高層建筑混凝土澆筑技術(shù)改進(jìn)措施探析

馮冠軍 張洪波 化龍飛

中國機(jī)械工業(yè)第四建設(shè)工程有限公司 河南 鄭州 450000

高層建筑工程建設(shè)由很多環(huán)節(jié)構(gòu)成，混凝土澆筑是其中最主要的環(huán)節(jié)之一，有效開展混凝土澆筑工作，可提升建筑工程質(zhì)量，符合相關(guān)規(guī)定要求，為建筑更好地使奠定良好基礎(chǔ)。然而一些高層建筑工程混凝土澆筑時，經(jīng)常受到外界環(huán)境、材料、人員等因素的影響而出現(xiàn)各種問題，導(dǎo)致建筑建設(shè)質(zhì)量不符合要求，不利于建筑的后續(xù)使用。所以，為了進(jìn)一步提升高層建筑建設(shè)質(zhì)量，必須采取科學(xué)、合理的方式對混凝土澆筑技術(shù)予以改進(jìn)。

1 高層建筑混凝土澆筑技術(shù)概述

1.1 基于不同方式的澆筑技術(shù)

高層建筑具有高度高、對地基荷載壓力大、基礎(chǔ)深、建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜等諸多特點，使得同一高層建筑施工時，需要根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點，將其劃分成多個小項目，然后針對各小項目選擇相應(yīng)的混凝土澆筑技術(shù)，如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)、小直徑鋼管混凝土澆筑技術(shù)等[1]。

由于高層建筑高度較高，為了保證建筑整體的穩(wěn)定性，必須構(gòu)建出較深的基礎(chǔ)，因而在混凝土澆筑時，可能在地下水面下完成，對此，則應(yīng)采用水下雙管加固混凝土澆筑方式，該技術(shù)流程為：按照要求挖掘基礎(chǔ)，在合理位置處構(gòu)建樁基，運輸并固定模板，通過雙管對混凝土運輸并澆筑等，通過該技術(shù)的應(yīng)用，可有效提升基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，為后續(xù)施工活動的進(jìn)行提供支持[2]。

預(yù)應(yīng)力輸管大直徑薄壁混凝土澆筑技術(shù)常用于地基上部的建筑結(jié)構(gòu)，即在施工現(xiàn)場相應(yīng)位置處鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力管道，然后通過該管道輸送混凝土，通過該技術(shù)的應(yīng)用，使得整個施工流程大大精簡，提升施工速率，縮短施工周期，為工程質(zhì)量提供保障[3]。

直徑鋼管混凝土澆筑技術(shù)主要是在施工現(xiàn)場鋪設(shè)小直徑鋼管，并通過其為主要材料輸送混凝土，常用于結(jié)構(gòu)內(nèi)部較為復(fù)雜、作業(yè)面較小的工程中，施工時根據(jù)建筑特點，將其劃分成多個層面與階段，然后采用高質(zhì)量的混凝土材料、振搗工藝等，以使整個建筑質(zhì)量符合要求。

1.2 基于不同施工流程的澆筑技術(shù)

高層建筑施工時，為了縮短施工周期，提升施工質(zhì)量，還應(yīng)針對項目的具體情況，設(shè)計出不同的混凝土澆筑施工工序，主要包括如下3種常見的施工技術(shù)。（1）全面分層澆筑技術(shù)。該方法通常應(yīng)用于結(jié)構(gòu)面相對較小的項目中，同一水平面內(nèi)澆筑時，由兩側(cè)澆筑開始，逐漸向中間進(jìn)行，也可先澆筑中間，之后逐漸向兩側(cè)進(jìn)行，再或者是由短邊處開始，逐漸向長邊處進(jìn)行。在同一垂直面內(nèi)澆筑時，采用由下至上的澆筑順序，下層澆筑結(jié)束且強(qiáng)度與硬度符合要求后，才可進(jìn)行上一層的澆筑。（2）分段分層澆筑技術(shù)。該方法通常應(yīng)用于結(jié)構(gòu)面較大，且結(jié)構(gòu)澆筑厚度較高的建筑中，施工時一般由下層結(jié)構(gòu)開始，當(dāng)其澆筑厚度達(dá)到一定水平后，進(jìn)行二層結(jié)構(gòu)的澆筑。（3）斜面分層澆筑技術(shù)。通常應(yīng)用于結(jié)構(gòu)面較大、厚度較高，且長度較長的工程中。操作方法與第二種技術(shù)基本相同。

