浅析高层建筑混凝土施工

　　摘要：随着我国经济飞速发展，土地的大力开发，各种住宅建筑不断堀起。在其混凝土工程中，因柱、梁及板对混凝土强度等级要求的不同而应采取不同的施工工艺，以保证工程质量。本文根据笔者多年的施工经验，就高层建筑的混凝土施工中，对其技术控制要点进行论述。
　　关键词：高层建筑；混凝土；施工技术；裂缝原因；措施
　　前言
　　高层建筑混凝土施工中，常有基础、柱、梁及板的混凝土强度等级不同的要求，有时还相差很大。一般在高层发建筑混凝土结构的设计与施工中，为了满足柱轴压比的要求，同时又要控制柱截面不过大，柱子采用较高强度等级的混凝土是一种必然。而对于以受弯为主的楼层梁板，过高的混凝土强度等级却是不需要且不适宜的，前者指对其抗弯承载力的贡献不明显，后者则指对构件承受非荷载应力（混凝土收缩应力、温度应力等）有利。由此可见，高层建筑混凝土结构的柱混凝土设计强度高于梁板的设计强度必然存在，而且随着建筑物高度的增大，两者的设计强度差距会越大。
　　1房屋设计需根据实际情况进行
　　在施工前期的设计过程中需要考虑到建筑房屋的受力情况；最好采用中低强度的混凝土材料，强度等级控制在C20一C35范围为最佳，尽量避免使用高强混凝土，为了能够在设计源头对混凝土薄弱部位控制裂缝形成，在进行抗裂计算时需充分考虑抗裂薄弱部位对于跨度大、体积大的梁，纵向构造钢筋的设置应适当改善；通过合理地改变梁纵向截面的配筋率，较为准确地估算施工荷载温度变化应力大小等，这对于构件抗裂性的提高很有帮助。此外根据建筑的具体情况决定抗温度筋的设置，尤其是凹角处、阳角处、屋面板、楼扳等部位，最好使用小直径密间距布置，其间距应小于100mm。
　　2建筑材料的选择应符合标准
　　在施工过程中选择建筑材料必须要把好质量关，不仅要选择质量好的材料，还要材料满足建筑需要；通过优化混凝土配合比，可以有效地避免混凝土裂缝的形成。
　　2.1水泥
　　水化热是水泥材料中的常见问题，是造成混凝土温度裂缝的重要因素，在建筑施工过程中运用到的水泥应当选择大厂生产的水泥；为确保水泥的质量完整，应当积极选用低热水泥；在材料采购过程中，施工单位应派专业人员检查水泥生产厂家的出厂质量证明书，确定水泥的凝结时间、安定性和强度符合施工要求。
　　2．2骨料
　　房屋建设中使用的骨料（砂石）要求比较严格，所选骨料应当满足高质量、高强度、物理化学性能好、无有机杂质的要求。粗骨料最好采用自然连续级配碎石，碎石最大粒径应小于结构截面最小尺寸的1/4，且小干钢筋间距最小净距的3/4。细骨料最好采用中粗砂，根据相关的建筑材料试验得出：每立方混凝土可降低水泥用量20.25kg，减少10Kg水泥，温度降低1oC。
　　2.3外加剂
　　为减少混凝土开裂，需要选择合适的外加剂，这是避免裂缝的有效措施。在所有的外加剂中，粉煤灰对干混凝土的防裂效果是最好的，粉煤灰的使用能有效改善混凝土的干缩性和脆性，降低混凝土的水化热；而木质素磺酸钙属阴离子表面活性剂，对水泥颗粒会产生分散效应，降低水的表面张力。在施工过程中，对混凝土加入水泥重量0.25%的木钙减水剂(即木质素磺酸钙)，就可明显改善混凝土和易性，减少10%左右的拌合水，节约10%左右的水泥，从整体上降低水化热。
　　2.４配合比
　　混凝土的配合比设计好坏将直接关系着混凝土的质量，如果配合比设计出现问题，最终配制的混凝土将无法满足房屋施工的要求。配合比的设计应当首先要满足强度等级、混凝土性能等基本要求，在到达泵送混凝土流动性标准后，采用少量水泥，以及水灰比小的配合比，可以有效降低水泥水化热。
