谈混凝土在高层建筑施工中的应用

张庆杰

摘要：高层建筑混凝土施工中，常有基础、柱、梁及板的混凝土强度等级不同的要求，有时还相差很大。一般在高层发建筑混凝土结构施工中，为了满足柱轴压比的要求，同时又要控制柱截面不过大，柱子采用较高强度等级的混凝土是一种必然。而对于以受弯为主的楼层梁板，过高的混凝土强度等级却是不需要且不适宜的，前者指对其抗弯承载力的贡献不明显，后者则指对构件承受非荷载应力（混凝土收缩应力、温度应力等）有利。

一、建筑材料的选择应符合标准

在施工过程中选择建筑材料必须要把好质量关，不仅要选择质量好的材料，还要材料满足建筑需要；通过优化混凝土配合比，可以有效地避免混凝土裂缝的形成。

1.水泥

水化热是水泥材料中的常见问题，是造成混凝土温度裂缝的重要因素，在建筑施工过程中运用到的水泥应当选择大厂生产的水泥；为确保水泥的质量完整，应当积极选用低热水泥；在材料采购过程中，施工单位应派专业人员检查水泥生产厂家的出厂质量证明书，确定水泥的凝结时间、安定性和強度符合施工要求。

2.骨料

房屋建设中使用的骨料（砂石）要求比较严格，所选骨料应当满足高质量、高强度、物理化学性能好、无有机杂质的要求。粗骨料最好采用自然连续级配碎石，碎石最大粒径应小于结构截面最小尺寸的1/4，且小干钢筋间距最小净距的3/4。细骨料最好采用中粗砂，根据相关的建筑材料试验得出：每立方混凝土可降低水泥用量20.25kg，减少10Kg水泥，温度降低1oC。

3.外加剂

为减少混凝土开裂，需要选择合适的外加剂，这是避免裂缝的有效措施。在所有的外加剂中，粉煤灰对干混凝土的防裂效果是最好的，粉煤灰的使用能有效改善混凝土的干缩性和脆性，降低混凝土的水化热；而木质素磺酸钙属阴离子表面活性剂，对水泥颗粒会产生分散效应，降低水的表面张力。在施工过程中，对混凝土加入水泥重量0.25%的木钙减水剂（即木质素磺酸钙），就可明显改善混凝土和易性，减少10%左右的拌合水，节约10%左右的水泥，从整体上降低水化热。

4.配合比

混凝土的配合比设计好坏将直接关系着混凝土的质量，如果配合比设计出现问题，最终配制的混凝土将无法满足房屋施工的要求。配合比的设计应当首先要满足强度等级、混凝土性能等基本要求，在到达泵送混凝土流动性标准后，采用少量水泥，以及水灰比小的配合比，可以有效降低水泥水化热。

二、多种原因引起房屋形成裂缝

混凝土温度和湿度的变化、混凝土自身的脆性和不平衡、混凝土结构混乱是导致工程建设中形成混凝土裂缝的主要因素，其次还有：混凝土原材料质量差、模板变形不均匀沉降等，水泥在混凝土硬化期间释放出大量水化热，不断提升了内部温度，使得拉应力在混凝土表面产生在后期降温过程中，其他部分的约束使得混凝土内部又产生拉应力。此外，气温的降低会引起较大的拉应力，当所有的拉应力集合起来，到达一定的程度时给房屋带来过大的承载，就会导致裂缝的产生，还有一些细小的事情也会引起裂缝，例如：缺少养护、干湿转化、干缩形变等等。

对于钢筋混凝土而言，钢筋承担了拉应力，压应力由混凝土承受，如果素混凝土内或钢筋混凝土周边出现了拉应力，则完全由混凝土承担。按照标准的建筑设计，对于拉应力是应该避免的，但施工中存在的各种因素，导致拉应力很难避免，尤其是温度原因引起的拉应力几乎无法消除，给施工技术带来很大的困难，在施工过程中，因为原材料不均、水灰比不定、离析现象等因素的存在，加上同一块混凝土中的抗拉强度存在差异，大大降低了混凝土的抗拉能力，让裂缝很容易形成。

