淺談高層建筑施工及混凝土強(qiáng)度控制

張文強(qiáng)

（遼寧宗裕房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，遼寧 丹東 118003）

淺談高層建筑施工及混凝土強(qiáng)度控制

張文強(qiáng)

（遼寧宗裕房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，遼寧 丹東 118003）

高層建筑我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，城市人口的猛增，建設(shè)用地的緊張，促使建筑向高空發(fā)展，因此，高層建筑就成為施工的主要內(nèi)容，本文就高層建筑施工中所涉及到的混凝土強(qiáng)度控制進(jìn)行了簡(jiǎn)要的論述。

高層建筑 混凝土 強(qiáng)度

1 高層建筑

目前，對(duì)于高層建筑尚無統(tǒng)一的嚴(yán)格定義。不同國(guó)家、不同時(shí)期，對(duì)于高層建筑的定義也不同，但原則上是以層數(shù)和建筑高度來標(biāo)定的。如：德國(guó)規(guī)定22m以上的建筑物為高層建筑；英國(guó)規(guī)定24.3m以上的建筑物為高層建筑；美國(guó)規(guī)定24.6m以上或7層以上的建筑物為高層建筑；法國(guó)規(guī)定居住建筑高度在50m以上，其他建筑高度28m以上的建筑為高層建筑；日本規(guī)定8層以上或者高度超過31m的建筑為高層建筑。在我國(guó)，JGJ 3–2010 《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》將10層及10層以上或高度超過28m的住宅建筑結(jié)構(gòu)和房屋高度大于24m的其他民用建筑，劃為高層民用建筑；GB 50045–1995 《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和JGJ 99–1998 《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定10層及10層以上的居住建筑和24m以上的其他民用建筑為高層建筑。因此，可以認(rèn)為10層及10層以上的住宅和約24m以上高度的其他建筑為高層建筑，也可以把40層或超過100m的建筑單列出來稱為超高層建筑，而把9層以下或高度不超過24m的建筑稱為中高層建筑（7～9層）、多層建筑（4～6層）或低層建筑（≤3層）。

2 高層建筑的組成、特點(diǎn)及施工

2.1 高層建筑的組成

從建筑功能特性來看，高層建筑一般由以下幾部分組成：地下室(設(shè)備層、人防)；裙房(公共場(chǎng)所)；轉(zhuǎn)換層(技術(shù)層)；標(biāo)準(zhǔn)層(寫字、客房、庫(kù)房等)；非標(biāo)準(zhǔn)層(樓頂餐廳、屋頂機(jī)房等)。

2.2 高層建筑的特點(diǎn)

從工程特性來看，高層建筑有如下特點(diǎn)：施工場(chǎng)地及作業(yè)面狹小；專業(yè)工種多，交叉頻繁；預(yù)埋、預(yù)留作業(yè)量大；吊頂、管井內(nèi)施工多；材料、設(shè)備吊運(yùn)量大。

2.3 高層建筑的施工

高層建筑的施工，一般由土建施工、裝修施工、安裝施工幾大項(xiàng)目組成。其中安裝施工主要由管道工程施工、電氣工程施工、空調(diào)通風(fēng)工程施工、設(shè)備工程施工所組成。將施工部分進(jìn)行細(xì)分，又可分為大體積混凝土施工，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑施工，鋼結(jié)構(gòu)高層建筑施工，高層建筑裝飾工程施工等。

3 高層建筑施工的混凝土強(qiáng)度控制

3.1 配比的選定

工程開工前，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，并都要到有資質(zhì)的試驗(yàn)機(jī)構(gòu)做級(jí)配試驗(yàn)，待級(jí)配報(bào)告出來后，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。但問題就在于級(jí)配與現(xiàn)場(chǎng)施工過程中是否相符。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%一10%。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。

3.2 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)度比全濕養(yǎng)護(hù)28天：全濕養(yǎng)護(hù)3天：空氣中養(yǎng)護(hù)28d分別為2：1.5：1.由此可見養(yǎng)護(hù)的重要性。

