高層混凝土工程施工質(zhì)量控制研究

馬中超

（甘肅第六建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，甘肅 蘭州 730000）

1 引言

近些年來我國社會經(jīng)濟(jì)水平和科學(xué)技術(shù)水平快速發(fā)展，在建筑工程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)的施工技術(shù)也有了較大的突破和進(jìn)步。以建筑工程宏觀角度來看，混凝土的施工質(zhì)量直接影響到建筑整體的安全性能以及結(jié)構(gòu)性能，同時也是建筑后期使用質(zhì)量的關(guān)鍵保障，除此之外，混凝土工程也是整體造價的重要影響因素。因此在建筑工程中必須要對混凝土施工予以高度重視，全面考慮到可能影響到混凝土質(zhì)量的各方面因素，從而為其施工質(zhì)量的提高奠定良好基礎(chǔ)。

2 建筑混凝土施工質(zhì)量的影響因素

根據(jù)以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，建筑混凝土工程中主要有以下幾方面影響因素：

2.1 材料質(zhì)量

混凝土主要由水泥、骨料、水以及添加劑等幾部分組成，其中水泥包括粉煤灰、礦粉等凝膠材料。骨料包括砂、石和陶粒等。其中任何一個部分都可能會影響到混凝土質(zhì)量，如果其無法滿足質(zhì)量要求，很可能造成混凝土的開裂問題。舉例來說，如果混凝土組成中砂石含泥量過高，則會導(dǎo)致混凝土的抗?jié)B性和強(qiáng)度受到嚴(yán)重影響。如果對其進(jìn)行干燥處理則有可能會導(dǎo)致有不規(guī)則網(wǎng)狀裂縫出現(xiàn)。同時，在骨料中有泥性硅化物質(zhì)存在，如果材料與堿性物質(zhì)接觸會造成骨料發(fā)硬，從而出現(xiàn)膨脹膠質(zhì)，當(dāng)其吸水后局部發(fā)生碰撞或者有拉應(yīng)力問題，造成構(gòu)件的爆裂狀裂縫。

2.2 混凝土配合比

在高層建筑工程中混凝土級別會存在一定區(qū)別，在配合比的設(shè)計過程中必須嚴(yán)格遵守相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，同時滿足質(zhì)檢機(jī)構(gòu)要求，在達(dá)到監(jiān)理工程師的標(biāo)準(zhǔn)后才能進(jìn)行后續(xù)混凝土澆筑施工。

2.3 施工工藝

在建筑工程中施工工藝也是整體質(zhì)量的重要影響因素。在高層混凝土工程中需要完成構(gòu)件的制作、運(yùn)輸、儲存以及結(jié)構(gòu)澆筑等施工，如果施工工藝不合理，很可能導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)各種裂縫。特別是如果采用細(xì)長薄壁結(jié)構(gòu)，其裂縫幾率更是顯著提高。

3 高層混凝土施工質(zhì)量問題

在高層混凝土建筑工程中主要存在以下幾方面質(zhì)量問題：

3.1 混凝土的早期收縮

在混凝土施工中，其自收縮現(xiàn)象的原因在于水泥水化時造成了混凝土內(nèi)部較為干燥，其自收縮程度會隨著水膠比的減少而增大。但是由于水膠比不同而造成收縮不同的差異問題主要是在早期階段發(fā)生，隨著齡期的增加，其增長速度也逐漸變緩。在同樣的濕度條件下，如果溫度升高也會導(dǎo)致收縮程度變大。在同樣的溫度條件下，濕度越高則收縮程度會越小。同時混凝土材料自身也會影響到收縮程度，以山砂為原材料的混凝土比以河砂為原材料的混凝土具有更大的收縮程度，并且山砂往往有著不同的產(chǎn)地，導(dǎo)師其收縮表現(xiàn)也會存在一定的差異，如果砂中具有較大的含泥量，則其收縮效果也就更為明顯。

3.2 混凝土表面的蜂窩現(xiàn)象

當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)存在局部的疏松問題或者是存在砂漿少、石子多的問題就會導(dǎo)致其表面存在窟窿，呈現(xiàn)蜂窩狀，因此將其稱為蜂窩現(xiàn)象。產(chǎn)生這種問題的主要因有四方面：第一，混凝土在配比上缺乏科學(xué)性，特別是砂漿量較少而石子過多。第二，攪拌時間不滿足規(guī)定要求，導(dǎo)致無法保證攪拌的均勻性，從而影響到混凝土和易性。第三，如果實(shí)際施工時石子密度較為集中，可能會出現(xiàn)石子砂漿離析問題。第四，混凝土下料過程中沒有做到科學(xué)分層，從而導(dǎo)致振搗不實(shí)問題的發(fā)生。

