高層建筑混凝土澆筑技術(shù)優(yōu)化對(duì)策

杜海雷

（山東鉅旺建筑工程有限公司，山東 濰坊 262200）

0 前言

混凝土是由水泥、砂石與水等材料混合而成的一種膠凝材料，是現(xiàn)代建筑施工中必不可少的重要材料，由于其容易成型、便于輸送、與鋼筋等材料結(jié)合緊密的特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于高層建筑中。高層建筑的建筑高度高、主體規(guī)模龐大、整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)工程施工質(zhì)量要求較高，而在工程施工中最重要的一項(xiàng)工作就是混凝土的澆筑，其質(zhì)量的好壞直接決定著高層建筑質(zhì)量的優(yōu)劣[1]，因此要保證高層建筑的安全可靠，必須高度重視混凝土澆筑的效果，不斷對(duì)混凝土澆筑技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

1 高層建筑混凝土澆筑技術(shù)分析

1.1 不同的傳輸方式

高層建筑的建筑高度高、對(duì)地基荷載壓力大，具有基礎(chǔ)深、建筑主體高、整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)，導(dǎo)致在建筑不同的位置施工，會(huì)采取不同傳輸方式的混凝土澆筑技術(shù)，主要有水下雙管加固混凝土澆筑技術(shù)、預(yù)應(yīng)力輸管大直徑薄壁混凝土澆筑技術(shù)和小直徑鋼管混凝土澆筑技術(shù)。由于高層建筑基礎(chǔ)埋深較深，常需在地下水位下進(jìn)行混凝土澆筑，而水下雙管加固混凝土澆筑技術(shù)正是針對(duì)基礎(chǔ)施工中地下水位高的情況采用的混凝土澆筑傳輸方式，主要技術(shù)為挖掘基礎(chǔ)、設(shè)置基樁、安裝模板、水下澆筑等，確保了混凝土水下澆筑的質(zhì)量，為高層建筑建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。預(yù)應(yīng)力輸管大直徑薄壁混凝土澆筑技術(shù)則適用于高層建筑地基以上較大規(guī)模的主體快速澆筑施工，主要是使用預(yù)應(yīng)力輸管進(jìn)行混凝土傳輸，簡(jiǎn)化了混凝土澆筑施工工藝和流程，可以大大加快施工速度、減少工期，保證混凝土澆筑質(zhì)量。小直徑鋼管混凝土澆筑技術(shù)采用小直徑鋼管傳輸混凝土，主要用于高層建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜、作業(yè)面積不足的局部區(qū)域，通過(guò)合理配置混凝土，根據(jù)分階段、分層次施工，采用振搗和泵管工藝，優(yōu)化混凝土澆筑質(zhì)量。

1.2 不同的施工順序

為了提高高層建筑混凝土施工效率和質(zhì)量，也可以根據(jù)不同情況采用不同的混凝土澆筑施工順序，主要有全面分層澆筑、分段分層澆筑和斜面分層澆筑。全面分層澆筑技術(shù)主要應(yīng)用在結(jié)構(gòu)面不大的高層建筑施工中，水平面上澆筑順序?yàn)橄葍啥撕笾虚g或者先中間后兩端，也可從短邊開始沿長(zhǎng)邊方向進(jìn)行澆筑直至完成。垂直面上采取從一層開始直至頂層的逐層澆筑順序，每一層澆筑完成后待混凝土達(dá)到初凝時(shí)再進(jìn)行下一層的澆筑。分段分層澆筑技術(shù)主要應(yīng)用在結(jié)構(gòu)面較大、澆筑面厚度適當(dāng)?shù)母邔咏ㄖ┕ぶ?，澆筑順序?yàn)樽缘撞拷Y(jié)構(gòu)開始第一層的澆筑至一定距離，然后開始澆筑第二層，依次澆筑到最終澆筑完成。斜面分層澆筑技術(shù)主要應(yīng)用在結(jié)構(gòu)面大、澆筑面厚度大且長(zhǎng)度較長(zhǎng)的高層建筑施工中。

2 高層建筑混凝土澆筑技術(shù)要點(diǎn)