2 某高層建筑工程概述

2.1 基本概述

本次研究選擇了某高層建筑工程作為研究對象。某工程建筑面積為9.91萬m2，共由2類建筑構(gòu)成，一類建筑為24層，另一類建筑為32層。單個建筑共包括地上與地下工程2部分，其中，地下為停車場與建筑電氣存儲場所，采用高強(qiáng)度防水混凝土；地上為辦公樓，其中，1～12層施工時，采用了型號為C50的混凝土；13～20層施工時，采用了型號為C45的混凝土；20～27層施工時，采用了型號為C40的混凝土；28層以上施工時，采用了型號為C35的混凝土。某工程3D效果如圖1所示。

圖1 某工程3D效果

2.2 高層建筑混凝土澆筑技術(shù)要點

2.2.1 基礎(chǔ)施工

基礎(chǔ)施工是整個高層建筑建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)進(jìn)行的好壞，直接影響到后續(xù)施工質(zhì)量，只有構(gòu)建出高質(zhì)量的基礎(chǔ)，才可提升基礎(chǔ)的支撐力，防止后續(xù)施工出現(xiàn)坍塌、傾斜、沉陷等問題?，F(xiàn)代工程領(lǐng)域內(nèi)通常存在多種基礎(chǔ)形式，如大體積基礎(chǔ)、階梯狀基礎(chǔ)與條形基礎(chǔ)等，每種基礎(chǔ)具有不同特點，應(yīng)針對工程具體情況而定。某工程施工時，由于其建筑結(jié)構(gòu)體積較大，厚度較高，因而選擇了大體積基礎(chǔ)，施工流程為：準(zhǔn)備稱量設(shè)備、布料機(jī)、振搗機(jī)、石子、水泥、外加劑等工具與材料；混凝土澆筑；基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)與檢測。其中，混凝土澆筑時采用了分層澆筑的方式，為了確?；A(chǔ)澆筑質(zhì)量，應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)工序。

2.2.2 框架施工

框架是高層建筑的重要承重結(jié)構(gòu)，構(gòu)建出高質(zhì)量的建筑框架，能夠提升整個建筑的承重能力，使建筑保持豎立，降低建筑出現(xiàn)倒塌、傾斜的概率。所以，高層建筑施工時必須要采取科學(xué)、合理的方式完成框架混凝土澆筑。某工程框架施工時，采用了分層澆筑技術(shù)，由最下層開始，逐漸向高層進(jìn)行澆筑，每層澆筑結(jié)束后，需要等待一段時間，待該層混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)后，才會對下一層澆筑。遇到結(jié)構(gòu)復(fù)雜的框架時，要對整個框架結(jié)展開深入研究，針對研究結(jié)果，設(shè)置出合理的澆筑層，以提升每層連接的質(zhì)量。混凝土澆筑前，應(yīng)仔細(xì)對模板予以檢查，判斷模板是否存在問題，若發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時予以處理，以保證模板穩(wěn)定性，為后續(xù)澆筑活動的開展提供支持。

2.2.3 剪力墻施工

剪力墻是建筑中抗風(fēng)、抗震結(jié)構(gòu)，通常具有較高的剛度，提升建筑整體穩(wěn)定性，防止建筑在大風(fēng)、地震等惡劣條件下出現(xiàn)倒塌的風(fēng)險。某工程施工時選擇了分層澆筑方案，澆筑工序與框架結(jié)構(gòu)施工基本相同，均是由下層開始，逐漸向上進(jìn)行澆筑。為了確保混凝土澆筑質(zhì)量，不僅要嚴(yán)格遵循澆筑流程，而且每層澆筑結(jié)束后，均要對澆筑結(jié)構(gòu)予以檢查，判斷澆筑結(jié)構(gòu)是否符合要求，是否存在缺陷，若發(fā)現(xiàn)缺陷，第一時間采取相應(yīng)的方式予以處理，確保該層質(zhì)量符合要求后，才可對下層澆筑。每層澆筑過程中，先澆筑地面，再澆筑墻體的流程，澆筑的同時，應(yīng)觀測澆筑厚度，以使剪力墻厚度處于標(biāo)準(zhǔn)要求。應(yīng)對鋼筋結(jié)構(gòu)糾正與加固處理，防止剪力墻發(fā)生形變，提升整個剪力墻的質(zhì)量。此外，混凝土澆筑時，應(yīng)確保澆筑的連慣性，如無必要，不可中斷澆筑，防止墻體上出現(xiàn)裂紋等。