3.3 加強(qiáng)混凝土強(qiáng)度評(píng)定

剔除試塊制作的不規(guī)范現(xiàn)象。一個(gè)驗(yàn)收批的混凝土應(yīng)由強(qiáng)度等級(jí)相同、齡期相同以及生產(chǎn)工藝條件和配比基本相同的混凝土組成。根據(jù)相應(yīng)條件選定一種，這其中都涉及到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差問題。高層建筑由于施工周期、混凝土的澆筑、養(yǎng)護(hù)等氣候條件相差大，混凝土試驗(yàn)值的離散性也較大，即標(biāo)準(zhǔn)差過大，如籠統(tǒng)地作為一批來評(píng)定，很可能不合格，因此應(yīng)分批，按條件基本相同的劃為一批進(jìn)行評(píng)定，這樣做既符合國(guó)家規(guī)范要求，也符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際。

3.4 高層建筑裂縫的控制

談到混凝土的強(qiáng)度，離不開混凝土的裂縫，混凝土的裂縫分為運(yùn)動(dòng)、不穩(wěn)定、穩(wěn)定、閉合、愈合等幾大類型。裂縫產(chǎn)生的原因,一方面是混凝土內(nèi)外溫差產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變,另一方面是結(jié)構(gòu)的外約束和混凝土各質(zhì)點(diǎn)間的內(nèi)約束阻止這種應(yīng)變,一但溫度應(yīng)力超過混凝土所能承受的抗拉強(qiáng)度 , 就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

雖說骨料內(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。所謂“放”，就是結(jié)構(gòu)完全處于自由變形無約束狀態(tài)下，有足夠變形余地時(shí)所采取的措施；所謂“抗”，就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，在沒有足夠的變形余地時(shí)，為防止裂縫所采取的措施。

4 高層建筑的混凝土材料選擇

4.1 水泥

混凝土溫升的熱源是水泥水化熱，故選用中低熱的水泥品種，可減少水化熱，使混凝土減少升溫。

4.2 減少水泥用量

由于水泥水化熱而導(dǎo)致的溫度應(yīng)力是地下室墻板產(chǎn)生裂縫的主要原因，且混凝土的強(qiáng)度，抗?jié)B等級(jí)越高，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的概率也越高。在地下室外墻施工中，除了在保證設(shè)計(jì)要求的條件下盡量降低混凝土的強(qiáng)度等級(jí)以減少水化熱外，還應(yīng)該充分利用混凝土的后期強(qiáng)度。

4.3 合適外加劑

外加劑包括：減水劑；粉煤灰；膨脹劑。

5 高層建筑混凝土強(qiáng)度的控制措施

5.1 “放”的措施：

砌筑填充墻至接近梁底，留一定高度，砌筑完后間隔至少一周，宜15d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。

5.2 “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〈450kg／m3）。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。③在施工工藝上，應(yīng)避免過振和漏振，提倡二次振搗、二次抹面，盡量排除混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。④現(xiàn)澆板中的線盒置于上、下層筋中間，交叉布線處采用線盒。

5.3 “放”“抗”相結(jié)合的措施

在混凝土裂縫的預(yù)防中，對(duì)新澆混凝土的早期養(yǎng)護(hù)尤為重要。為使早期盡可能減少收縮，需主要控制好構(gòu)件的濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)，避免表面水分蒸發(fā)過快，產(chǎn)生較大收縮的同時(shí)，受到內(nèi)部約束而易開裂。對(duì)于大體積混凝土而言，應(yīng)采取必要的措施（埋設(shè)散熱孔、通水排熱），避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)；同時(shí)在養(yǎng)護(hù)過程中對(duì)表面、中間、底部溫度進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)（尤其在前3天）。對(duì)混凝土澆筑后的內(nèi)部最高溫度與氣溫宜控制在25℃以內(nèi)，否則因溫差過大產(chǎn)生混凝土裂縫。

此外,大體積混凝土施工還要對(duì)泌水進(jìn)行防治。應(yīng)在結(jié)構(gòu)四周側(cè)模的底部開設(shè)排水孔，使多余的水分從孔中自然排走；利用正式設(shè)計(jì)的集水坑或人為的“水潭”，將多余水分集中后用專門的軟軸泵或隔膜泵抽水排出。

TQ172

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1007–6344（2015）01–0002–01

張文強(qiáng) （1992.3） 男 現(xiàn)從事建筑施工管理工作