高层建筑施工中高强混凝土的质量控制

李俊杰（广州天源混凝土有限公司）

高层建筑施工中高强混凝土的质量控制

李俊杰
（广州天源混凝土有限公司）

随着我国经济的迅速发展，城市化进程的快速进行，高层建筑的建筑规模与速度不断提高，为了保证工程建设的质量，将高强混凝土作为主要的建筑原料，虽然在很大程度上实现了高层建筑建筑施工质量的提升，但是高强混凝土的质量控制依旧存在着一些缺陷，影响着高层建筑建筑质量的提升。本文旨在结合我国高层建筑施工中高强混凝土的实际应用情况和本人在实际工作中浇筑的高层建筑中的高强混凝土，在相关理论的指导下，对高层建筑高强混凝土施工技术在土木建设项目中的要点进行深入探讨。力求从多个角度，对高层建筑高强混凝土施工技术进行分析，实现科学高效的质量控制，为其在实际工程应用中提供一定的理论支持。

高强混凝土；高层建筑；施工建设；质量控制

高强混凝土作为一种高质量的优质建材，在当代建筑施工中扮演着十分重要的角色。其性能的稳定与否直接关系到开发项目的建设质量，随着其在建筑中的广泛应用，自身的缺陷与弊端也逐渐暴露出来，影响到使用的效果，降低工程建设的质量。为了防止高强混凝土的缺陷在实践中表现出来，对其进行科学高效的处理，提升高强混凝土在高层建筑中的使用效果，解决工程建设中这一棘手问题，保证工程质量，实现建筑开发设计的目标，以此来保证我国经济建设的进一步发展，加速城市建设。

1　高层建筑带来的问题

科技的发展以及实践经验的积累，多层建筑的形式出现了新的变化。城市用地的扩展与城市人口的增速不相适应，这就容易造成城市用地紧张，以及房地产价格的提高。而城市建设的步伐却不断加快，在房地产价格高、城市建设用地有限的情况下，为了更充分地利用空间，降低建设费用。建设者更倾向于选择高层建筑，而高层建筑在发展中因其建筑的复杂性，和其他外部因素遇到了许多难解的问题。

1.1高层建筑的高度问题

为确保施工过程的安全，以及高层建筑的使用安全，就要保证建筑在合适的高度，在能够保证安全的范围内尽可能的高。这样不仅可以拓展使用空间，满足城市建设的要求，但是面临的施工难度和技术难度也非常大，这样一来，不仅会对工程的完成质量造成一定的负面影响，同时也会加重施工过程中工程管理的难度。

1.2高层建筑的周期问题

高层建筑的施工复杂、难度高，这就使得高层建筑的建筑周期偏长，而且也会很难做到一次性交付使用。建设者往往会采用阶段开发建设的方法来达到尽早收回成本，获取收益的目的。所谓的阶段开发建设是指，先将一部分建设完成的工程交付使用，以获取收益。同时又继续进行未完成的施工，形成了一种使用与施工并行的现象。这样就大大缩短了高层建筑的建筑周期，可以尽早地实现高层建筑的社会功能，但这样施工也存在一些弊端，因为建筑的使用目的不同，采用的管理方式也不同，这就会带来许多问题。比如施工管理中的问题：进程管理的难度变高，难以形成高效科学的管理；还有施工人员的安全问题，会给施工人员带来了一定的人身安全方面的危险［1］。

2　高强混凝土建筑施工在高层建筑的分析

高层建筑作为一种人类利用先进生产工具改造自然的活动，不仅对建筑工具有较高的依赖，对建筑工艺也有较高的要求和依赖。高层建筑是以现代建筑技术作为支持，并不断进行创新与突破得到的结果。正是由于这些技术的使用，使得高层建筑能够越来越多地出现在城市建筑中。

2.1高层建筑的选材问题

高层建筑的层数多，危险性较高，为了保证高层建筑的安全，就要保证高层建筑的稳定性，提高其抵御自然灾害比如狂风、地震等的破坏能力。因此对高层建筑建筑材料的选取有很高的要求。通常建筑者会选择使用高强混凝土，因为将高强混凝土用于高层建筑的基坑建设能够极大地提升建筑物自身的稳定性与使用性能，延长高层建筑的使用寿命。