2.2.4 梁板施工

梁板施工時，某工程選擇了全面分層澆筑方案，由建筑一側(cè)開始，逐漸向另一側(cè)進(jìn)行澆筑。建筑結(jié)合處的梁板結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，形狀種類較多，且內(nèi)部存在大量鋼筋，因而在澆筑過程中，應(yīng)考慮梁板結(jié)合處的整體性，統(tǒng)一進(jìn)行澆筑，同時完成振搗，以使梁與板能夠緊密結(jié)合到一起。梁結(jié)構(gòu)為條性狀，且上部鋪設(shè)大量鋼筋，因而只能選擇一些顆粒較小的骨料，若骨料體積較大，則難以進(jìn)入到梁體當(dāng)中，影響混凝土澆筑質(zhì)量。澆筑結(jié)束后，還應(yīng)以機(jī)械工具為主，結(jié)合人工振搗的手段，對梁體進(jìn)行振搗，以保證梁體表面的平整性。對于結(jié)構(gòu)較大的區(qū)域，一般以機(jī)械振搗為主，而對于較為狹窄的區(qū)域，則以人工振搗為主。

3 高層建筑混凝土澆筑技術(shù)改進(jìn)策略

3.1 設(shè)計合理的材料配制方案

混凝土是高層建筑施工中應(yīng)用最為廣泛的材料，確?；炷粮鞣矫嫘阅芊弦螅軌蛱嵘麄€工程的建設(shè)質(zhì)量。所以，某工程建設(shè)過程中，必須對混凝土的配制產(chǎn)生高度重視，以制備出高質(zhì)量的混凝土材料。具體應(yīng)從下述3方面著手。（1）選擇高質(zhì)量的原材料?；炷潦怯啥喾N材料按照一定比例均勻混合而成的混合物，只有選擇高質(zhì)量的原材料，才能配制出高性能混凝土，為混凝土的后續(xù)使用提供支持。因此在施工前，施工人員應(yīng)深入材料市場進(jìn)行調(diào)查，準(zhǔn)確了解每種材料的具體情況，并以此為基礎(chǔ)，結(jié)合設(shè)計方案的要求，選擇最佳的原材料。且原材料進(jìn)入施工現(xiàn)場前，還要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定要求對材料進(jìn)行檢測，確保原材料性能符合設(shè)計方案及說明書的要求。（2）設(shè)計配比?；炷林苽鋾r，即便選擇了高質(zhì)量原材料，但各種原材料添加量的不同，也會使混凝土性能產(chǎn)生一定差異，因而選擇原材料后，應(yīng)根據(jù)原材料特點，結(jié)合設(shè)計方案要求，通過實驗計算的方式，設(shè)計并修改混凝土配比，以得到符合工程建設(shè)要求的配比方案。（3）混凝土攪拌控制。為了保證混凝土質(zhì)量符合要求，還應(yīng)對原材料攪拌的控制，針對混合料體積，設(shè)置出最佳的攪拌時間，以保證混凝土攪拌均勻（表1）。

表1 混凝土攪拌時間

3.2 選擇最佳的混凝土運輸方法

混凝土的運輸也會對混凝土澆筑質(zhì)量造成一定影響，若運輸方法不合理，會增加混凝土水分蒸發(fā)速度，降低混凝土的含水率，使混凝土在運輸過程中出現(xiàn)初凝問題，從而影響混凝土的應(yīng)用，降低整個工程的建設(shè)質(zhì)量。所以，某工程施工時，應(yīng)選擇最佳的混凝土運輸方法。由于某建筑屬于高層建筑工程，因而在混凝土運輸時，選擇了垂直運輸?shù)姆桨?，同時，為了保證混凝土運輸效率，應(yīng)控制運輸時長，采用高性能運輸裝置，設(shè)計合理的攪拌次數(shù)，以使混凝土一直保持良好性，避免運輸時發(fā)生離析、失水等現(xiàn)象，提升混凝土澆筑效果。此外，根據(jù)高層建筑工程的特點，結(jié)合工程施工速度等因素，設(shè)計出最佳的澆筑方案，以此為混凝土的運輸提供指導(dǎo)。