2.1 建筑基礎(chǔ)混凝土澆筑

由于高層建筑荷載較大，為保持基礎(chǔ)承載力的穩(wěn)定，高層建筑基礎(chǔ)一般采取大體積基礎(chǔ)、階梯狀基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)形式不同對(duì)應(yīng)的混凝土澆筑技術(shù)也相應(yīng)不一樣[2]。大體積基礎(chǔ)澆筑混凝土?xí)r要重點(diǎn)關(guān)注基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體性，必須采用各種方法確保大體積基礎(chǔ)澆筑的質(zhì)量。由于大體積基礎(chǔ)澆筑體積大、厚度較厚，通常采用分段分層澆筑技術(shù)進(jìn)行施工，澆筑過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格澆筑順序，保持澆筑的連續(xù)性和穩(wěn)定性，確保各層級(jí)之間不會(huì)出現(xiàn)裂縫，從而保證基礎(chǔ)澆筑的整體性。階梯狀基礎(chǔ)澆筑混凝土?xí)r應(yīng)充分考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的特點(diǎn)，可以采用斜面分層澆筑技術(shù)進(jìn)行施工，應(yīng)科學(xué)掌握好混凝土澆筑的時(shí)間，合理劃分施工段，確保澆筑質(zhì)量。條形基礎(chǔ)長(zhǎng)度方向一般大于寬度方向，如果基礎(chǔ)在長(zhǎng)度方向標(biāo)高誤差超過(guò)準(zhǔn)許范圍會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良影響，嚴(yán)重的會(huì)使高層建筑出現(xiàn)傾斜甚至傾覆的危險(xiǎn)，因此在施工過(guò)程中要精確控制各處標(biāo)高，嚴(yán)格按混凝土澆筑技術(shù)進(jìn)行澆筑，確保條形基礎(chǔ)穩(wěn)固、整體性好。

2.2 建筑框架混凝土澆筑

高層建筑采用框架結(jié)構(gòu)比較普遍，框架結(jié)構(gòu)是高層建筑的“骨架”，使整個(gè)高層建筑得以矗立不倒，建筑框架混凝土澆筑的質(zhì)量直接決定著高層建筑的安全性與穩(wěn)定性，必須作為建筑施工中的重中之重認(rèn)真對(duì)待。建筑框架混凝土澆筑多采用分層澆筑技術(shù)，科學(xué)制定澆筑方案并嚴(yán)格執(zhí)行，若建筑是更為復(fù)雜的多重框架結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)全面分析建筑梁板柱結(jié)構(gòu)的分布位置，合理進(jìn)行分層澆筑，確保各層連接緊密。在混凝土澆筑前應(yīng)全面檢查模板工程施工的質(zhì)量，及時(shí)排除松動(dòng)、空隙較大的隱患，按要求涂刷脫模劑，確?；炷翝仓軐?shí)不漏漿，拆模時(shí)對(duì)框架結(jié)構(gòu)不造成損壞。

2.3 建筑剪力墻混凝土澆筑

建筑剪力墻結(jié)構(gòu)主要用于高層和超高層建筑中，剪力墻結(jié)構(gòu)剛度較大，建筑整體性能較為穩(wěn)定和安全性較高。高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)主體大，混凝土使用量大，對(duì)混凝土澆筑質(zhì)量要求更高。澆筑剪力墻時(shí)采用分層澆筑，對(duì)澆筑順序要求較高，采取先下后上的順序進(jìn)行逐層澆筑，每一層澆筑完畢后都要嚴(yán)格檢查混凝土澆筑質(zhì)量，及時(shí)解決質(zhì)量缺陷，待檢查質(zhì)量完全合格后再進(jìn)行后面一層的澆筑。在每一層澆筑中采取先地面后墻體的順序，澆筑過(guò)程中要高度關(guān)注澆筑厚度，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)施工，對(duì)鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固和糾正，避免出現(xiàn)變形，確保鋼筋保護(hù)層厚度，澆筑過(guò)程中應(yīng)保持混凝土的連續(xù)和足量，盡量避免產(chǎn)生施工縫等縫隙，保持墻體澆筑的整體性。

