淺談高層建筑施工及混凝土強度控制

張文強

（遼寧宗裕房地產開發有限公司，遼寧 丹東 118003）

淺談高層建筑施工及混凝土強度控制

張文強

（遼寧宗裕房地產開發有限公司，遼寧 丹東 118003）

高層建筑我國經濟高速發展，城市人口的猛增，建設用地的緊張，促使建筑向高空發展，因此，高層建筑就成為施工的主要內容，本文就高層建筑施工中所涉及到的混凝土強度控制進行了簡要的論述。

高層建筑 混凝土 強度

1 高層建筑

目前，對于高層建筑尚無統一的嚴格定義。不同國家、不同時期，對于高層建筑的定義也不同，但原則上是以層數和建筑高度來標定的。如：德國規定22m以上的建筑物為高層建筑；英國規定24.3m以上的建筑物為高層建筑；美國規定24.6m以上或7層以上的建筑物為高層建筑；法國規定居住建筑高度在50m以上，其他建筑高度28m以上的建筑為高層建筑；日本規定8層以上或者高度超過31m的建筑為高層建筑。在我國，JGJ 3–2010 《高層建筑混凝土結構技術規程》將10層及10層以上或高度超過28m的住宅建筑結構和房屋高度大于24m的其他民用建筑，劃為高層民用建筑；GB 50045–1995 《高層民用建筑設計防火規范》和JGJ 99–1998 《高層民用建筑鋼結構技術規程》中規定10層及10層以上的居住建筑和24m以上的其他民用建筑為高層建筑。因此，可以認為10層及10層以上的住宅和約24m以上高度的其他建筑為高層建筑，也可以把40層或超過100m的建筑單列出來稱為超高層建筑，而把9層以下或高度不超過24m的建筑稱為中高層建筑（7～9層）、多層建筑（4～6層）或低層建筑（≤3層）。

2 高層建筑的組成、特點及施工

2.1 高層建筑的組成

從建筑功能特性來看，高層建筑一般由以下幾部分組成：地下室(設備層、人防)；裙房(公共場所)；轉換層(技術層)；標準層(寫字、客房、庫房等)；非標準層(樓頂餐廳、屋頂機房等)。

2.2 高層建筑的特點

從工程特性來看，高層建筑有如下特點：施工場地及作業面狹小；專業工種多，交叉頻繁；預埋、預留作業量大；吊頂、管井內施工多；材料、設備吊運量大。

2.3 高層建筑的施工

高層建筑的施工，一般由土建施工、裝修施工、安裝施工幾大項目組成。其中安裝施工主要由管道工程施工、電氣工程施工、空調通風工程施工、設備工程施工所組成。將施工部分進行細分，又可分為大體積混凝土施工，現澆混凝土結構高層建筑施工，鋼結構高層建筑施工，高層建筑裝飾工程施工等。

3 高層建筑施工的混凝土強度控制

3.1 配比的選定

工程開工前，一般均要按設計要求配制不同強度等級的混凝土，并都要到有資質的試驗機構做級配試驗，待級配報告出來后，根據級配做配合比試驗（實驗室配比），在實際施工時照此執行。但問題就在于級配與現場施工過程中是否相符。有資料統計顯示，若因砂的含水率增多，砂率下降 2%～3%，混凝土強度將下降15%～20%，而水泥數量的影響為5%～20%，石子及砂的級配影響為5 %～20%；水灰比影響為多增1%，強度降低5%一10%。既然影響如此之大，那就應該采取相應措施進行控制。

3.2 嚴格養護制度

高層建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土不僅能縮短施工周期，而且能改善混凝土的施工性能。但在某些工程上的使用表明，在配比、原材料、振搗控制嚴格的情況下，仍出現混凝土強度不足。分析其原因，多為搶工期、養護時間嚴重不足。據有關專家測試結果，其強度比全濕養護28天：全濕養護3天：空氣中養護28d分別為2：1.5：1.由此可見養護的重要性。

