超高层建筑大体积混凝土结构施工技术及质量控制研究

胡竞晖

摘 要：本文以超高层建筑中的混凝土工程施工为研究案例，着重从施工关键技术管理及質量控制两个角度分析介绍了关于超高层建筑大体积混凝土结构的施工及浇筑技术，并提出了其中存在的问题和弊端，针对性提出了解决对策。

关键词：超高层建筑；大体积混凝土结构；施工技术；质量控制

在超高层混凝土结构建筑施工实践中，其施工质量的好坏主要取决于大体积混凝土结构的施工质量，一旦大体积混凝土浇筑、振捣及后期养护环节中出现问题，将带来无法挽回的病害和缺陷，为超高层建筑长期安全服役埋下巨大的安全隐患。尤其是浇筑结构的耐久性、防火性及耐腐蚀、抗裂性将受到严重损害。

1国内超高层大体积混凝土结构施工缺陷和不足分析

1.1施工项目现场管理制度及手段存在缺陷

同传统的多层建筑相比，超高层建筑施工中需要涉及大量的大体积混凝土结构施工，大体积混凝土浇筑施工同普通混凝土结构施工相比，施工技术难度更高，质量控制措施更复杂，给施工项目现场的管理手段和制度提出了新的要求和挑战。但需要注意的是，目前国内相当一部分超高层建筑施工项目现场存在严重的施工管理制度缺陷及落后问题，项目部施工管理制度缺失、不健全，缺乏大体积混凝土施工关键技术控制流程是最主要的问题之一。此外，部分施工项目部为了追求短期利益，盲目扩大项目盈利空间，在利益驱使下在大体积混凝土结构施工中存在较为严重的认为削减施工流程，施工工序把控不到位、偷工减料的问题，均直接影响到超高层建筑混凝土施工质量。

1.2超高层建筑大体积混凝土浇筑关键技术问题分析

在具体的超高层建筑大体积混凝土施工实践中，除了施工现场管理制度及质量控制体系等软实力方面的影响外，关键施工技术的影响更加重要，大体积混凝土施工技术直接影响到混凝土结构的整体施工质量，必须重视混凝土结构的关键施工技术控制和管理工作。目前在关键施工技术方面主要存在以下影响问题。第一，大体积混凝土原材料质量控制不到位，同普通混凝土相比，大体积混凝土对密实性、抗压、拉性能、施工和易性、水化热指标等有更加严格的控制，但目前在具体的施工项目中，存在混凝土原材料质量控制不到位的问题和现象，涉及到混凝土材料的水泥、骨料、外加剂、掺和料及水量的质量把控不严格，混凝土骨料级配较差，水胶比控制指标偏高，配合比优化工作缺失等问题普遍存在，最终导致混凝土强度发展不足、抗渗性、抗裂性达不到设计要求引起大体积混凝土表面应力不足、裂缝出现并快速发展等病害。第二，大体积混凝土浇筑施工控制不到位，混凝土浇筑质量直接决定了混凝土的强度形成和耐久性、抗渗性等综合指标，部分施工项目现场存在浇筑工序不合理、人为削减浇筑工序，混凝土结构振捣不充分等问题，均不同程度影响了整个工程建设项目的总体质量。

2超高层建筑大体积混凝土施工质量控制对策分析

2.1加强对混凝土原材料质量的整体把控

在超高层建筑结构大体积混凝土浇筑实践中，为了从根本上解决质量问题，第一，必须加强混凝土原材料的质量控制和管理，建立适合超高层建筑大体积混凝土施工的相关标准，量化相关指标，严格做好施工材料进场试验检测工作，确保混凝土原材料质量可靠。第二，应做好超高层建筑混凝土浇筑的配合比设计工作，着重控制好混凝土的塌落度、水胶比等参数，对于大体积混凝土浇筑施工工况，混凝土塌落度应介于185-195mm之间，且凝结时间应不低于9h，为了保证配合比设计合理，应提前进行配合比试配优化，严格参照混凝土结构施工相关规范执行。第三，对于超高层建筑混凝土施工必须选用水化热较低的硅酸盐水泥，降低水泥在水化过程中的放热指标，可考虑掺加细度模数为I级的粉煤灰和S95级矿粉，改善水化热指标，并利用好混凝土结构的后期强度发展，可以添加减水剂以推迟水化热释放时间。第四，借助力学平衡理论，在基础结构部分选用收缩补偿混凝土，以消解混凝土早期干缩和水化热引起的温度两种裂缝，在混凝土中掺加纤维材料，以抵消混凝土在凝结硬化过程中出现的拉应力。