2.4 建筑梁板混凝土澆筑

高層建筑中梁板結(jié)構(gòu)混凝土澆筑常采用全面分層澆筑技術(shù)，從建筑一邊澆筑至另一邊的方法。由于梁板在結(jié)合位置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、形狀較多、鋼筋布置較密，因此澆筑時(shí)應(yīng)將梁板結(jié)合處作為整體進(jìn)行考慮，統(tǒng)一澆筑和振搗，確保梁板連接緊密。由于梁結(jié)構(gòu)通常為條形狀，上端布置鋼筋較密，澆筑混凝土?xí)r如果骨料較粗大，則混凝土難以澆筑進(jìn)梁體內(nèi)部，應(yīng)選用小粒徑的骨料混凝土進(jìn)行澆筑，振搗時(shí)采用機(jī)械與人工配合振搗的方式，較窄的部位采用人工振搗，確保梁板各處混凝土澆筑密實(shí)，避免受力結(jié)構(gòu)中存在混凝土質(zhì)量缺陷。

3 混凝土澆筑技術(shù)優(yōu)化對(duì)策

3.1 優(yōu)化混凝土原料配制

混凝土的質(zhì)量?jī)?yōu)劣決定著高層建筑質(zhì)量是否能夠滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)工程的安全性和可靠性影響巨大。因此為提高混凝土澆筑質(zhì)量，首先應(yīng)優(yōu)化混凝土原料配制的質(zhì)量，切實(shí)做到“真材實(shí)料有保障”?；炷猎吓渲瀑|(zhì)量重點(diǎn)關(guān)注三個(gè)方面：

（1）嚴(yán)格把控混凝土原料質(zhì)量。混凝土原料主要有水泥、砂石、水和外加劑等，應(yīng)嚴(yán)格按照混凝土強(qiáng)度要求選擇標(biāo)號(hào)滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、品種滿足功能要求的水泥，骨料應(yīng)滿足粒徑級(jí)配和強(qiáng)度要求，攪拌用水避免使用受到污染的水源，外加劑則根據(jù)混凝土所需性能進(jìn)行選取，同時(shí)原料應(yīng)做好實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，確保質(zhì)量合格。

（2）科學(xué)確定混凝土配合比。混凝土質(zhì)量的發(fā)揮與配合比有密切關(guān)系，應(yīng)采用科學(xué)的方法計(jì)算確定出最佳的水灰比、砂率、骨料含量和用水量等，確保配制出的混凝土強(qiáng)度、流動(dòng)性、坍落度等均符合質(zhì)量要求，為混凝土順利澆筑打好材料基礎(chǔ)。

（3）注重混凝土攪拌質(zhì)量?；炷翑嚢枋菍⒃牧献罱K配制成高質(zhì)量混凝土的關(guān)鍵步驟，因此要落實(shí)操作規(guī)程，嚴(yán)格按照最佳配合比投料并進(jìn)行精準(zhǔn)控制，攪拌時(shí)應(yīng)控制好攪拌時(shí)間、強(qiáng)度和速度，使原材料充分混合，同時(shí)仔細(xì)觀察混凝土的含水量和溫度的變化，有效避免結(jié)構(gòu)坍塌和離析現(xiàn)象的發(fā)生。

3.2 控制混凝土運(yùn)輸條件

混凝土運(yùn)輸條件應(yīng)結(jié)合高層建筑具體特點(diǎn)進(jìn)行控制，對(duì)于高層建筑一般采用垂直運(yùn)輸形式，則在運(yùn)送過(guò)程中要控制運(yùn)輸?shù)臅r(shí)長(zhǎng)，選擇先進(jìn)的運(yùn)輸設(shè)備，科學(xué)設(shè)定攪拌頻次，保持混凝土的均勻性，防止在運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)離析、失水等問(wèn)題。同時(shí)針對(duì)高層建筑場(chǎng)地特點(diǎn)和建設(shè)進(jìn)度等統(tǒng)籌規(guī)劃好混凝土澆筑方案，盡量為混凝土運(yùn)輸創(chuàng)造便捷條件。

