探讨高层建筑混凝土施工及质量控制措施

尹军

摘 要：随着社会经济的发展和科研技术的进步，我国高层建筑工程建设的发展日新月异。为了适应新形势的工作要求，设计、施工等方面也必须有所改进。本文以高层建筑设计、施工规范和工艺要求为主线，对高层建筑施工质量的控制方法及其重要意义进行了具体论述。

关键词：

高层建筑；混凝土施工；质量控制

一、高层建筑的施工特点

（一）高层建筑的结构特点

1.强度。高层建筑的结构受力既要考虑垂直荷载作用，还要考虑由风力或是地震力引起的水平荷载，充分考虑结构的各种受力情况，保证结构有足够的强度。

2.刚度。高层建筑要保证结构刚度和稳定性，控制结构水平位移。随着高度的增加，高层建筑的水平位移增大较强度增大更迅速。过大的水平位移会影响人的生活和工作，使人不舒服。

3.延性。有抗震设防要求的高层建筑还必须具有一定的延性，使结构在强震作用下，当某一部分进入屈服阶段后，还具有塑性变形的能力，通过结构的塑性吸收地震力所产生的能量，可维持一定承载力。

4.耐久性。高层建筑的耐久性要求较高，一般分为五级。

5.基础稳定性。由于高层建筑上部结构所承担的垂直荷载和水平荷载大，各种荷载最终要通过地下室和基础传递到地基，为了确保高层建筑的稳定性和满足地基变形的的要求，其基础要有一定的埋置深度。

6.抗震性。高层建筑结构要抵抗竖向和水平荷载，在地震区，还要抵抗地震作用。

（二）高层建筑的施工特点

1.高层建筑施工工程量大、造价高。据统计资料分析，多层建筑平均每栋建筑面积为2 000 m2，高层建筑的工程量和造价相当于多层建筑的6倍。

2.工期长、季节性施工不可避免。据统计资料分析，多层建筑单栋工期平均10个月左右，高层建筑平均为2年左右。

3.高空作业要突出解决好材料、制品、机具、设备和人员的垂直运输。要认真做好高空安全保护、防火、用水、用电、通风、临时厕所等问题，防止物体坠落发生打击事故。

4.深基础施工。高层建筑基础一般较深、地基处理复杂，基础方案有多种选择，对造价和工期影响很大，还需要研究解决各种深基础开挖支护技术。

5.施工用地紧张，要尽量压缩现场临设工程，减少现场材料、制品、设备存储量，根据现场合理选择机械设备、充分利用工厂化、商品化成品。

6.商品建筑多以钢筋混凝土为主，钢筋混凝土又以现浇为主，需要着重研究解决各种工业化模板、钢筋连接、高强度等级的混凝土、建筑制品、结构安装等施工技术。

7.防水、装饰、设备要求较高，深基础、地下室、墙面、屋面、厨房、卫生间的防水和管道冷凝水要处理好。设备繁多、高级装饰多，所以施工前期就要安排好加工、订货，在结构施工阶段就要提前插入装饰施工、保证施工工期。

三、高层建筑混凝土施工的质量问题

在混凝土施工中，存在的质量问题很多，而高层建筑由于自身和施工的特点，使得高层建筑在混凝土施工过程中的质量问题更突出。

（一）模板工程的质量问题

从材料方面来说，由于受项目质量目标偏低、施工企业投入的限制、施工管理水平差等多方面原因的影响，很大一部分施工工地的模板及其支撑系统的原材料质量达不到应有的标准。

（二）钢筋工程的质量问题

钢筋工程中质量缺陷主要存在于三个环节中：原材料、钢筋加工、现场绑扎和焊接。某些工程项目中采用小厂钢材或在钢筋加工中作文章，若用于承重结构，可能会大幅度降低结构可靠性。钢筋现场绑扎时有的工程不注意控制节点部位的钢筋绑扎，至使有些节点部位钢筋锚固长度不足，给工程的安全造成隐患。

