高层建筑施工中混凝土质量控制研究

摘要：近年来由于材料强度的提高,施工工艺的改进,新型结构的发展,建筑物及构筑物越来越呈现大体积、大跨度、大高度的趋势,混凝土用量越来越大。混凝土作为一种混合材料,其强度的质量形成受外界因素干扰多、质量变异比较大,而且大型混凝土结构投资巨大,一旦强度迭不到预定目标,补救困难、造成的损失巨大。因此,在高层建筑施工过程中,混凝土工程质量的控制就显得尤为重要。

关键词：高层建筑施工 混凝土 质量控制

随着我国经济快速发展，城市的规模变得越来越大，对城市中土地的使用效率也要求越来越高。因此高层建筑就成为施工的主要内容，本人结合多年对高层建筑工程的实践经验，对高层建筑施工质量所涉及到的一些问题进行简要的分析。

高层建筑的最新定义

超过一定层数或高度的建筑将成为高层建筑。高层建筑的起点高度或层数，各国规定不一，且多无绝对、严格的标准。

在我国，旧规范规定：8层以上的建筑都被称为高层建筑，而目前，接近20层的称为中高层，30层左右接近100m称为高层建筑，而50层左右200m以上称为超高层。在新《高规》即JGJ 3-2002高层建筑混凝土结构技术规程里规定：10层及10层以上或高度超过28m的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。当建筑高度超过100m时，称为超高层建筑。我国的房屋一般8层以上就需要设置电梯，对10层以上的房屋就有提出特殊的防火要求的防火规范，因此我国的GB 50352-2005民用建筑设计通则、GB 50045-95高层民用建筑设计防火规范将10层及10层以上的住宅建筑和高度超过24m的公共建筑和综合性建筑划称为高层建筑。在美国，24.6m或7层以上视为高层建筑；在日本，31m或8层及以上视为高层建筑；在英国，把不小于24.3m的建筑视为高层建筑。本文所指的高层建筑按照GB 50352-2005民用建筑设计通则的规定，认定10层及10层以上的住宅建筑和高度超过24m的公共建筑和综合性建筑称为高层建筑。二、混凝土材料的控制1、原材料的控制

混凝土的原材料包括水泥、砂、石子、水和各种添加剂，施工规范中对各种原材料的质量标准有严格的规定，作为施工单位，要把好入口关和检测关，对于不合格的材料不许进场，同时要加强检测工作，从源头上杜绝劣质工程。

2、配比的选定

工程开工前，一般均要按设计要求配制不同强度等级的混凝土，并都要到法定试验机构做级配试验，待级配报告出来后，根据级配做配合比试验(实验室配比)，在实际施工时照此执行，但问题就在于级配与现场施工过程中是否相符。有资料统计显示，若因砂的含水率增多砂率下降2%～3%，混凝土强度将下降15%～20%，而水泥数量的影响为5%～20%，石子及砂的级配影响为5%～20%；水灰比影响为多增1%强度降低5%～10%。既然影响如此之大，那就应该采取相应措施进行控制。

（1）根据地区市场原材料情况进行不同配比的试验，以确保在施工过程中配比的及时调整，如5mm～40mm石子，M＜2.3细砂做一组,5mm～40mm石子，M≥2.3中粗砂做一组等等。（2）对实验室配比结合原材料的含水量、含泥量进行施工配合比调整，以确保实验室配比的实际通用性。在实际施工中要加强原材料把关工作，砂石级配不良时，采取相应措施调整，如适量掺入0.5mm～10mm砂石等。

3、混凝土质量的生产控制

（1）混凝土拌合物的搅拌。混凝土可采用机器搅拌和人工搅拌。搅拌机械分为自落式搅拌机和强制式搅拌机。所谓搅拌制度是指进料容量、投料顺序和搅拌时间。搅拌制度将直接影响到混凝土搅拌质量和搅拌机的效率。（2)混凝土的运输。混凝土运输分为地面运输、垂直运输和楼面运输三种。目前，施工中所用混凝土多为商品混凝土，这就需要商品混凝土供应厂家根据工程量的大小并结合自身设备条件，选取相应的运输设备，提前预测运输设备可能出现的故障和问题，并及时安排机修人员做好设备的检查和修理工作。不能因为设备故障而停止混凝土的浇筑，确保在施工过程中及时提供工程所需混凝土，促进工程有序向前推进，保证施工进度。（3)混凝土拌合物的浇筑与捣实。浇筑混凝土拌合物前除了做好浇筑工艺的一般准备工作外，还应做好有关模板、钢筋及预埋件等的准备与检查工作，各种构件的混凝土均应分层浇筑。混凝土浇筑应连续进行以保证结构的整体性。重点部位混凝土的浇筑应填写施工记录。

