高層建筑混凝土施工技術探析

王國勤

（山西三建集團有限公司，山西 長治 046000）

1 高層建筑混凝土的特性

混凝土是在土木工程中最常用的復合性材料，簡稱混凝土。如果從嚴格意義上說，混凝土就是將集料在膠性物質(zhì)的影響下充分融合在一起從而形成的一種復合性材料。一般情況下，水泥是最常見的膠性材料，添加一定比例的砂石集料，通過水的充分攪拌至均勻狀態(tài)后的狀態(tài)就是水泥混凝土。隨著當下高層建筑的不斷增多，混凝土結構成為最常用的建筑結構形式，以下是高層建筑中混凝土的4個特征：①高層建筑結構復雜占據(jù)空間較大，體積龐大占地面積較大。②高層建筑對混凝土結構質(zhì)量的要求較高。水化熱是在施工中最容易出現(xiàn)的一種混凝土積溫。③用合理的方式澆筑集料，在混凝土結構達到1500CMM及以上時進行良好有效釋放內(nèi)部的水化熱。④外界溫度的變化對大體積的混凝土結構影響不大，但抗?jié)B性的高度決定了地下相對潮濕環(huán)境中的混凝土結構的質(zhì)量[1]。

2 高層建筑中混凝土施工技術的問題及其原因分析

混凝土的施工技術隨著未來不斷的房屋建設應該有更大的發(fā)展空間，所以現(xiàn)在的房屋建設方面的施工單位應多加推廣和更多的、合理的、科學的應用。

2.1 原材料問題

在整個工程的施工過程中材料的質(zhì)量是最基本的安全保障，所以在工程建筑的施工中就會有現(xiàn)場制作混凝土的機會，在集料拌制時就有諸如不能均勻混合集料、無法保證水量和純度不高等問題?；炷恋倪\輸時間也比較長，集料比例也會隨之發(fā)生改變，也會影響使用性能。

2.2 施工工藝問題

混凝土的施工工藝是混凝土施工技術的關鍵，主要體現(xiàn)在以下3個方面。

（1）在選擇模板時要注意符合相關要求。結構模板是混凝土結構成型的基本因素，通過模板制作、拼裝以及和模，完成模板工程。建筑單位為了降低誤差，在混凝土施工澆筑前一定要嚴格執(zhí)行相關的施工要求，安裝和拆卸模板。安裝模板的個個環(huán)節(jié)都需要認真仔細嚴格把控，任以緩解發(fā)生問題，都會有漏漿現(xiàn)象和麻面不平等現(xiàn)象，更嚴重的會產(chǎn)生建筑構件的改變變形或者位置扭曲等大問題，這些都會影響順利施工，延緩工程進度，甚至最終影響整個工程的質(zhì)量。

（2）注意混凝土制作的科學性、合理性。在高層建筑的工程中混凝土的使用是很普遍的，現(xiàn)場拌制混凝土是少部分高層建筑工程常見的項目。這就需要注意在現(xiàn)場制作中控制好混凝土制作的材料配比條件、水和灰的比例、制作時材料的溫度。攪拌時的速度等。

（3）混凝土的澆筑和振搗問題。在土澆筑混凝時，應該根據(jù)相應的高度和澆筑時間的關系來定。更要根據(jù)有關的技術標準明確規(guī)定出準確的搗振的時間、搗振的形式、搗振的強度。在現(xiàn)場操作中，把這兩項做好嚴格把關，也能提高混凝土的質(zhì)量[2]。

2.3 養(yǎng)護問題

混凝土的精心養(yǎng)護也是不可忽視的一個方面，在混凝土的施工技術里對混凝土的科學養(yǎng)護也是很重要的一部分。在混凝土科學養(yǎng)護工作的實際操作中，引發(fā)混凝土整體性下降的主要原因是對混凝土構件沒有做好保護支撐；另外在澆筑混凝土的操作中，有上體鋼筋骨架的情況，從而產(chǎn)生形變的問題；另外，混凝土的澆筑時間不符合要求也會引發(fā)混凝土構件負重，產(chǎn)生裂縫、變形等問題；此外，最重要的是保持濕度和溫度，保證質(zhì)量[3]。

