高層建筑混凝土施工工藝探究

孫嘉續(xù)

摘要：混凝土工程是高層建筑工程的核心模塊，混凝土施工質(zhì)量也對建筑工程整體質(zhì)量產(chǎn)生較大影響?？紤]到高層建筑混凝土施工體量大、強(qiáng)度及裂縫控制難度高等特點(diǎn)，本文重點(diǎn)研究高層建筑混凝土施工工藝技術(shù)，明確混凝土工程施工重難點(diǎn)，并對具體施工工藝進(jìn)行總結(jié)，供相關(guān)人員參考借鑒。

關(guān)鍵詞：高層建筑;混凝土施工;地下室施工

高層建筑、超高層建筑是現(xiàn)代建筑體系的主要發(fā)展方向，建筑功能趨于多樣化，建筑結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，明顯提升了混凝土施工難度。相較于多層建筑，高層建筑對安全性、穩(wěn)定性的要求更加嚴(yán)格，混凝土施工過程中，除正確選擇施工工藝和方法，強(qiáng)化施工過程控制也是關(guān)鍵。高層建筑混凝土工程施工工藝和環(huán)節(jié)相對復(fù)雜，有必要對其工藝實(shí)施情況做總結(jié)性分析。

一、混凝土施工重難點(diǎn)

（一）混凝土施工重點(diǎn)分析。

1.配料選擇。混凝土配料中各類材料的選擇有如下要求：①水泥：以型號為525#的硅酸鹽水泥為宜。②骨料：可選用粒徑在10～30mm的花崗巖碎石，要求骨料含泥量在1%之內(nèi)，混凝土拌制之前，可使用孔徑0.3mm的細(xì)篩，清除骨料中過多的沙粒[1]。合理確定混凝土坍落度及強(qiáng)度等級。

2.澆筑施工。高層建筑自然層的混凝土澆筑一般在1～2次完成，其中，選用一次澆筑的施工方式有利于施工進(jìn)度控制，在澆筑過程中需嚴(yán)格把控澆筑速度。但墻、柱等結(jié)構(gòu)采用一次性澆筑的方式易引發(fā)混凝土開裂現(xiàn)象，因此一般2次澆筑完畢?；炷练謱訚仓讓訉雍駪?yīng)控制在50cm左右，之后各層厚厚度需在1m以內(nèi)。

3.內(nèi)部振搗。高層建筑混凝土工程中混凝土坍落度大，攤鋪斜坡較長，因此其內(nèi)部振搗可分3次進(jìn)行，提高混凝土內(nèi)部密實(shí)度，促進(jìn)成型。振搗棒插入點(diǎn)需均勻、分散選擇，間距一般不超過振搗棒有效作用半徑的1.5倍，并在50cm之內(nèi)。結(jié)合實(shí)際情況，選取交錯式或行列式的移動次序。控制好單次振搗的時長，觀察到混凝土表面無明顯下沉及氣泡現(xiàn)象且出現(xiàn)灰漿后，可判斷為振搗均勻。混凝土振搗應(yīng)從下而上依次進(jìn)行，完成每層澆筑后，均應(yīng)進(jìn)行混凝土振搗，要求振搗棒插入下層混凝土50cm左右，確保上下層混凝土緊密融合。

4.后期養(yǎng)護(hù)?？茖W(xué)的混凝土養(yǎng)護(hù)作業(yè)可有效避免混凝土開裂問題，高層建筑工程中，常用的混凝土養(yǎng)護(hù)方法包括灑水養(yǎng)護(hù)、覆蓋薄膜、涂抹養(yǎng)生液等。

（二）混凝土施工難點(diǎn)分析

①強(qiáng)度控制?；炷翉?qiáng)度主要受前期原料配比及后期養(yǎng)護(hù)工作的影響。配料比例可通過混凝土預(yù)實(shí)驗(yàn)而合理確定，混凝土養(yǎng)護(hù)則應(yīng)派專人負(fù)責(zé)，重點(diǎn)關(guān)注養(yǎng)護(hù)過程溫度及濕度的變化。②裂縫控制?；炷亮芽p是影響高層建筑質(zhì)量的主要原因之一，裂縫控制也是混凝土施工的難點(diǎn)。充分振搗、延伸填充墻等方式均可有效減少裂縫形成。

二、混凝土施工工藝

（一）鋼筋施工

（1）鋼筋翻樣及下料質(zhì)量的控制。鋼筋下料單中，混凝土結(jié)構(gòu)連接、轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)處的鋼筋含量較高，包括鋼筋排布密度及主筋長度，梁上主筋接頭位置應(yīng)選取跨中30%、下主筋接頭應(yīng)選取支座跨長的30%。若梁內(nèi)主筋密度較大，在下料時需合理調(diào)整結(jié)構(gòu)位置，確保其位置的精確性，保證一次性完成安裝，可通過提前編號的方式提高鋼筋施工精度[2]。（2）轉(zhuǎn)換層施工。轉(zhuǎn)換層需使用大量鋼筋材料，由于鋼筋所在位置不同，其受力差異明顯。為保證鋼筋連接穩(wěn)定性，避免損害鋼筋，建議選用冷壓連接法連接大梁主筋。（3）支撐架安裝。考慮到鋼筋長度較大，一般會選擇在現(xiàn)場進(jìn)行鋼筋支撐架的連接和安裝;合理控制梁底標(biāo)高及下部鋼筋支撐架的縱向間距;上部支撐架安裝完成后再布設(shè)下層支撐架。（4）鋼筋綁扎。嚴(yán)格依照施工方案開展鋼筋綁扎作業(yè)，避免其出現(xiàn)變形或位移，作業(yè)過程中實(shí)時觀測綁扎質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)問題第一時間進(jìn)行彌補(bǔ)，圖1為鋼筋綁扎施工現(xiàn)場。