4、严格养护制度

高层建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土不仅能缩短施工周期，而且能改善混凝土的施工性能。但在某些工程上的使用表明，在配比原材料、振捣控制严格的情况下，仍出现混凝土强度不足。分析其原因，多为抢工期、养护时间严重不足。据有关专家测试结果，其强度比为：全湿养护28d：全湿养护3d：空气中养护28d分别为2：1.5：1，由此可见养护的重要性。

（1）对大体积浇筑量大的混凝土应有养护方案，从养护开始至养护结束应有专人负责，从主观意识上要对养护有足够的认识。养护方案中应从人员、水源、昼夜、覆盖等多方面措施进行考虑，不漏主要关键细节。（2)加强养护期的督查。对养护所采取的措施及现场养护情况进行跟踪记录，及时发现问题，确保养护的有效性。

三、裂缝宽度的控制

从我国的GB 50010-2002混凝土结构设计规范看出，裂缝宽度在不同的环境下，不同的混凝土结构其裂缝宽度也有不同的控制标准，允许裂缝最大为0.2mm～0.4mm。但作为裂缝控制来说，应以预控为主，等裂开了、缝增大了再补救那是万不得已。裂缝分为运动、不稳定、稳定、闭合、愈合等几大类型。虽说骨料内部凝固时产生的微观裂缝不可避免，但从质量角度考虑应尽可能减少。由于高层建筑混凝土强度普遍较高、混凝土量较大且带有地下室，所以裂缝产生的可能性更大。下面主要叙述有关对裂缝的“放”“抗”相关措施。

1、设计措施

“放”的措施：设置永久性伸缩缝；外墙面适当位置留分隔缝等。“抗”的措施：避免结构断面突变带来的应力集中，重视对构造钢筋的配置；对采用混凝土小型空心砌块等轻质墙体，增设间距不大于3m的构造柱，每层墙高的中部增设厚度120mm与墙等宽的混凝土腰梁；砌体无约束端增设构造柱；预留的门窗洞口采用钢筋混凝土框加强；两种不同基体交接处，用钢丝网(每边搭接不小于150mm)进行处理；屋面保温层与隔气层的合理设置等。“放”“抗”相结合的措施：合理设置后浇带，采取相应补偿收缩混凝土技术，混凝土中多掺纤维素类等。

2、施工措施

“放”的措施：砌筑填充墙至接近梁底，留一定高，砌筑完后间隔至少一周，宜15d后补砌挤紧；合理分缝分块施工；在柱、梁、墙板等变截面处宜分层浇捣等。

“抗”的措施：1)尽量避免使用早强高的水泥，积极采用掺合料和混凝土外加剂，降低水泥用量(宜小于450kg/m3)。实践经验表明，每立方米混凝土的水泥用量增加10kg，其水化热将使混凝土的温度升高1℃。高层混凝土用量大，有时还有大体积混凝土，从经济、实用角度宜掺入外加剂。当然掺入外加剂后，要预计对早期强度的影响程度。据此可提请设计科研部门予以探讨和评定。2)选择合理的最大粒径砂石，这样可减少水和水泥用量，减少泌水、收缩和水化热。有资料显示：用5mm～40mm碎石，比用5mm～25mm的碎石，可减少用水量6kg/m3～8kg/m3，降低水泥用量15kg/m3；用M=2.8的中粗砂比用M=2.3的中粗砂，可减少用水量20kg/m3～25kg/m3。

总之，如何保证高层建筑混凝土工程施工质量是一个系统工程，本文仅仅从材料控制和裂缝控制两个方面提出了一些浅显的观点，抛砖引玉，以引起同行对高层建筑混凝土施工质量的更多的关注和研讨。

作者简介：张向明，籍贯：郑州，姓别： 男，职务：总经理，研究方向：项目施工管理、成本分析与控制