高層建筑混凝土施工技術探討

李 珺

高層建筑施工中對混凝土施工技術的應用效果有很高要求，但混凝土施工技術工序較多，每道工序之間具有非常緊密的聯系，任何一道工序出現問題，都會影響后期施工進度及總體施工質量。雖然我國的混凝土施工技術已經相對成熟，但是不同工程項目的結構特點、施工要求、建設標準存在一定的差異，在具體施工中需要結合工程特點，采取針對性的施工技術和質量控制措施，才能發揮出混凝土施工技術的優勢，保障高層建筑施工質量。

1 工程案例概述

某高層建筑工程共計35 層，總高度達到110 m，總建筑面積為3.65 萬m2，為鋼筋混凝土框架剪力墻結構，在施工中用到了大量混凝土。不同位置對混凝土的強度有不同的要求，基礎為C15 混凝土墊層，獨立柱為C40 混凝土，梁板為C35 混凝土。

2 混凝土施工前的準備工作

案例工程規模比較大，混凝土用量大，為提升混凝土澆筑的連續性，在正式施工前需要做好施工前的準備工作。第一，接泵管。為提升混凝土澆筑的連續性，泵管必須牢固架設在特定的位置，輸線管線要保持垂直，轉彎半徑盡量放緩，每根泵管接頭位置用膠圈加以固定，以提升嚴密性，防止混凝土澆筑中發生滲漏漿液問題。在泵管出口位置，需要設置一定長度的水平管，在正式澆筑前用水泥砂漿潤濕泵管。第二，在正式澆筑前，進入施工現場的人員需要按照施工方案和設計圖紙，進行全方位的技術交底，使每位施工人員都能清楚認識到自己崗位的重要性。第三，清理模板內的雜物，檢查鋼筋和預埋件的位置是否符合設計要求。第四，在澆筑前，對模板、支架、預埋件、鋼筋及預留空洞等進行全面檢查，并做好相關記錄，經過業主和監理單位審核通過后，正式進行混凝土澆筑。

3 混凝土施工技術的應用要點

3.1 選擇合適的配合比

配合比對混凝土施工質量有很大影響，如果配合比不合理，則無法確保混凝土結構的質量。本工程通過5 次室內配合比試驗，確定了最佳的混凝土配合比，混凝土的強度、耐久性、可泵性等都滿足設計要求。高層建筑施工中，對混凝土配合比有嚴格要求，比如在墻柱施工中，要求運輸到施工現場的混凝土坍落度保持在16 ～20 cm，允許的誤差范圍為±2 cm。

為滿足高層建筑對混凝土強度的要求，在配制混凝土時，水泥用量不能小于300 kg/m3，水灰比控制在0.45～0.50。為控制水化熱，降低裂縫出現的概率，用水量要控制在170 kg/m3左右，粗骨料的添加應控制在1 050 ～1 150 kg/m3，配制好的混凝土初凝時間控制在6 ～8 h，初凝后2 ～3 h 要完成終凝。

3.2 進行現場試驗

為確保運輸到施工現場的混凝土能夠滿足設計要求，還需要進行現場試驗。在進行坍落度試驗時，可采用坍落桶直接測量，每5車就需要進行一次坍落度檢查。施工現場準備標準抗壓強度模具和標準抗滲漏強度模具，現場制備混凝土試塊，進行標準養護，相同條件養護后測定混凝土的實際強度等級、抗滲標號等。混凝土運輸到施工現場后，需要提供原材料出廠合格證、試驗報告、含堿量報告、開盤鑒定書等，任何一樣材料缺失，都嚴禁將混凝土應用到高層建筑中。

3.3 選擇合適的澆筑方法

案例工程結構復雜，不同結構混凝土的強度等級也不相同，因此為提升高層建筑施工質量，需要根據混凝土結構部位采取合適的混凝土澆筑方法。

（1）墻柱混凝土澆筑方法。本案例工程中，地下室外墻和頂板的結構復雜，施工空間有限，但對施工質量有嚴格要求，在實際澆筑中需對混凝土的強度等級、原材料質量等進行嚴格控制，達到設計要求后才能澆筑。剪力墻和柱混凝土澆筑前，要在底部先填筑5 ～10 cm厚和混凝土配合比相同的石子砂漿，并進行分層澆筑，將每次澆筑厚度控制在50 cm 左右。

而在進行內筒剪力墻、框架柱和梁相互交際位置混凝土施工中，需要先用細目鋼絲網分離，以免大量混凝土進入梁板中。在梁柱交接位置混凝土澆筑中，需要確保柱核心區域的混凝土強度等級達到設計要求，先澆筑柱混凝土，澆筑完成后停歇1 h，等石子下沉結束，再進行梁混凝土澆筑，逐步澆筑延伸到約1/2梁高位置。由于柱頭鋼筋密集，在振搗時需要采取小直徑振搗器進行振搗，柱梁兩側同時振搗。