（三）混凝土工程的质量问题。

混凝土施工过程中的质量缺陷主要有下列几方面：原材料质量差、混凝土拌合物质量、混凝土浇筑及养护过程中的错误行为、混凝土浇筑后的成品保护。

四、高层建筑混凝土施工前期的质量控制

（一）混凝土拌制

严格控制混凝土搅拌质量，减小因交通运输造成坍落度损失，影响混凝土的均匀性，混凝土在拌制过程中应遵循以下原则：严格按照同一比例执行，保证原材料不变、水灰比不变；根据气温条件、浇筑时间、砂石含水率变化、混凝土坍落度损失等情况，及时适当地对原配合比进行微调，以保证混凝土浇筑时的坍落度，并严格控制在规定范围内，混凝土不泌水、不离析，确保混凝土施工质量；控制混凝土搅拌时间，搅拌时间长短直接关系到混凝土的强度与和易性等标准。

（二）混凝土运输

工业与民用建筑中大体积混凝土多采用泵送混凝土，用混凝土搅拌车进行运输。大体积混凝土地面结构对混凝土坍落度要求严格，必须严格控制在设计要求范围之内，工程施工地点离商品混凝土搅拌站运输距离在1h以上或交通条件差易出现堵车的工程，宜采取在施工现场设立搅拌站。

五、高层建筑混凝土施工过程中的质量控制

（一）浇筑方案控制

混凝土浇筑顺序应保证新浇筑的混凝土不出现冷缝，采用薄层浇筑，层间结合按施工缝处理，并要控制好层间间歇时间，间歇时间过长，已浇筑混凝土的弹性模量增长得过高，会造成新老混凝土结合面产生裂缝，间歇时间过短，已浇筑的混凝土还处于升温阶段，表面温度较高时就已被覆盖，不利于散热。同时也加快新浇筑混凝土的温升，相互影响就有可能超过允许的最高温度，加大了混凝土产生裂缝的可能性，因此适当的覆盖时间应选择在已浇筑混凝土温度已降到一定值，而新浇筑混凝土温度已升到一定值后，已浇筑混凝土温度回升值小于原混凝土最高温。

（二）澆筑工艺控制

强度标准差是反映混凝土生产水平的主要指标，值越小说明混凝土的生产水平越高，如果混凝土的质量不均匀，混凝土浇筑后存在薄弱环节，更加容易由于收敛应力而产生裂缝，另外，保持一定的混凝土浇筑强度，对于防止混凝土裂缝也是重要的，在同等温度应力影响下，开裂多是在抗拉强度较低的混凝土部分发生，并且相邻的混凝土之间的温度变形相互约束，当抗拉强度较低部分的混凝土的相邻混凝土变形收缩时，就会把抗拉强度低的混凝土拉裂，如果在初始混凝土开始凝固前浇筑完毕，就能避免这种不利结果。降低浇筑温度不但能降低混凝土中的最高温度，也能直接影响到新旧混凝土间的温差，为控制浇筑温度不大于25～30℃，首先是要控制混凝土原材料的温度。

（三）人工控温控制

人工控温的方法包括保温法和降温法。保温法即在混凝土表面覆盖保温层或者洒温水养护，提高混凝土表面的温度，使得混凝土内外的温差不会过大。降温法是在混凝土外部洒水降温，这种使混凝土表面温度接近环境温度，因此能有效地防止表面裂缝的产生。另外一种降温的方法就使用埋入混凝土中的循环水水管降温。水管冷却进行内部降温的方法不仅降低混凝土内的最高温升和平均温度，还能有效地减小温差，有效地减少了温度应力。

（四）养护措施控制

早期混凝土如暴露在低的环境温度、高的表面温度以及干燥收缩的情况下，容易产生裂缝。因此，应该安排好拆模时间，在拆模后保护性隔热以防止暴露在低的环境温度下，在夏季应避免太阳直射，覆盖洒水保湿来减轻收缩效应。为保持混凝土表面温度在规定范围内，需要设置隔热层以免温度的骤然变，使表面混凝土的温度缓慢地接近环境温度。

结语

随着材料强度的提高，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。因此，在高层建筑施工过程中对混凝土工程质量的控制就显得尤为重要，也是重中之重。

参考文献：

[1]赵志缙，赵帆.高层建筑施工（第二版）[M].中国建筑工业出版社，2005.

[2]张连伟主编.工程质量管理与系统控制.武汉大学出版社.2006版.