2.2进一步提高混凝土施工关键技术的总体把控能力

除了做好原材料层面的质量控制外，必须加强施工阶段的质量控制能力，在具体的超高层建筑大体积混凝土浇筑施工过程中，涉及到的基本环节有：混凝土拌和、混凝土运输、混凝土泵送、混凝土浇筑及振捣、混凝土养生等。首先，应保证混凝土拌和质量，选用质量可靠的拌合站，保证混凝土拌和的均匀性，第二，加强混凝土材料运输调配，选用混凝土搅拌车运输混凝土材料，根据混凝土强度等级设定对应的搅拌罐转速，保证混凝土在运输过程中，施工和易性不受影响，控制好出罐温度，保证出罐后混凝土材料的和易性、塌落度、水胶比等关键指标满足设计要求。第三，混凝土浇筑过程中，必须连续、匀速进行，不同批次混凝土浇筑时间间隔不能超过混凝土的初凝时间。振捣要求是在分层浇灌过程中，坍落度较大，运用振捣设备将下部坡度的混凝土和上部的混凝土同时振捣密实，振捣的时候，要保证是直上直下的插入，快插慢拔，成行列，振动时间以表面浮浆和不冒气泡为标准。第四，混凝土养护阶段，应保证养护的湿度及温度两大指标均满足规范和设计要求，为了保证混凝土结构表面的张力，应进行多层抹面施工，保证多次抹平后及时覆盖保温、保湿，以防止混凝土结构表面因水分快速蒸发引起的严重表面干缩裂缝。第五，为了防止出现应混凝土结构内外层温差过大导致的温度裂缝，进而影响混凝土结构的整体性、抗裂性和抗渗性，应实时监测混凝土结构内外层温差水平，在预先选定的位置埋设温度传感器，一旦出现温差过大的问题，必须及时采取相应措施。

2.3加强大体积混凝土裂缝控制能力，优化施工现场管理质量

为了提高大体积混凝土结构的抗裂能力，应在混凝土内部提前掺加泵送剂，以提供混凝土结构的表面抗裂性和极限抗拉强度。泵送剂在提升混凝土抗拉能力方面，主要原理是通过吸收多余的混凝土能量，以控制和约束内部的细微裂缝出现和发展，从而间接提高混凝土表面的抗拉强度。严格控制混凝土浇筑速度，防止水化热的积聚，进而减少温度应力。采用二次振捣的施工工艺可以提高混凝土的密实度。采用二次抹面的施工工艺可以防止混凝土表面收缩裂缝的产生。采取降低混凝土内外温差和减慢降温速率来达到降低混凝土浇筑体的自约束应力，进而避免裂缝的产生。此外，还应该做好施工现场的优化管理。发挥项目监理部门和业主单位的监督管理职能，保证施工环节均能在具体施工中有所响应，保证环节之间的衔接质量，最大程度提升大体积混凝土结构整体浇筑水平。在混凝土材料运输、浇筑、振捣及养护阶段，必须加强现场管理能力，落实施工流程和技术标准化，加强施工现场的安全管理工作和水平。

3总结

若想提升现有的超高层建筑大体积混凝土浇筑质量和标准要求，必须加强施工技术管理和质量控制工作，保证各项施工流程均达到相关技术标准，与此同时，同时，还要加强施工现场的管理能力，避免影响到工程质量和技术的实现，像这样全面的混凝土施工质量控制，将实现质量水平的提高，为超高层建筑后期的施工打下良好的基础。

参考文献

[1]蔡炜凌，颜刚文，王念念等.基于有害裂缝控制的大体积混凝土成套施工技术研究[J].施工技术，2014，43（9）：60-62，68.

[2]李引胜，刘富，行宏，等.陕西延长石油科研中心筏板大体积混凝土裂缝控制技术[J].施工技术，2015，44（10）：13-15，44.

（作者单位：宁波大学建筑工程与环境学院）