（2）梁板混凝土澆筑方法。板混凝土澆筑中需要確保混凝土虛鋪厚度略大于板厚，并用震動棒沿著混凝土澆筑方向進行拖拉式振搗。施工縫的位置預留情況，對高層建筑的施工質量和穩定性也有很大影響。

本工程將施工縫預留在次梁跨度中間1/3 的范圍內，但需要確保施工縫的表面能夠和梁的軸向相互垂直，嚴禁留下斜搓，可采用細目鋼絲網擋牢。案例工程的梁截面較高，混凝土用量大，為確保水化熱能夠及時散發，在混凝土澆筑中可采取分層投料、分層振搗方法，從一端開始，采取“趕漿法”進行澆筑，根據梁的高度分層澆筑成梯形。達到板底后，再和板同時澆筑，梁底和梁幫都需要振搗密實。

（3）施工縫留置。混凝土澆筑中應當連續一次性澆筑，如果必須停歇，則需要提前預留施工縫。施工縫的位置要盡量在混凝土澆筑前就確定好，宜布置在高層建筑結構受剪力比較小而且方便施工的位置。在柱結構上要預留水平施工縫，而在板和梁結構上需要預留垂直施工縫。在進行地下一層或者二層混凝土澆筑中，外剪力墻需要在地面向上約30 cm 位置預留水平施工縫，在施工縫位置布設好止水鋼板以及遇水后能夠膨脹的止水條。

在單向板上留置施工縫時，盡量留置在和板平行的短邊上。在有次梁的樓板上留置施工縫時，要順著次梁方向澆筑，施工縫需要留置在次梁跨度中間1/3的范圍內。而在進行底板大體積混凝土澆筑時，不應該留置施工縫。

在留置施工縫的位置繼續澆筑時，需要確保已澆筑混凝土的抗壓強度不小于1.2 MPa，而對于已經完成硬化的混凝土，需要先清除水泥薄膜和松動的小石子，并用水沖洗干凈，但不能留下積水[1]。在施工縫上先鋪筑一層厚度在5 ～10 cm 和混凝土配比相同的水泥砂漿，再進行混凝土澆筑，澆筑后及時進行細致振搗。

（4）樓臺混凝土澆筑方法。在進行樓梯位置混凝土澆筑中，需要遵循從下到上的原則，先澆筑樓梯底板混凝土，再進行振搗密實處理。澆筑到踏步位置后，再和踏步上的混凝土一起澆筑振搗，不斷連續向上推進，并及時用木抹子將樓梯表面抹平。

3.4 加強振搗

為提升高層建筑施工質量，在混凝土施工中必須加強振搗。當混凝土完成入倉后，及時用振搗棒進行充分振搗。振搗的原則是“快插，慢拔”，快插能夠防止出現下層混凝土中的氣泡無法排出的現象，慢拔可促使混凝土填滿振搗棒造成的空洞[2]。

為提升振搗效果，在整個振搗全過程中，振搗棒要稍微上下抽動，以提升混凝土振搗的密實度。振搗棒的插點要均勻，相鄰兩個插點的距離控制在50 cm左右，振搗棒到模板和鋼筋的距離要控制在20 cm 左右，以免碰撞模板和鋼筋，引起變形問題，影響高層建筑的總體質量。振搗時間控制在20 ～30 s，振搗結束的標志為混凝土表面不再有氣泡冒出。振搗棒需要插入至下層混凝土50 cm 左右，以確保上下兩層混凝土能夠混合成為一個整體。

針對那些洞口過梁鋼筋布置密集的位置，需要采取小型振搗棒進行均勻振搗，振搗時間控制在20 s 左右，控制好振搗的力度，嚴禁振搗棒碰觸鋼筋、模板、預埋件等。在進行混凝土澆筑和振搗中，應有專人看護模板、鋼筋是否發生位移和變形，如果發生要立即停止澆筑和振搗，加固處理后再繼續澆筑。

3.5 加強混凝土表面處理和養護

混凝土初凝前，需要用平板式振搗器進行振搗，確保標高略高于實際標高，振搗器移動間距控制在50 cm 左右。混凝土初凝時，可采取鋁合金刮桿將平面刮平，再用木抹子抹壓一遍。初凝后需要再進行一次抹壓，以提升混凝土表面密實度，并消除混凝土因為硬化引起的表面裂縫。

抹壓完成后，在混凝土表面覆蓋一層土工布，定期灑水養護，養護時間不小于14 d。最開始的3 d，每隔2 ～3 h灑一次水。從第4 d 開始到第10 d，每天灑水3 次[3]。此后每天灑1 次或者是2 次水即可。為提升養護質量，拆模后應立即涂刷養護劑，氣溫低于5 ℃時嚴禁澆水。冬季施工中需要覆蓋一層塑料薄膜，再覆壓一層草席進行養護。