3.3 混凝土表面起粉

混凝土表面起粉問題通常都是由于表層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足、較為松散而導(dǎo)致的。如果混凝土的表層結(jié)構(gòu)相對松散、強(qiáng)度不足，則會導(dǎo)致混凝土表面起粉。如果其粉量較多將會導(dǎo)致混凝土的抗?jié)B性能以及耐磨性能受到影響，對樓面產(chǎn)生一定的破壞，無法保證工程質(zhì)量。通常來說起粉問題產(chǎn)生的原因主要有三方面：第一，混凝土配比不科學(xué)。第二，表層水灰較大，導(dǎo)致表層水化產(chǎn)物間搭接不緊密，存在一定的空隙。第三，在混凝土施工過程中沒有進(jìn)行緊密地壓光，同時養(yǎng)護(hù)工作不到位，造成了水分流失較快的問題，由于水分不足，表面水泥無法進(jìn)行有效的水化作用。

3.4 露筋現(xiàn)象

露筋現(xiàn)象是指混凝土內(nèi)部的主筋、架立筋及箍筋等部分存在裸露現(xiàn)象。該問題的原因主要有三方面：第一，混凝土灌注過程中沒有放置鋼筋保護(hù)層墊塊，或者是墊塊數(shù)量不夠以及發(fā)生位移，造成了鋼筋僅僅貼在模板上的問題。第二，結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面大小無法滿足要求，鋼筋密度較大，由于鋼筋上有卡住的石子，導(dǎo)致水泥填充不充分。第三，由于配比科學(xué)性問題而造成了離析，模板處水泥砂漿不足。

3.5 混凝土裂縫問題

3.5.1 收縮裂縫

在實(shí)際的建筑工程結(jié)構(gòu)中，主要有以下幾種主要的收縮裂縫：一是膠凝裂縫。在澆筑環(huán)節(jié)中，特別是水泥膠體在凝固期間，鋁酸三鈣體積會在短時間內(nèi)快速縮小，由于這種物理現(xiàn)象，混凝土也會發(fā)生收縮，這就很容易產(chǎn)生裂縫。二是干燥裂縫。在混凝土建筑施工期間，混凝土通常需要提前進(jìn)行振搗工作才能進(jìn)行澆筑。在振搗時往往有水分溢出，并且其內(nèi)部會形成一定的孔洞，隨著振搗地進(jìn)行其孔洞張力逐漸增大，會導(dǎo)致水分向其中滲透，表層收縮產(chǎn)生混凝土裂縫。三是碳化收縮。二氧化碳和氧化鈣是混凝土的主要組成部分，當(dāng)混凝土建筑使用時間較長時，碳化物與水分反應(yīng)而產(chǎn)生碳酸，并且與氧化鈣進(jìn)一步反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣，在化學(xué)反應(yīng)的條件下造成混凝土體積收縮，隨著使用時間的增長，混凝土結(jié)構(gòu)中就會有一定的裂縫產(chǎn)生。

3.5.2 溫差裂縫

溫差裂縫就是由于溫度變化較大而造成的混凝土裂縫現(xiàn)象，這種情況一般是由于水泥的熱脹冷縮現(xiàn)象導(dǎo)致。在高層混凝土工程中發(fā)生溫差裂縫的原因主要有以下幾點(diǎn)：一是日照溫差?；炷猎谑艿桨滋斓膹?qiáng)光照射下，太陽直接照射部分的溫度就會高于其他區(qū)域，長期處于這樣的情況下就會導(dǎo)致溫度不能均勻分布，進(jìn)而改變混凝土結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)裂縫；二是降溫過快，在進(jìn)行混凝土建筑施工期間，因?yàn)橥獠恳蛩氐挠绊懴?，溫度可能會出現(xiàn)驟降，導(dǎo)致混凝土外部溫度高于內(nèi)部，這種溫差現(xiàn)象就會導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。同時這種情況在晝夜溫差比較大的地區(qū)更為明顯；三是水熱化，在混凝土澆筑施工過程中，由于材料水熱化作用，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度會一定程度上升高，導(dǎo)致其溫度高于結(jié)構(gòu)外部，這種相對較大的溫差下就會出現(xiàn)裂縫。一般情況下，出現(xiàn)嚴(yán)重水熱化現(xiàn)象的原因在于施工人員沒有對水泥的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格管控。