为确保高层建筑的安全和稳定，还要打好地基。如果从建筑理论的角度来看，高层建筑的基坑建设的控制模式可以分为两种：开环、闭环，这样更方便对高层建筑的基坑建设进行高效的管理。较早使用的为开环控制，这也是在当今高层建筑的基坑建设中使用历史最长的控制模式。但是其本身也存在有弊端，开环控制缺少对信息进行收集，分析和反馈的环节，而对信息了解的缺失就会造成施工建设队伍对基坑建设的实际情况不了解，更不可能根据基坑建设过程中遇到的问题进行及时的调整，这样就大大降低了基坑建设的准确性，威胁了高层建筑的安全。而闭环控制在对信息的处理环节要比开环控制好很多，这样一来，就可以做到对基坑建设过程的有效监督和控制，从而保证了对高层建筑进行科学高效管理，保证了施工建设的质量，这也是如今大多数高层建筑基坑建设中使用闭环控制的一个很重要的原因［2］。

但是无论是选用开环控制还是闭环控制，高强混凝土都是基坑建设的第一选择。高强混凝土作为一种技术创新能够有效地提升混凝土自身的各种参数，增强其各种技术指标，以高强混凝土的科学配比技术为支撑，增强我国高层建筑在设计与施工环节的科学性、高效性，在提升高层建筑使用性的同时，使我国建筑企业在面对激烈的国际竞争之中占有更多的发展优势，从而为建筑企业提供更多的发展机遇，实现企业自身的健康高速发展。

2.2高层建筑的温度问题

温度的变化容易引起高层建筑的高强混凝土建筑结构产生裂缝。因为高层建筑的高强混凝土在使用过程中对外部因素变化较为敏感，因此高强混凝土结构容易受外部因素的影响而受到损坏，产生裂缝是最常见的损坏问题之一。高强度混凝土主要由钢筋和水泥组成，这两者在使用时要保持外部因素的稳定，无论是低温还是高温都会容易导致两者发生物理变化，因物理形态受到损坏而产生裂缝。比如在对大型的浇筑混凝土结构进行模具拆除工作时，有时在短时间内会产生比较高幅度的温差比变化，而正是这种温度的变化，使高强混凝土结构的内部在受内力作用的影响下产生物理上的形变，出现裂缝。基本上所有高层建筑的高强混凝土结构因外界的温差变化而产生裂缝都是在气候条件恶劣的环境中造成的。

因为外部温度的变化而引起的高层建筑高强混凝土建筑结构产生裂缝，在裂缝产生早期，在裂缝产生的部分呈现出独特的特点。在箱型机构之中，一旦桥面和支柱顶端之间有着温差，并且这一温差超出了一定的范畴，就极其容易在桥面与支柱顶端连接的箱面结构之中，产生较大的裂缝。在结构组件厚度不同的高层建筑高强混凝土建筑结构之中，由于在同一温度下，两者受内力作用产生的形变量存在差异，其形变幅度有所差异，厚度较高的混凝土结构受温度影响所产生的形变量较小、形变速度较慢，而厚度较低的结构与之正相反，其形变量较大，形变速度较快，两种高层建筑高强混凝土建筑结构在形变量与形变速度上的差异使得二者之间的连接处容易产生裂缝，发生断裂。

在进行施工建设的过程中，难免会出现新旧混凝土结构相接触的情况，而新旧交界处往往在温度变化的影响之下，更容易受温差因素的影响，发生裂缝，产生形变。随着时间的变化与推移，混凝土受到外界因素的作用，其内部结构不断受到侵袭，结构强度不断被削弱，在同一温度环境中，由于其内部结构上存在的差异，使其在同一内力作用下，形变量与形变速度存在着明显的差别，这就造成新旧混凝土结构连接处容易产生裂缝，发生断裂。