4 混凝土施工的控制措施

雖然我國有成熟的混凝土施工工藝和技術，但是影響施工質量的因素比較多，如氣候條件、工程特點、施工人員、施工時間等，都會對混凝土施工質量造成不同程度的影響。為提升高層建筑施工質量，需要加強對施工重點的控制。

4.1 控制平整度

案例工程對混凝土施工的平整度有嚴格要求，為打造高品質的高層建筑，在混凝土施工中，每隔6 m×6 m 的間距就布設一個水準控制點，盡量布置在柱子鋼筋位置，將此作為混凝土澆筑和收平的控制依據。在鋼筋綁扎前、綁扎后、混凝土施工中需要對水準點進行多次復測，一旦超出設計規定及時調整。在混凝土澆筑中，要及時排出混凝土振搗時形成的泌水，混凝土澆筑完成后及時用長刮尺刮平混凝土表面，初凝結束配合收光機逐步收平。為提升混凝土的平整度、密實度，如果遇到不平整部位，要順著南北方向用掃帚進行掃毛處理，但需要確保掃毛紋路清晰、均勻、方向一致[4]。

4.2 認真填寫混凝土澆筑確認單

混凝土澆筑確認單是高層建筑混凝土施工的主要依據之一，必須給予高度重視。為提升混凝土施工質量，應認真填寫混凝土澆筑確認單，必須由監理單位、專業廠商、質量總監、總工程師簽字后，才能交付給混凝土拌合站按照試驗確定的配合比配制。混凝土澆筑申請單上需要詳細注明澆筑的日期、時間、混凝土強度等級、配合比、坍落度、澆筑結構及位置等信息。

4.3 保護預埋件

在高層建筑中存在很多預埋件，如果在混凝土澆筑中，不注意保護預埋件，就會對后期電氣安裝、暖通空調安裝、給排水施工等造成嚴重影響。因此，必須對預埋件進行全面保護。在混凝土澆筑前，需要對各預埋件的位置、穩定性等進行全面檢查，確保都達標后再進行混凝土澆筑。

4.4 后澆帶處理

在高層建筑混凝土施工中，為降低后澆帶銹蝕程度，需要在混凝土鋼筋上涂刷一層水泥漿液。對底板后澆帶而言，還需要在兩側砌筑兩皮磚，覆蓋上竹膠板和塑料膜，以免建筑垃圾、施工雜物、雨水等進入后澆帶中。后澆帶兩側的梁板需架設支撐，并布設水平安全網[5]。后澆帶澆筑前，要先清除雜物，剔除表面松動的石塊和混凝土浮漿，并進行適當的鑿毛處理，用清水沖洗潤濕24 h 后，在施工位置鋪筑一層30 cm 厚和混凝土成分相同的水泥砂漿，才能進行正式的混凝土澆筑，以促使新舊混凝土能夠形成一個整體，提升高層建筑的總體質量。

5 常見問題的預防方法

對高層建筑而言，在應用混凝土施工技術時，影響因素比較多，難免會出現一系列問題，如蜂窩、麻面、孔洞等。這些問題會影響高層建筑的美觀性，需要采取一系列行之有效的方法進行預防，具體問題及預防方法如下。

5.1 蜂窩及預防方法

蜂窩形成的主要原因是混凝土澆筑厚，沒有及時振搗或者振搗密實度不足。此外，模板縫隙過大，發生了漿液滲漏問題，也是引起蜂窩的主要原因。預防方法如下：第一，嚴格按照相關規定使用振動器，及時振搗，提升振搗的密實性，促使氣泡全部排出；第二，在模板施工中，要加強接縫處理，提升接縫的密實，如果接縫縫隙寬度達到2.5 mm，必須進行填封處理。

5.2 麻面及預防方法

麻面形成的主要原因是模板平整度不足，使用前沒有進行充分潤濕，也沒有按照要求涂抹隔離劑。預防方法如下：第一，模板在使用前需要進行打磨處理，將表面附著的水泥殘渣清理干凈；第二，在使用前需要充分潤濕，并均勻涂抹一層脫模劑[6]。

5.3 孔洞及預防方法

空洞形成的主要成因是混凝土被卡住，無法下沉到指定位置，或者沒有進行充分振搗。預防方法如下：在鋼筋密集的區域澆筑混凝土時，要進行分次澆筑，盡量縮小混凝土的分層振搗厚度，按照相關規定選擇小直徑振搗器，在特殊部位可采用直徑為30 mm 的小型振搗棒進行充分振搗。

6 結語

隨著城市化進程的不斷加快，城市中的高層建筑越來越多，高層建筑物的質量問題也逐漸引起人們的普遍關注。混凝土工程作為建筑工程的主體工程，其施工的好壞會直接影響建筑的質量。因此，在應用混凝土施工技術時，必須制定科學的施工方案，并對每道工序進行嚴格控制，以減少返工次數，加快施工進度，提升施工質量。