3.3 提高混凝土澆筑質(zhì)量

在高層建筑混凝土澆筑前，應(yīng)先對(duì)鋼筋和模板準(zhǔn)備情況進(jìn)行檢查，使之滿足混凝土澆筑的要求，提高混凝土澆筑質(zhì)量。檢查鋼筋時(shí)主要查看鋼筋和其他預(yù)埋件的位置是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，檢查模板主要查看模板是否清潔、內(nèi)部有無(wú)雜物、模板設(shè)置位置是否符合要求、有無(wú)存在較大縫隙，若模板內(nèi)有雜物應(yīng)及時(shí)清理，對(duì)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的間隙要進(jìn)行及時(shí)處理，模板使用前還應(yīng)檢查變形是否超過(guò)準(zhǔn)許范圍，確保模板間接觸緊密[3]。在高層建筑混凝土澆筑過(guò)程中，應(yīng)保持混凝土澆筑作業(yè)的連續(xù)性，不能出現(xiàn)間斷等現(xiàn)象。若因?yàn)樘厥庠虮仨殨和仓鳂I(yè)，則應(yīng)嚴(yán)格控制間斷時(shí)長(zhǎng)。在高層建筑混凝土澆筑后至混凝土初凝前，應(yīng)振搗抹平以控制混凝土的塑性及沉降收縮。

3.4 改善混凝土振搗效果

在高層建筑混凝土澆筑后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行振搗，混凝土振搗手段主要有機(jī)械振搗和人工振搗兩種。其中機(jī)械振搗方法具有高效率、高振搗質(zhì)量以及降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度等多方面的優(yōu)勢(shì)，在高層建筑混凝土澆筑中施工中得到了廣泛的應(yīng)用，主要是利用振搗機(jī)械設(shè)備中的偏心塊或偏心臺(tái)的高速旋轉(zhuǎn)，使振動(dòng)器出現(xiàn)高頻率振動(dòng)，以此實(shí)現(xiàn)新澆筑混凝土密實(shí)度的提高。人工振搗在高層建筑混凝土澆筑中較為少見，但仍必不可少，主要使用于較薄或較為復(fù)雜的混凝土構(gòu)件施工，例如高層建筑結(jié)構(gòu)中的梁。在混凝土振搗時(shí)應(yīng)科學(xué)掌握振搗標(biāo)準(zhǔn)，力度不宜過(guò)猛，以避免對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的鋼筋、預(yù)埋件等造成沖擊，導(dǎo)致漏漿問(wèn)題出現(xiàn)。經(jīng)過(guò)機(jī)械和人工的充分振搗，使混凝土填充到模板的各個(gè)空間，有效排除澆筑的混凝土中包含的空氣和多余水分，從而實(shí)現(xiàn)混凝土的最大均勻度和密實(shí)度，使高層建筑結(jié)構(gòu)更加飽滿密實(shí)，與模板、鋼筋、預(yù)埋件等更緊密地結(jié)合，有效改善混凝土振搗效果。

3.5 做好混凝土后期養(yǎng)護(hù)

如果要提高高層建筑混凝土澆筑質(zhì)量，后期混凝土的養(yǎng)護(hù)工作也必須高度重視，只有做好后期的養(yǎng)護(hù)，才能對(duì)混凝土的質(zhì)量做到有效地控制。首先應(yīng)根據(jù)高層建筑工程特點(diǎn)、自然環(huán)境、原材料特性以及對(duì)混凝土性能的要求，制定出具體的養(yǎng)護(hù)方案，并嚴(yán)格執(zhí)行養(yǎng)護(hù)制度。其次在進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)按照建筑規(guī)范對(duì)混凝土表面抹壓處理的次數(shù)進(jìn)行明確，確保其外觀質(zhì)量。最后在混凝土養(yǎng)護(hù)階段應(yīng)控制混凝土處在有利于硬化及強(qiáng)度增長(zhǎng)的溫度和濕度環(huán)境中，因此必須確保其濕潤(rùn)度，一般采用在混凝土表面進(jìn)行灑水作業(yè)，使用養(yǎng)護(hù)膜進(jìn)行覆蓋，在規(guī)范規(guī)定的養(yǎng)護(hù)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行充分養(yǎng)護(hù)，使硬化后的混凝土具有必要的強(qiáng)度和耐久性。

4 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代建筑工程正在朝著高層化、多功能化方向發(fā)展進(jìn)步，高層建筑的建設(shè)往往需要應(yīng)用到大量混凝土材料。在高層建筑施工中，混凝土澆筑技術(shù)的水平在很大程度上決定了高層建筑的整體建設(shè)水平。只有不斷對(duì)混凝土澆筑技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，才能有效提升混凝土澆筑效果，保證高層建筑建設(shè)質(zhì)量。