3.3 加強混凝土強度評定

剔除試塊制作的不規范現象。一個驗收批的混凝土應由強度等級相同、齡期相同以及生產工藝條件和配比基本相同的混凝土組成。根據相應條件選定一種，這其中都涉及到一個標準差問題。高層建筑由于施工周期、混凝土的澆筑、養護等氣候條件相差大，混凝土試驗值的離散性也較大，即標準差過大，如籠統地作為一批來評定，很可能不合格，因此應分批，按條件基本相同的劃為一批進行評定，這樣做既符合國家規范要求，也符合現場實際。

3.4 高層建筑裂縫的控制

談到混凝土的強度，離不開混凝土的裂縫，混凝土的裂縫分為運動、不穩定、穩定、閉合、愈合等幾大類型。裂縫產生的原因,一方面是混凝土內外溫差產生應力和應變,另一方面是結構的外約束和混凝土各質點間的內約束阻止這種應變,一但溫度應力超過混凝土所能承受的抗拉強度 , 就會產生裂縫。

雖說骨料內部凝固時產生的微觀裂縫不可避免，但從質量角度考慮應盡可能減少。由于高層建筑混凝土強度普遍較高、混凝土量較大、且帶有地下室，所以裂縫產生的可能性更大。下面主要敘述有關對裂縫的“放”、“抗”相關措施。所謂“放”，就是結構完全處于自由變形無約束狀態下，有足夠變形余地時所采取的措施；所謂“抗”，就是處于約束狀態下的結構，在沒有足夠的變形余地時，為防止裂縫所采取的措施。

4 高層建筑的混凝土材料選擇

4.1 水泥

混凝土溫升的熱源是水泥水化熱，故選用中低熱的水泥品種，可減少水化熱，使混凝土減少升溫。

4.2 減少水泥用量

由于水泥水化熱而導致的溫度應力是地下室墻板產生裂縫的主要原因，且混凝土的強度，抗滲等級越高，結構產生裂縫的概率也越高。在地下室外墻施工中，除了在保證設計要求的條件下盡量降低混凝土的強度等級以減少水化熱外，還應該充分利用混凝土的后期強度。

4.3 合適外加劑

外加劑包括：減水劑；粉煤灰；膨脹劑。

5 高層建筑混凝土強度的控制措施

5.1 “放”的措施：

砌筑填充墻至接近梁底，留一定高度，砌筑完后間隔至少一周，宜15d后補砌擠緊；合理分縫分塊施工；在柱、梁、

墻板等變截面處宜分層澆搗等。

5.2 “抗”的措施：

①盡量避免使用早強高的水泥，積極采用摻合料和混凝土外加劑，降低水泥用量（宜〈450kg／m3）。②選擇合理的最大粒徑砂石，這樣可減少水和水泥用量，減少泌水、收縮和水化熱。③在施工工藝上，應避免過振和漏振，提倡二次振搗、二次抹面，盡量排除混凝土內部的水分和氣泡。④現澆板中的線盒置于上、下層筋中間，交叉布線處采用線盒。

5.3 “放”“抗”相結合的措施

在混凝土裂縫的預防中，對新澆混凝土的早期養護尤為重要。為使早期盡可能減少收縮，需主要控制好構件的濕潤養護，避免表面水分蒸發過快，產生較大收縮的同時，受到內部約束而易開裂。對于大體積混凝土而言，應采取必要的措施（埋設散熱孔、通水排熱），避免水化熱高峰的集中出現；同時在養護過程中對表面、中間、底部溫度進行跟蹤監測（尤其在前3天）。對混凝土澆筑后的內部最高溫度與氣溫宜控制在25℃以內，否則因溫差過大產生混凝土裂縫。

此外,大體積混凝土施工還要對泌水進行防治。應在結構四周側模的底部開設排水孔，使多余的水分從孔中自然排走；利用正式設計的集水坑或人為的“水潭”，將多余水分集中后用專門的軟軸泵或隔膜泵抽水排出。

TQ172

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1007–6344（2015）01–0002–01

張文強 （1992.3） 男 現從事建筑施工管理工作