高层建筑混凝土绿色施工管理探析

杨敏

（无锡职业技术学院）

引言

城市化发展的同时也助推了我国的建筑产业获得前所未有的发展，但建筑市场规模的不断扩大也带来了不可忽视的环境问题。目前在全世界能源消耗中，建筑能耗占40%，是工业能耗的1.5倍。节约建筑能耗，树立生态建筑理念已是刻不容缓的事。在新、改建建筑中，施工管理是绿色评价体系中不可缺少的环节之一，对高层建筑物的施工管理中，选择高性能混凝土（HPC）与高强度混凝土（HSC）是完善绿色施工管理、保证高层建筑工程品质的必备条件。加强高层建筑混凝土施工的质量管理是高层建筑绿色施工品质的根本保证。

1　高层建筑对于混凝土绿色施工质量管理的高要求

1.1　更高的耐久安全性要求

基于安全因素的考虑，高层建筑对于混凝施工质量的要求越来越高，大幅提高混凝土的性能与强度已经成为现代工程技术研究人员的主要方向，高性能混凝土与高强度混凝土也因此应运而生。高性能混凝土与高强度混凝土与普通混凝土相比，大幅提高了混凝土的性能，节约了能耗。是现代混凝土技术的结晶，未来在高层建筑中我们将更多地看到这两种混凝土的身影。高强度混凝土的最大的特征就是其内部在水化后结构会变得更加致密，并且其孔隙也会出现不连续性的排列，具有较高的强度与抗渗性，耐久安全性也较好。高性能混凝土则以其高粘聚性与高耐久安全性为其主要特征[1]。本文研究的高层建筑混凝土施工主要使用了高性能混凝土，以获得较高的耐久性。在建筑规范的绿色评估体系中，高性能混凝土的轴向抗弯载荷及其与钢筋的配合系数计算如下：

高性能混凝土的耐久安全性体现在高抗渗性、高密度、高抗腐性，这些性能共同决定了高性能混凝土的耐久安全性的性能。高抗渗性使得侵蚀只能停顿在混凝土的表层无法向其内部渗透，高密度则提高了混凝土的内聚性，同时其强度也必然随之而提高，高抗腐性使得混凝土的表层在受到腐蚀的情况下不会发生普通混凝土那样的脱落、剥蚀与风化的现象。达到节材节能环保的目的，保证高层建筑在未来的风雨中更耐久安全。

1.2　更高的体积稳定性要求

高层建筑除对混凝土施工质量管理有着更高耐久性的要求以外，还要求在混凝土施工过程中保证更高的体积稳定性。更高的体积稳定体不仅表现在较低的干缩度上，而且还表现在较低的徐变以及较好的温度适应力与较高的弹性模量上。高层建筑对于干缩度要求较高，抑制干缩度不仅可以使得建筑物的表面不会出现普通混凝土经常出现的麻面与裂缝等病害，而且还可以使得建筑物的内部结构更具内聚性，其体积的收缩与变形控制也随之而能够保持在最小化的程度。徐变度较低可以赋予高层建筑一种更好的环境适应性与时间的历久性，徐变度的降低使得建筑物的体积可以整体保持相对更长时间的稳定性。传统的混凝土施工过程中经常会遇到气候骤变的影响，在施工过程中会采用将一体化的混凝土设计制作成空心形状以减少其内外温差的骤变，而高性能混凝土则完全可以不必考虑混凝土因厚度不同的温差导致的形变[2]。与普通混凝土不同的是，高性能混凝土不仅拥有较高的强度而且还具有较好的弹性模量。高性能混凝土的优异性能还表现在其具有较小的膨胀度，无论是自然环境中的化学侵蚀，还是温度、冰冻、浸泡等原因引起的膨胀度都可以控制在一个较小的幅度。在深圳卓越皇岗世纪中心工程中所采用的钢管混凝土叠合的方法即有效地整体提高了高层建筑混凝土施工的体积稳定性。

2　高层建筑提高混凝土绿色施工质量管理新方法

2.1　强化高层建筑施工条件

高层建筑绿色施工管理目标与措施从以人为本、环境保护和资源节约出发，高层建筑混凝土施工过程中的“人、机、料、法、环”五要素所体现的就是对于绿色施工条件的强化。在高层建筑的施工条件中，首先，材料的质量控制对于整座建筑物而言至关重要，无论是原材物料的型号还是其产品质量以及施工过程中对原材物料的操作都应严格按照绿色建筑施工规范执行，好的施工条件必然会打造出过硬的一流建筑品质。其中的施工人员是历来提高施工质量必然涉及的“以人为本”中的主体，只有每一位参与施工人员心目中都树立起的“绿色环保”的创优意识才能真正实现质量体系贯穿于整个施工环节之中。这一理念也将成为高层建筑混凝土施工，尤其是未来越来越多的C70高性能混凝土施工过程中的一条颠扑不破的铁律[3]。

2.2　强化质量管控“三维”及其有效落实

在高层建筑的混凝土施工过程中，强化质量管理工作可以形象化地以三个管控维度及其有效落实进行描述。质量管理控制的三个维度分别为严格规范“三线经络维度”、严格规范动态控制与静态控制灵活结合的质量管控维度以及层层把关的质量管控维度。“三线经络维度”即指在高层建筑的混凝土施工过程中的轴线、标高线以及垂直线等“三线管控”，控制好这“三线”的施工质量就相当于控制了整座建筑工程的经络一样，可以起到提纲挈领式的对于基本框架结构的保障作用。