3.3 加強(qiáng)混凝土澆筑的質(zhì)量管理

要想確?；炷翝仓|(zhì)量符合要求，應(yīng)加強(qiáng)對混凝土澆筑質(zhì)量的管理。首先，在澆筑前，應(yīng)仔細(xì)對原結(jié)構(gòu)予以檢查，判斷鋼筋、模板等是否符合要求，以免原結(jié)構(gòu)存在質(zhì)量問題而影響后續(xù)澆筑效果。其中，鋼筋檢查時，主要檢查內(nèi)容包括：位置是否合理，外部預(yù)留長度是否達(dá)到要求等；模板檢查時，主要內(nèi)容包括：表面是否潔凈，是否存在縫隙與凹坑，模板固定是否牢固等，若發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時采取有效的方式予以處理。確定模板無問題后，才可完成混凝土澆筑工作。澆筑時，每層應(yīng)連續(xù)澆筑，盡量不再中間中斷，以防止層中出現(xiàn)縫隙。

3.4 提升混凝土結(jié)構(gòu)的振搗效果

完成混凝土澆筑工序后，應(yīng)第一時間對結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行振搗。為了保證振搗效果，需要采用機(jī)械結(jié)合人工混合振搗的方式。其中，機(jī)械振搗方式主要應(yīng)用在空間較大的區(qū)域，可提升振搗效率，有利于整個振搗作業(yè)的順利開展。人工振搗方式則應(yīng)用于空間相對較小，或是承重能力較弱的區(qū)域，如梁結(jié)構(gòu)等，這是因為這些區(qū)域采用機(jī)械振搗時，不僅會影響振搗質(zhì)量，而且還容易對結(jié)構(gòu)造成破壞。無論采用哪種振搗方式，均要控制振搗力度，不可過大，以免對建筑結(jié)構(gòu)造成損壞，也不可能過小，無法完全將混凝土內(nèi)部氣體排出而影響混凝土澆筑質(zhì)量。通過合理的振搗，可使混凝土與鋼筋、預(yù)埋件等緊密結(jié)合到一起，不僅使結(jié)構(gòu)表面保持平整，提升結(jié)構(gòu)的美觀性，而且還會賦予整個建筑結(jié)構(gòu)更強(qiáng)的穩(wěn)定性，為建筑后續(xù)使用奠定良好基礎(chǔ)。

3.5 采取科學(xué)的養(yǎng)護(hù)方法

混凝土澆筑與振搗結(jié)束后，并不意味著工程施工的結(jié)束，還需要采取科學(xué)合理的方式對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，如此才能保證混凝土符合相關(guān)規(guī)定要求。在養(yǎng)護(hù)過程中，先要針對工程特點，結(jié)合周圍環(huán)境、氣候等具體情況，設(shè)計出最佳的養(yǎng)護(hù)方案，為養(yǎng)護(hù)工作的開展提供支持。在養(yǎng)護(hù)過程中，根據(jù)混凝土表面濕度與溫度，及時灑入適量水分，以使混凝土內(nèi)外溫差控制在要求范圍內(nèi)，防止溫差過大而產(chǎn)生裂縫。同時，還應(yīng)控制養(yǎng)護(hù)時間，以保證混凝土強(qiáng)度、硬度等性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。不同類型混凝土養(yǎng)護(hù)時間要求見表2。

表2 不同類型混凝土養(yǎng)護(hù)時間要求

4 結(jié)束語

高層建筑施工過程中混凝土澆筑環(huán)節(jié)至關(guān)重要，只有保證這一環(huán)節(jié)順利進(jìn)行，才會提升整個工程的建設(shè)質(zhì)量，為高層建筑后續(xù)使用提供支持。為此，高層建筑混凝土澆筑時，應(yīng)設(shè)計合理的材料配制方案，選擇最佳的混凝土運輸方法，加強(qiáng)混凝土澆筑的質(zhì)量管理，提升混凝土結(jié)構(gòu)的振搗效果，同時采取科學(xué)的養(yǎng)護(hù)方法，以確?；炷翝仓|(zhì)量符合要求，為提升整個建筑質(zhì)量奠定良好基礎(chǔ)。