3.5.3 施工裂縫

在建筑工程施工中，混凝土結(jié)構(gòu)的施工裂縫主要為以下幾種：一是建筑材料質(zhì)量較差，在進(jìn)行混凝土建筑施工期間，沒有嚴(yán)格的管控施工材料，同時保存方式不合理，那么就會導(dǎo)致部分材料出現(xiàn)不符合施工標(biāo)準(zhǔn)的情況，隨著時間的推移，由于材料問題有可能會造成混凝土裂縫。二是施工規(guī)范性不足，沒有按照規(guī)定要求來進(jìn)行振搗，從而出現(xiàn)了混凝土分層和離析問題，混凝土不合格就會導(dǎo)致后期的混凝土裂縫現(xiàn)象。

4 高層建筑混凝土施工質(zhì)量控制措施

4.1 施工準(zhǔn)備階段的質(zhì)量控制

施工準(zhǔn)備階段是混凝土質(zhì)量得以保障的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，準(zhǔn)備是否充分是整體施工質(zhì)量好壞的重要影響因素。因此必須要做好混凝土工程施工前的準(zhǔn)備，為施工提供良好條件。

（1）混凝土材料準(zhǔn)備。①嚴(yán)格審查施工圖紙，著重審查重要參數(shù)的嚴(yán)謹(jǐn)性，例如截面尺寸、圖紙標(biāo)高等等，如果存在錯誤之處要第一時間進(jìn)行調(diào)整。②在原材料采購過程中要嚴(yán)格進(jìn)行比對篩選。選擇具有較好資質(zhì)的供應(yīng)商，堅(jiān)決不予采用那些欠缺材料出廠合格證的混凝土材料，同時在工程中要建立一套完善并且可行性較高的檢查和管理機(jī)制。③對混凝土配比合理性進(jìn)行檢查，保證其含水量滿足要求。④檢查現(xiàn)場施工設(shè)備，確保其處于較好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況下。⑤對于不同的項(xiàng)目和環(huán)節(jié)來說都要安排專門人員進(jìn)行管理和負(fù)責(zé)，明確崗位責(zé)任，建立責(zé)任制和考核制，切實(shí)保障混凝土質(zhì)量。⑥嚴(yán)格進(jìn)行人員管理，樹立先進(jìn)的管理理念。同時強(qiáng)化技術(shù)人員的專業(yè)能力培訓(xùn)以及綜合素質(zhì)培養(yǎng)，奠定高層混凝土工程的人才基礎(chǔ)。⑦要充分考慮到施工中可能存在的緊急事故，做好預(yù)防措施。

（2）鋼筋材料準(zhǔn)備。在高層建筑混凝土工程中，不僅要做好混凝土方面的施工準(zhǔn)備，同時也不能忽視鋼筋材料的準(zhǔn)備。①在鋼筋原材料采購過程中嚴(yán)格遵循質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，堅(jiān)決避免使用質(zhì)量不符合要求的材料，對于鋼筋材料的重點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行仔細(xì)復(fù)檢，例如強(qiáng)度、截面尺寸等等。②要對鋼筋材料進(jìn)行針對性復(fù)檢工作，保證質(zhì)量要求。③當(dāng)鋼筋材料入場后要對其進(jìn)行妥善的保存，避免由于外界因素而影響其使用質(zhì)量。

（3）混凝土澆筑和鋼筋加工工藝的控制。①混凝土澆筑工藝。在實(shí)際施工中，混凝土彈性與間歇時間直接相關(guān)，如果間歇時間過長會導(dǎo)致彈性變大，從而產(chǎn)生較大的約束，造成混凝土構(gòu)件的開裂問題。當(dāng)外界環(huán)境溫度升高時，混凝土及其表面的溫度也會隨之上升，雖然此時已經(jīng)完成混凝土澆筑施工，但是由于缺乏間歇時間，導(dǎo)致混凝土散熱受到影響，從而導(dǎo)致混凝土內(nèi)外存在較大溫差，當(dāng)其超過一定的可承受范圍時便會發(fā)生開裂問題。因此必須要對混凝土間歇時間做到合理控制，為澆筑工藝奠定良好基礎(chǔ)。②鋼筋加工工藝。為了確保鋼筋加工后能夠滿足高層建筑工程的使用需求，必須要在加工工藝上做出有效控制，避免產(chǎn)生質(zhì)量問題。