除以上产生裂缝的原因外，还有因为高强混凝土塑性收缩造成的结构裂缝［3］。当高层建筑的高强混凝土建筑结构处于施工过程中时，在施工现场会发生混凝土结构的降温冷却和凝固，在这个过程中混凝土的体积容易发生比较明显的变化，会发生体积的收缩。而混凝土的体积在收缩时，又会受到周边填充物，比如钢筋等的支撑和阻挡。正是这些阻挡使高层建筑高强混凝土建筑结构产生收缩裂缝。根据相关的数据调查分析结果，我们可以看出，因为塑性收缩而产生裂缝所占的比率，在所有造成高层建筑高强混凝土建筑结构产生裂缝的原因里处于较高的位置。根据实际情况分析，高强混凝土塑性收缩所产生作用力相当于温度应力的10%～30%，再受到化学反应水化作用的影响，高强混凝土中的水泥因水化作用，其固相体积不断扩大，除水泥以外，混凝土的其他结构也会受到水化作用的影响，所占的体积发生变化。在这个变化过程中高层建筑高强混凝土建筑结构会产生多种化学物质，而这些化学物质的产生会直接影响到混凝土结构化学收缩的强度和能力。

混凝土的内部是一个复杂的体系，有着较为复杂的构造。伴随着混凝土结构中水化作用的加深和影响，混凝土的水分会不断流失，造成混凝土内部结构的湿度降低，混凝土结构中的毛细孔得不到充足的水分，然后就会处于一种不饱和的状态。在不饱和的状态下，混凝土结构内部的毛细孔承受的压力就会有差异，这些压力的不同以及压力的变化会导致高层建筑高强混凝土建筑结构中产生收缩裂缝。收缩裂缝与温差裂缝相比，有着自身显著的特点。混凝土结构中的收缩裂缝是从结构的表面发生的，并逐渐向混凝土结构的内部延伸，最终造成裂缝的产生。这些裂缝不仅会影响混凝土结构的实际使用效果，还会对建筑施工的过程质量造成负面影响。

3　实现高层建筑施工中高强混凝土的质量控制的途径与方法

⑴混凝土的回收利用问题。

高层建筑是一项大工程，必定会使用大量的混凝土作为建筑材料，而这些混凝土材料不管是在运输过程还是使用过程中都会出现很多利用不当而造成浪费的现象，不仅会造成环境污染，还会无形中加大建筑成本，这就要求建筑者必须要解决好混凝土的回收利用问题。

⑵混凝土的配比问题。

为了保证建筑的安全，就要保证用于建筑的材料的安全和坚固。可以通过及时修正的途径和方法，实现高强度混凝土的科学配比。大多数学者认为高强度性能混凝土和普通性能的混凝土相比，并不存在很大的差异，高性能混凝土所具有的特性只是为了满足对工程建设的特殊需要，因此高性能混凝土的配比可以是在普通混凝土配比的基础上进行一定的调整，而这些调整可以是多方面的。举水胶比的例子来说明：高强混凝土配比的实现和水胶比是正相关的关系，因此，我们可以借助公式来推算出合适的水胶比。通过公式的推算，可以保证水胶比的准确性，从而保证混凝土中用水量的准确，使各种添加剂可以完全的融合起来保证高性能混凝土的质量。

除了水胶比以外，在高强高性能混凝土的配比中，还需要确定砂石的配比。高强高性能混凝土的粗细集料跟其他混凝土的配置相比要更高一些，一般在1.5～1.8（砂石比例为0.36～0.40）。这样可以使砂石比例最大限度地满足工程建设的需要，保证高强高性能混凝土配比工作的准确性和科学性，提高材料的性能和安全。

⑶对现浇混凝土的生产质量与施工质量进行联合控制，现浇混凝土的质量控制是一个较为复杂的过程，需要我们在实际操作过程中，对其进行区分，在不同的阶段，将质量控制的注意力放在不同的领域。例如在现浇混凝土的生产阶段，为了保证生产质量就需要对混凝土搅拌机的计量精度进行调节，尤其是对水量的控制必须精确，只有这样才能够保证水量既能够满足自密实混凝土的建筑使用需求，不会因为用水量过多使得混凝土的扩展性受到影响，造成建筑材料的浪费。同时在施工质量监控的过程中要对现浇混凝土的使用方式、钢管内混凝土的浇筑方法以及建筑结构的浇筑时间进行安排，只有通过这种方式才能最大限度地提升现浇混凝土的实际使用效果，保证建筑开发项目的顺利进行。●

［1］邓鸿吉.浅谈建筑设计与施工中常见的几个问题与预防［J］.四川建材，2013.

［2］朱学伟.浅谈建筑工程现浇混凝土施工技术与质量控制［J］.城市建筑理论研究（电子版），2014.

［3］杜庆檐.掺硅灰高强混凝土的强度公式［J］.混凝土，2015.