尤其是建筑与基础的相接处以及梁与柱的相接处，更是高层建筑高性能混凝土施工过程中质量管理的三维管控要点。高层建筑混凝土施工的总工期为长期的静态控制，是不容改变的，而由总工期分解的各段混凝土施工过程中则为相对的静态控制，至于混凝土施工过程中的各工程控制则为动态控制，对于动态控制中的可控因素进行严格控制就可以达到从可变动态控制中要质量、要工期、要效益的管理目标。高层建筑混凝土施工必须对质量管控工作进行层层把关式的有效落实，质量管控应从原材物料的进场一直落实到原材物料在高层建筑中的使用完毕为止，这其中的任何一个细节都应做到“保质前提下有创新”与“高效前提下有管控”[4]。

3　高层建筑混凝土绿色施工质量管理探析

3.1　施工质量管理中的高耐久性探析

众所周知，在高层建筑中混凝土浇筑的重头戏就在于混凝土柱与楼板，混凝土柱与楼板的浇筑质量不仅直接关系到后续混凝土工程施工的顺利进行，而且关系到整座建筑物的安危，因此，越来越多的高层建筑物的混凝土柱与楼板的浇筑开始采用高性能混凝土。高性能混凝土施工过程中质量管理的关键在于保证高性能混凝土的耐久性品质，在施工过程中面临的最大的问题就在于施工过程中的混凝土的技术参数问题。为解决此问题，在高性能混凝土施工过程中针对高性能混凝土的高耐久性所进行的质量管理方面的新突破就是对混凝土柱与楼板采用无连接单层一次成型式的高压浇筑工艺。例如，在即在浇筑过程中采用连续的浇筑方式以保证浇筑过程的连续性，由计算机对各配料仓进行进料精确控制，从进料的水泥、骨料、纳米微粉、添加剂以及水等进行连续进料操作以保证搅拌仓与出料仓中的成品混凝土的源源不断的输出推送[5]。成品混凝土在其输出推送过程中的振动已经起到了相当于振捣的作用，这就保证了浇筑的基本质量，高性能混凝土中所填加的纳米微粉与添加剂对于浇筑过程中其内部的所形成的孔隙起到了最大化的缩小与不规则排列的作用，这就使得浇筑的后的混凝土构筑物具有更好的抗渗性，而抗渗性能的好坏则直接决定了构筑物的耐久性。例如，在深圳的京基100的建筑施工过程中为保证高耐久性就采取了超常规的高扬程多级泵送系统保证了施工过程中的混凝土浇筑质量。

3.2　施工质量管理中的高稳定性探析

稳定性在高层建筑混凝土施工过程中压倒一切的大事，虽然目前绝大多数高层建筑的混凝土施工均已采用自动化机械辅助进行，但是，在施工过程中，自动化机械的衔接过程的管控、工序之间连续性的安排、物料准备等工作都会对施工质量的稳定性产生极大的影响，尤其是自动化机械的衔接过程不仅对建筑企业提高自动化机械的利用效率有着至关重要的影响，同时也对高层建筑混凝土施工的稳定性有着举足轻重的影响。此外，普通建筑物通常所使用的混凝土由于缺乏自密与高匀性，因此，其结构密度与强度均较差，对于整座高层建筑的稳定性影响极大，目前高层建筑中所使用的高性能混凝土则因其浆液中添加了一定量的外加剂与矿渣超细微粉而增加了其流动性，这种流动性让高性能混凝土具备了自密性，这种自密性使得高性能混凝土不仅无需振捣，而且混凝土浆的匀质性较好，进而极大地提高了混凝土施工质量的稳定性[6]。混凝土施工质量管理中针对稳定性的新突破在于建立真正能够统摄全局的施工质量管理系统，以系统论的既环环相扣，各环节又可以独立成为系统的高级管理方法对整个施工过程进行质量管控，对施工过程中的由施工条件到施工过程中人的因素等的扰动进行全盘抑制、全面管控，以切实保障高层建筑施工过程中的较高的稳定性。例如，在深圳地王大厦工程施工过程中即采用了系统论的方法，对整个施工进程进行了自上而下、由分部工程直至细枝末节的质量管控，并收到了良好的施工效果。

4　结语

高层建筑绿色施工目前以高性能混凝土为主的施工质量管理中的新突破在于狠抓耐久性与稳定性，高耐久性的最终解决之道必然是楼板与梁柱的一体化浇筑，而高稳定性则依托于施工过程中的系统化质量管理工程对质量的扰动因素的全盘抑制与全面管控。高层建筑的混凝土绿色施工管理必须全过程实施环境保护计划，排除对环境的不利影响。

[1]程水生.高层建筑施工的质量控制[J].工程与建设，2009（04）：116～119.[2]王金辉.混凝土工程施工质量控制[J].硅谷，2008（21）：106～109.

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[5]叶柏龙，易谦.浅谈高层建筑施工的控制要点[J].山西建筑，2006（20）：126～128.

[6]吴卓雄.浅谈高层建筑施工的控制要点[J].建材与装饰（下旬刊），2007（10）：140～143.

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