（二）轉(zhuǎn)換層施工

高層建筑轉(zhuǎn)換層的混凝土澆筑體量較大，對強(qiáng)度要求嚴(yán)格，該施工過程的重點(diǎn)在于混凝土溫度裂縫的防控。（1）轉(zhuǎn)換梁、柱的交接處鋼筋排布密度大，給混凝土振搗作業(yè)帶來較大影響，在交接位置混凝土振搗時，需對振搗點(diǎn)及振搗范圍做合理調(diào)整，確保混凝土內(nèi)部振搗均勻，又要避免振搗棒與鋼筋發(fā)生碰撞。（2）轉(zhuǎn)換層混凝土施工采取分層下料、分層振搗的方式，要求嚴(yán)格把控澆筑層厚、振搗方式及速度，保證上下層混凝土緊密結(jié)合，避免因結(jié)合不良出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。（3）轉(zhuǎn)換層的混凝土結(jié)構(gòu)體積大、強(qiáng)度高，工程投入使用后易出現(xiàn)表面開裂問題，該問題可通過混凝土拌制過程中添加適量膨脹劑的方式解決。

（三）混凝土泵送

混凝土泵送工藝原理為借助水壓作用將混凝土穩(wěn)定運(yùn)輸至指定位置，工藝要點(diǎn)總結(jié)如下：①泵送管布置應(yīng)滿足距離最小化原則，盡量不出現(xiàn)彎折點(diǎn)。②水平布施的泵送管長度應(yīng)在10～15m，以有效抵消混凝土向上輸送過程的反沖力，提高泵送效率。③混凝土骨料直徑會影響泵送順利程度，若骨料直徑過大，易導(dǎo)致泵送管堵塞甚至出現(xiàn)故障。因此每次泵送作業(yè)完畢后，需對泵送管進(jìn)行清潔，避免混凝土殘余長期留存在管內(nèi)，導(dǎo)致泵送過程受阻。泵送管清潔通常采用水洗或氣洗的方式進(jìn)行。④泵送管運(yùn)行之前，需進(jìn)行內(nèi)部潤滑，使管壁潤滑充分，順利完成混凝土泵送，避免因混凝土材料與管壁摩擦而引發(fā)的泵送管堵塞問題?；炷凛斔捅眯吞栃杞Y(jié)合混凝土工程所處的位置及施工階段進(jìn)行選擇，為提高整個工程的施工效率，在適當(dāng)位置設(shè)置移動式配料機(jī)。輸送管的選擇需重點(diǎn)考慮混凝土輸送過程對管壁造成的壓力，管徑越小，其造價越低，但混凝土輸送阻力大、輸送速度慢，因此高層建筑混凝土泵送一般選用直徑在125mm左右的泵送管，厚度以9mm左右為宜，保證管壁的耐磨性。泵送管的接頭位置可使用法蘭螺栓進(jìn)行連接，設(shè)置密封圈，避免泵送過程中出現(xiàn)漏漿問題。另外，每兩節(jié)輸送管之間至少存在一個固定管夾，并使用地腳螺栓將其固定在墻體上。

（四）地下室施工

結(jié)合某具體施工案例，對高層建筑地下室部分的混凝土施工工藝要點(diǎn)進(jìn)行介紹。

1.案例背景。某高層寫字樓工程為地上26層、地下2層結(jié)構(gòu)，建筑面積為11.01萬m2，工程抗震墻設(shè)置在第6～11層、23～26層及26層至屋面。主體外墻安裝金屬玻璃幕墻，提高室內(nèi)采光，并發(fā)揮裝點(diǎn)城市縱向空間的作用。

2.混凝土施工。（1）混凝土泵送：本工程地下室結(jié)構(gòu)的混凝土泵送選用3臺型號為HBT60的拖式輸送泵，配合1臺汽車泵負(fù)責(zé)混凝土運(yùn)輸任務(wù)。在混凝土原料選擇方面，除考慮該工程地下室功能及質(zhì)量的要求外，還考慮到混凝土骨料對泵送效率的影響，經(jīng)離散元模型分析，認(rèn)為輸送管堵塞風(fēng)險與骨料直徑正相關(guān)。結(jié)合工程質(zhì)量要求，確定如下原材料選擇方案：①細(xì)度模數(shù)2.8的中砂，含泥量控制在0.3%以內(nèi)。②直徑在5～25mm的連續(xù)級配碎石，含泥量控制在0.1%以內(nèi)。（2）防水層施工：地下室外墻防水是地下室施工的重點(diǎn)，防水混凝土選用硅酸鹽水泥材料，配合直徑在40mm以內(nèi)的中粗砂。本項目中，地下室外墻及圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間距離有限，因此在地下室施工前完成防水層作業(yè)。為保證防水層的光滑、平整程度，對作業(yè)底板進(jìn)行徹底清潔。防水涂料涂抹在混凝土主體結(jié)構(gòu)的背水面上，粘貼單層滌綸布，進(jìn)行反復(fù)涂抹確保防水涂層均勻、完整。

三、結(jié)論

高層建筑混凝土施工難點(diǎn)在于混凝土強(qiáng)度及裂縫問題的控制，其施工工藝要點(diǎn)主要包括鋼筋施工、混凝土泵送、施工縫預(yù)設(shè)、地下室施工等。在混凝土施工過程中，不斷總結(jié)施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，并嚴(yán)格依照工藝要點(diǎn)開展具體作業(yè)，確?；炷凉こ踢_(dá)到高層建筑建設(shè)要求，提高建筑整體質(zhì)量水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳敬乾.高層建筑混凝土工程施工質(zhì)量控制措施初探[J].居舍，2019（30）：37.