4.2 嚴(yán)格控制混凝土的配比等因素

4.2.1 混凝土配合比

首先要領(lǐng)悟建筑工程設(shè)計理念，以混凝土施工特點(diǎn)為基礎(chǔ)確定原材料，同時建立原材料取樣記錄。選擇正規(guī)有資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)配比。由監(jiān)理部門檢查配比情況是否合適，經(jīng)各部門確認(rèn)后才能進(jìn)行后續(xù)施工。

4.2.2 混凝土密實(shí)度

在混凝土振搗期間要做好有效監(jiān)督，均勻分布混凝土攪拌插點(diǎn)，保持300 mm的振搗間距，時間通?？刂圃?5~30 s，并且要保證浮漿不會發(fā)生沉落，提高混凝土均勻度、密實(shí)度和抗力能力。如果水平鋼筋下存在空隙和水分要進(jìn)行二次振搗，振搗時間間隔為20~30 min。

4.2.3 施工溫度

在施工過程中要充分考慮到溫濕度等環(huán)境因素，同時堅(jiān)持因地制宜原則。例如在攪拌混凝土過程中為了保證溫度適宜，可以通過加水來進(jìn)行適當(dāng)冷卻。澆筑過程中要對厚度進(jìn)行合理控制，發(fā)揮表面散熱功效?？梢酝ㄟ^設(shè)置循環(huán)水管來進(jìn)行混凝土的降溫處理。如果在冬季施工還要做好保溫措施。

4.3 施工過程中的質(zhì)量控制

在高層建筑混凝土工程中，要對混凝土運(yùn)輸過程進(jìn)行有效監(jiān)控，實(shí)施跟蹤運(yùn)輸過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)，例如送達(dá)時間、運(yùn)送單位、運(yùn)輸數(shù)量以及坍落度等等，確保混凝土不會在運(yùn)輸過程中受到負(fù)面影響。在進(jìn)行混凝土澆筑前要對其質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢測，確保防漏抗凍能力、承重能力以及強(qiáng)度情況滿足要求。對于現(xiàn)場管理人員來說要合理分布混凝土振搗位置，明確混凝土插點(diǎn)，如果由于難以避免的客觀因素而終止混凝土澆筑，也要確保在此前澆筑完成部分凝結(jié)前完成澆筑施工。當(dāng)澆筑施工完成后要立即進(jìn)行振搗施工，在這過程中要對混凝土實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時查看，以此為基礎(chǔ)來對振搗力量和時間進(jìn)行有效調(diào)整，確?；炷撩軐?shí)性滿足要求。

4.4 施工后的質(zhì)量控制

當(dāng)完成混凝土施工后要及時進(jìn)行混凝土表面養(yǎng)護(hù)，其凝固通常在澆筑后12 h完成，在此期間要用塑料布或者是其他材料來覆蓋混凝土表面，對其表面溫度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，同時檢查是否發(fā)生開裂問題以及空洞問題，從而能夠第一時間對其加以處理。對于工程單位來說，確?；炷凉こ藤|(zhì)量滿足要求后再將報驗(yàn)申請遞交監(jiān)理部門，從而進(jìn)行混凝土質(zhì)量鑒定，保證其質(zhì)量符合要求，完成簽字驗(yàn)收。

5 結(jié)束語

綜上所述，混凝土建筑作為目前一種十分流行的建筑形式，在性能方面表現(xiàn)的相對較好，同時還兼具抗震能力強(qiáng)、整體性好等優(yōu)勢，但是混凝土建筑依舊會有質(zhì)量問題出現(xiàn)，為了最大限度地降低質(zhì)量問題，需要嚴(yán)格管控各環(huán)節(jié)的施工材料、工藝的質(zhì)量，并針對不同的質(zhì)量問題情況采取最佳的預(yù)防措施，最大限度地降低質(zhì)量損害。同時做好混凝土的養(yǎng)護(hù)的工作，不但可以有效地提高建筑工程質(zhì)量和使用期限，同時還可以最大限度保障居民的生命財產(chǎn)安全，給居住者帶來安全舒適的居住體驗(yàn)。