴(yán)格控制混凝土攪拌質(zhì)量，減小因交通運(yùn)輸造成坍落度損失，影響混凝土的均勻性，混凝土在拌制過程中應(yīng)遵循以下原則：嚴(yán)格按照同一比例執(zhí)行，保證原材料不變、水灰比不變；根據(jù)氣溫條件、澆筑時(shí)間、砂石含水率變化、混凝土坍落度損失等情況，及時(shí)適當(dāng)?shù)貙?duì)原配合比進(jìn)行微調(diào)，以保證混凝土澆筑時(shí)的坍落度，并嚴(yán)格控制在規(guī)定范圍內(nèi)，混凝土不泌水、不離析，確?；炷潦┕べ|(zhì)量；控制混凝土攪拌時(shí)間，攪拌時(shí)間長短直接關(guān)系到混凝土的強(qiáng)度與和易性等標(biāo)準(zhǔn)。

（二）混凝土運(yùn)輸

工業(yè)與民用建筑中大體積混凝土多采用泵送混凝土，用混凝土攪拌車進(jìn)行運(yùn)輸。大體積混凝土地面結(jié)構(gòu)對(duì)混凝土坍落度要求嚴(yán)格，必須嚴(yán)格控制在設(shè)計(jì)要求范圍之內(nèi)，工程施工地點(diǎn)離商品混凝土攪拌站運(yùn)輸距離在1h以上或交通條件差易出現(xiàn)堵車的工程，宜采取在施工現(xiàn)場設(shè)立攪拌站。

五、高層建筑混凝土施工過程中的質(zhì)量控制

（一）澆筑方案控制

混凝土澆筑順序應(yīng)保證新澆筑的混凝土不出現(xiàn)冷縫，采用薄層澆筑，層間結(jié)合按施工縫處理，并要控制好層間間歇時(shí)間，間歇時(shí)間過長，已澆筑混凝土的彈性模量增長得過高，會(huì)造成新老混凝土結(jié)合面產(chǎn)生裂縫，間歇時(shí)間過短，已澆筑的混凝土還處于升溫階段，表面溫度較高時(shí)就已被覆蓋，不利于散熱。同時(shí)也加快新澆筑混凝土的溫升，相互影響就有可能超過允許的最高溫度，加大了混凝土產(chǎn)生裂縫的可能性，因此適當(dāng)?shù)母采w時(shí)間應(yīng)選擇在已澆筑混凝土溫度已降到一定值，而新澆筑混凝土溫度已升到一定值后，已澆筑混凝土溫度回升值小于原混凝土最高溫。

（二）澆筑工藝控制

強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差是反映混凝土生產(chǎn)水平的主要指標(biāo)，值越小說明混凝土的生產(chǎn)水平越高，如果混凝土的質(zhì)量不均勻，混凝土澆筑后存在薄弱環(huán)節(jié)，更加容易由于收斂應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫，另外，保持一定的混凝土澆筑強(qiáng)度，對(duì)于防止混凝土裂縫也是重要的，在同等溫度應(yīng)力影響下，開裂多是在抗拉強(qiáng)度較低的混凝土部分發(fā)生，并且相鄰的混凝土之間的溫度變形相互約束，當(dāng)抗拉強(qiáng)度較低部分的混凝土的相鄰混凝土變形收縮時(shí)，就會(huì)把抗拉強(qiáng)度低的混凝土拉裂，如果在初始混凝土開始凝固前澆筑完畢，就能避免這種不利結(jié)果。降低澆筑溫度不但能降低混凝土中的最高溫度，也能直接影響到新舊混凝土間的溫差，為控制澆筑溫度不大于25～30℃，首先是要控制混凝土原材料的溫度。

（三）人工控溫控制

人工控溫的方法包括保溫法和降溫法。保溫法即在混凝土表面覆蓋保溫層或者灑溫水養(yǎng)護(hù)，提高混凝土表面的溫度，使得混凝土內(nèi)外的溫差不會(huì)過大。降溫法是在混凝土外部灑水降溫，這種使混凝土表面溫度接近環(huán)境溫度，因此能有效地防止表面裂縫的產(chǎn)生。另外一種降溫的方法就使用埋入混凝土中的循環(huán)水水管降溫。水管冷卻進(jìn)行內(nèi)部降溫的方法不僅降低混凝土內(nèi)的最高溫升和平均溫度，還能有效地減小溫差，有效地減少了溫度應(yīng)力。

（四）養(yǎng)護(hù)措施控制

早期混凝土如暴露在低的環(huán)境溫度、高的表面溫度以及干燥收縮的情況下，容易產(chǎn)生裂縫。因此，應(yīng)該安排好拆模時(shí)間，在拆模后保護(hù)性隔熱以防止暴露在低的環(huán)境溫度下，在夏季應(yīng)避免太陽直射，覆蓋灑水保濕來減輕收縮效應(yīng)。為保持混凝土表面溫度在規(guī)定范圍內(nèi)，需要設(shè)置隔熱層以免溫度的驟然變，使表面混凝土的溫度緩慢地接近環(huán)境溫度。

結(jié)語

隨著材料強(qiáng)度的提高，施工工藝的改進(jìn)，新型結(jié)構(gòu)的發(fā)展，建筑物及構(gòu)筑物越來越呈現(xiàn)大體積、大跨度、大高度的趨勢，混凝土用量越來越大。因此，在高層建筑施工過程中對(duì)混凝土工程質(zhì)量的控制就顯得尤為重要，也是重中之重。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張連偉主編.工程質(zhì)量管理與系統(tǒng)控制.武漢大學(xué)出版社.2006版.