3 高層建筑混凝土施工技術要點分析

3.1 重視混凝土原料的選擇與配比

在進行骨料選擇是要注意骨料的粗細粒徑。泵送的高層建筑混凝土，還要考慮有利的泵送因素。合理的保坍性和減水率是高層建筑在選用外加劑時的兩大標準。一般來說，高層建筑混凝土原材料中，粗骨料粒徑應不超過25mm，砂含泥量不超過3%，石含泥量不超過0.5%，石針片狀顆粒含量不得超過15%，砂細度模數(shù)為2.3～2.8，砂率需控制在40%～45%。另外，在高層建筑出施工過程中一定會用到數(shù)量龐大的構件，我們必須保證構件的承載力與支撐力的高度。在工程開工之前，除去必須單獨試驗的特殊工程使用的混凝土，基礎工程使用的混凝土也必須按照相應規(guī)定標準進行質(zhì)量試塊試驗，確保全部合格后才能正式開始工程施工[4]。

3.2 混凝土泵送及澆筑施工控制

3.2.1 前期準備

首先，在泵送前應當全面徹底進行泵管質(zhì)量的仔細檢查，避免出現(xiàn)甭管連接的卡箍不牢固、無空洞的泵管、泵管開裂的現(xiàn)象。其次，在泵送前，就要正確使用水泥砂漿進行潤管，再利用排污管將物料排放到沉淀池里面，還要用專用容器進行存儲，千萬不能直接澆筑到混凝土結構上面。

3.2.2 控制配合比

商混混凝土站在混凝土未澆筑前就會按照目標樓層的高度、運輸?shù)木嚯x、混凝土的強度、溫度等諸多因素，調(diào)整混凝土配合比例，來滿足施工建設的要求。

3.2.3 控制坍落度

混凝土生產(chǎn)技術人員、建立旁站人員、施工人員，都必須定期檢查混凝土坍落度，同時將坍落度控制在200mm。不符合要求的混凝土，是不能送進施工現(xiàn)場，同時通知混凝土供貨按要求商調(diào)整原材料配合比例[5]。

3.2.4 設置水平緩沖層

混凝土泵沖程之后，會受到向上的壓力。沖程結束后，高位的混凝土會產(chǎn)生向下的壓力。在樓層不斷提升的同時，相應的加劇壓力也有變化，這種情況下甭管極容易損壞。所以，在超高層泵送的過程中應當設置相應的緩沖層，再由緩沖層進行壓力吸收，保證泵管內(nèi)持續(xù)向上的壓力。

相對濕潤的管道內(nèi)壁能更好地避免泵送混凝土過程中材料和管壁摩擦，確保泵送過程及時和順利，同時也要避免存留水量過大，從而影響混凝土材料的質(zhì)量。在泵送前，相應的人員要選擇合理作業(yè)位置，做好移動配料機的合理設置，確保高速的、高質(zhì)量的混凝土灌注過程。在泵送過程中，因為混凝土對泵送管道管壁的壓迫，要全面考慮成本、施工的效率等諸多因素，小管徑的泵送管是比較好的選擇。直徑125mm左右的混凝土泵送管道通常是高層建筑施工中比較好的選擇，在泵送工作開始前，泵送人員必須要全面細致地檢查泵送管的所有接頭部位，確定用法蘭進行了牢固連接，并且嚴密密封，避免正式泵送過程中可能發(fā)生的漏漿問題[6]。