三、进行处理裂缝的施工措施

科学合理的施工技术对于整个房屋建筑而言有着重要的意义，不仅大大降低了建筑的施工成本，还能优化资源配置，在合理分配人力、物力、财力的基础上，发挥出最佳的建筑效果。施工技术的实施，重要意义在于对裂缝的产生有着控制作用，提升施工技术可以有效降低混凝土内外的温差，避免房屋形成裂缝。

浇筑方法

混凝土施工过程中需要按照以下流程进行混凝土浇筑：自然流淌、水平分层、斜向分段、持续推移、一次到顶等。若混凝土不合格必须退回搅拌站，浇筑过程中绝对不能向已搅拌好的混凝土中加水。混疑土的分层厚度也要准确把握，下一层的混凝土必须在被上层混凝土覆盖前提下才能浇筑，这样能将上下层浇筑间隔控制在混凝土初凝时间范围内，有效防止因时间间隔过长造成施工裂缝。实施混凝土浇筑还要注意气象温度变化带来的影响，最好不要在天气剧烈变化的时候进行混疑土浇筑。

2.振捣方式

在混凝土振捣时应当将进行三道振捣，三道设置要求为：第一道为混凝土的坡角，第二道为混凝土的坡中间，第三道为混凝土的坡顶，只有三道设置的位置符合要求，并进行合理地配合才可保证振捣覆盖整个坡面，达到预期的效果，在采用振捣棒振捣时，必须要把握好振捣棒的插入深度以及振捣时间，将振捣棒插入下层混凝土的深度控制在50mm以上，振捣棒移动的间距控制在400mm左右，振捣棒要快插慢拔。当混凝土振捣密实后，要用刮杠刮平混凝土表面，再撒上5-25mm碎石，终凝前用木抹搓平，次数最好在两遍以上。

3.温度控制

建筑施工中对混凝土温度控制的方法较多，目前工程建设中通常采用改善骨料级配来控制混凝土温度，具体做法为：选择干硬性混凝土，加入混合料，这样可以降低混凝土中的水泥用量，除此措施外，在拌和混凝土时，采取加水或用水将碎石冷却的方法，也可以有效降低混凝土的浇筑温度。在采取措施的过程中，也要随时准备好温度散发，创造更多的散热途径，控制混凝土温度，例如减少浇筑厚度，借助浇筑层面散热，埋设水管，通入冷水降温等等。

4.改善约束

如果混凝土温度大于气温，就要准确地把握好拆模时间，避免造成混凝土表面出现早期裂缝，进行混凝土浇筑时，水化热的散发会在表面引起相当大的拉应力，就会提升混凝土表面的温度；如果将模板拆除，就会大大降低表面的温度，让混凝土的表面附加拉应力，当水化热应力相互叠加后就会出现裂缝，这对于混凝土的使用性能的影响是很大的。

5.施工管理

施工管理主要是针对施工过程进行的，其目的在于保证整个建筑施工能够按照一定的规范有序进行，避免出现施工事故；施工管理还要对钢筋工程的隐蔽验收工作进行加强，这样能够保证混凝土楼板的厚度、强度，钢筋高度和锚固长度能符合建筑施工的要求；楼板找平层厚度也要按照建筑设计的要求，厚度不能过大，当混凝土浇注结束后，应该压平磨光，且一次性完成，这样能使混凝土表面抗裂性能增强。

结语

综上所述，裂缝问题是混凝土施工过程中最为常见的问题，解决好裂缝问题既可以保证房屋的使用性能，也可减少建筑材料的浪费。在选择裂缝的处理方法时，需要根据房屋的实际情况，并且结合现场的施工方法以及建筑房屋的构造特征进行选择，不仅在施工过程采取一定的措施，当施工完毕后还要加强各个方面的管理，做好养护工作，才能使裂缝问题得到根本解决。

参考文献

[1]GB50007-2002.建筑地基基础设计规范[S].

[2]JGJ79-91.建筑地基处理规范[S].

[3]彭振斌.注浆工程设计计算与施工[M].武汉：中国地质大学出版社，1997.

（作者单位：河北建翔建筑工程有限公司）