技術人員為保證不間斷地進行混凝土澆筑，就要提前精確計算相關工程量使用的混凝土用量，同時對設備的運行狀況進行詳細檢查。一旦發(fā)現(xiàn)任何異常，都要做停工處理，在混凝土初凝前盡全力繼續(xù)澆筑。假如混凝土有凝固現(xiàn)象，施工人員就需要處理好冷縫后再進行混凝土的澆筑作業(yè)。目前，常見的混凝土澆筑方式有3種：連續(xù)式澆筑、分層式澆筑、分段式澆筑。在澆筑過程中，通常按照20～50cm的范圍控制每層混凝土的澆筑厚度，堅持一邊澆筑一邊振搗的方式，及時有效的將混凝土里面的空氣排出去，從而提高了混凝土的密實性。合理的振搗能夠達到混凝土均勻性以及密實度優(yōu)化的效果，有助于預防空鼓等質(zhì)量問題。工作人員通常手持振搗棒，按照快插慢拔的方式進行振搗，插入深度通常為50cm。振搗時要控制振搗點間距，尤其要注意避免碰觸鋼筋籠、模板等結構，以免發(fā)生位移、漏漿等問題。混凝土不再下沉且內(nèi)部沒有氣泡冒出，則代表振搗已經(jīng)較為充分，可以結束振搗作業(yè)[7]。

3.3 混凝土養(yǎng)護

3.3.1 混凝土冬季養(yǎng)護

（1）合理的使用防凍劑來養(yǎng)護是養(yǎng)護人員常用的方式。養(yǎng)護冬季的混凝土時，養(yǎng)護人員會添加適當?shù)姆纼鰟?。目前，市場上關于混凝土防凍劑的產(chǎn)品種類很多，各自的防凍性能也在持續(xù)優(yōu)化。養(yǎng)護人員適當掌握各種防凍劑的各項參數(shù)，合理控制添加所選擇的防凍劑的用量，確保混凝土原有的性能不發(fā)生變化。特別注意的問題是要確保該防凍劑對混凝土結構沒有任何傷害。

（2）養(yǎng)護人員也可以用保溫措施進行養(yǎng)護工作。參考外界氣溫變化、混凝土結構的溫度變化等因素養(yǎng)護技人員可以采用合理的保溫方法，確?；炷两Y構內(nèi)外不會產(chǎn)生過大的溫差。養(yǎng)護人員也可以在混凝土結構外面覆蓋保溫的草簾和塑料的薄膜等等，溫度穩(wěn)定后再撤掉，方便適用[8]。

3.3.2 自然養(yǎng)護

混凝土養(yǎng)護比較常規(guī)的兩種方式是標準養(yǎng)護和自然養(yǎng)護。養(yǎng)護人員要做好養(yǎng)護技術的合理化選擇，就要監(jiān)測和控制好混凝土結構的內(nèi)外部溫差。采取自然養(yǎng)護的工作人員一般不會以強制措施降低所養(yǎng)護的混凝土內(nèi)外部溫差，例如，在養(yǎng)護過程中可以合理有效的發(fā)揮木質(zhì)的模板、鋼質(zhì)模板的保護作用，增加合理的拆模時間，起到保溫和保濕的效果[9]。

3.3.3 標準養(yǎng)護

標準養(yǎng)護就是以盡量縮小混凝土結構的內(nèi)外溫差的方式來避免有可能產(chǎn)生的溫度裂縫等問題。目前，灑水養(yǎng)護、蒸汽養(yǎng)護、覆膜養(yǎng)護等是普遍采用的標準養(yǎng)護方法。工程養(yǎng)護技術人員需要在規(guī)定養(yǎng)護時間內(nèi)采取有針對性的養(yǎng)護措施，通常養(yǎng)護齡期為28d。

3.3.4 養(yǎng)生液養(yǎng)護

對于不適用傳統(tǒng)的覆蓋保溫物或灑水等養(yǎng)護措施的部分結構面積大或結構形狀怪異的混凝土建筑，噴涂養(yǎng)生液的養(yǎng)護方式是很好的選擇。目前，全氯乙烯樹脂材料是常見的混凝土養(yǎng)生液，養(yǎng)護方式簡單實用：用噴槍在混凝土表面均勻地噴涂即可，能起到保濕的作用主要是此涂層能形成一種既可以隔離空氣，又可以預防水分蒸發(fā)了的塑料膜。如果在夏季為避免混凝土結構產(chǎn)生裂縫等現(xiàn)象，可以用固化液進行噴霧進行預防。

4 施工質(zhì)量控制措施

4.1 加強技術管理

技術管理是在高層建筑混凝土施工管理中不可或缺的部分，需要對以下4個方面進行技術管理：①高層建筑項目施工前期，全部材料都符合建筑工程的設計要求，就要加強管理原材料的質(zhì)量配置。②工程施工種鋼筋工程的質(zhì)量管理，一定要保證鋼筋定位的精準度、綁扎牢固度，還要保證跟進的混凝土工成不能影響到鋼筋工程。③模板材料強度、支撐穩(wěn)固度和銜接緊密性是混凝土施工前就要加強的模板施工質(zhì)量的管理。④混凝土的澆筑、混凝土的振搗和養(yǎng)護的技術也要加強管理?；炷翝仓^程中需要對伸縮縫、分格縫、窗洞等關鍵部門實施標準化和規(guī)范化管理。振搗施工要注意不能對鋼筋、模板工程質(zhì)量形成干擾。養(yǎng)護過程中要重點關注混凝土的溫差變化和水化熱反應，防止混凝土構件出現(xiàn)較大收縮而導致裂縫產(chǎn)生。

4.2 注重高溫天氣應急施工

高溫天氣下的高層建筑混凝土施工作業(yè)也是普遍現(xiàn)象，如何應對這種天氣條件，一般采取應急施工工藝，具體表現(xiàn)是，結合施工人員的狀態(tài)和混凝土施工環(huán)節(jié)進行調(diào)整，協(xié)調(diào)混凝土施工工藝的間歇時間，保證施工人員具有良好的工作狀態(tài)從，施工單位加以重視并按要求嚴格執(zhí)行，避免影響施工質(zhì)量。例如，國內(nèi)某高層住宅小區(qū)的工程項目在施工期間，工程歸屬單位為快速推進工程進度，在高溫天氣情況下，忽略應急施工工藝的重要性，要求施工人員持續(xù)作業(yè)，追趕施工進度，這種情況整體建筑工程是提前完成了，但一定不會通過工程驗收，最終處理方法就是大規(guī)模返工。所以，在高溫天氣下進行混凝土施工，必須需要注意混凝土的養(yǎng)護，嚴格執(zhí)行所有的養(yǎng)護要求，合理協(xié)調(diào)施工進度。在高溫天氣下的混凝土施工也可以保質(zhì)保量完成。

4.3 注重寒冷天氣應急施工

高寒天氣對混凝土的施工也是有非常大的影響的，混凝土的各項參數(shù)因溫度的變化也有相應的改變，例如和易性等質(zhì)量參數(shù)，在施工單位沒有做出合理的應對的情況下就會在高寒天氣中影響混凝土的最終質(zhì)量。因此，施工單位需要在制作大體積構件建筑中使用的混凝土時，控制好水和水泥的配比。而水泥容易產(chǎn)生的水化熱反應建議通過添加減水劑方式來降低，確保不會出現(xiàn)混凝土構件裂縫的現(xiàn)象。對于突發(fā)的難以預訪的寒冷天氣，我們可以還可以通過加熱原材料的方式制作混凝土，加強混凝土構件的使用性能，確保施工效果。

5 結語

混凝土的施工技術是高層建筑施工中所有基礎技術的一種，合理使用這種技術是確保該建筑工程質(zhì)量的關鍵。當前做好混凝土原材料的配比和質(zhì)量是可以更好的進行高層建筑混凝土施工。通過控制混凝土澆筑時的速度，銜接施工過程的優(yōu)化，泵送混凝土流程的合理合規(guī)，及時有效的混凝土養(yǎng)護等方式，來確保提供給高層建筑工程提供高質(zhì)量的混凝土技術，保障建筑工程的安全和穩(wěn)定。