　　3多种原因引起房屋形成裂缝
　　混凝土温度和湿度的变化、混凝土自身的脆性和不平衡、混凝土结构混乱是导致工程建设中形成混凝土裂缝的主要因素，其次还有：混凝土原材料质量差、模板变形不均匀沉降等，水泥在混凝土硬化期间释放出大量水化热，不断提升了内部温度，使得拉应力在混凝土表面产生在后期降温过程中，其他部分的约束使得混凝土内部又产生拉应力。此外，气温的降低会引起较大的拉应力，当所有的拉应力集合起来，到达一定的程度时给房屋带来过大的承载，就会导致裂缝的产生，还有一些细小的事情也会引起裂缝，例如：缺少养护、干湿转化、干缩形变等等。
　　对于钢筋混凝土而言，钢筋承担了拉应力，压应力由混凝土承受，如果素混凝土内或钢筋混凝土周边出现了拉应力，则完全由混凝土承担。按照标准的建筑设计，对于拉应力是应该避免的，但施工中存在的各种因素，导致拉应力很难避免，尤其是温度原因引起的拉应力几乎无法消除，给施工技术带来很大的困难，在施工过程中，因为原材料不均、水灰比不定、离析现象等因素的存在，加上同一块混凝土中的抗拉强度存在差异，大大降低了混凝土的抗拉能力，让裂缝很容易形成。做好建筑施工工作，必须要弄清温度应力的变化规律，科学合理地进行建筑的结构设计和展开施工。
　　4进行处理裂缝的施工措施
　　科学合理的施工技术对于整个房屋建筑而言有着重要的意义，不仅大大降低了建筑的施工成本，还能优化资源配置，在合理分配人力、物力、财力的基础上，发挥出最佳的建筑效果。施工技术的实施，重要意义在于对裂缝的产生有着控制作用，提升施工技术可以有效降低混凝土内外的温差，避免房屋形成裂缝。
　　4.1浇筑方法
　　混凝土施工过程中需要按照以下流程进行混凝土浇筑：自然流淌、水平分层、斜向分段、持续推移、一次到顶等。若混凝土不合格必须退回搅拌站，浇筑过程中绝对不能向已搅拌好的混凝土中加水。混疑土的分层厚度也要准确把握，下一层的混凝土必须在被上层混凝土覆盖前提下才能浇筑，这样能将上下层浇筑间隔控制在混凝土初凝时间范围内，有效防止因时间间隔过长造成施工裂缝。实施混凝土浇筑还要注意气象温度变化带来的影响，最好不要在天气剧烈变化的时候进行混疑土浇筑。
　　4.2振捣方式
　　在混凝土振捣时应当将进行三道振捣，三道设置要求为：第一道为混凝土的坡角，第二道为混凝土的坡中间，第三道为混凝土的坡顶，只有三道设置的位置符合要求，并进行合理地配合才可保证振捣覆盖整个坡面，达到预期的效果，在采用振捣棒振捣时，必须要把握好振捣棒的插入深度以及振捣时间，将振捣棒插入下层混凝土的深度控制在50mm以上，振捣棒移动的间距控制在400mm左右，振捣棒要快插慢拔。当混凝土振捣密实后，要用刮杠刮平混凝土表面，再撒上5-25mm碎石，终凝前用木抹搓平，次数最好在两遍以上。
　　4.3 温度控制
　　建筑施工中对混凝土温度控制的方法较多，目前工程建设中通常采用改善骨料级配来控制混凝土温度，具体做法为：选择干硬性混凝土，加入混合料，这样可以降低混凝土中的水泥用量，除此措施外，在拌和混凝土时，采取加水或用水将碎石冷却的方法，也可以有效降低混凝土的浇筑温度。在采取措施的过程中，也要随时准备好温度散发，创造更多的散热途径，控制混凝土温度，例如减少浇筑厚度，借助浇筑层面散热，埋设水管，通入冷水降温等等。
　　4.4改善约束
　　如果混凝土温度大于气温，就要准确地把握好拆模时间，避免造成混凝土表面出现早期裂缝，进行混凝土浇筑时，水化热的散发会在表面引起相当大的拉应力，就会提升混凝土表面的温度；如果将模板拆除，就会大大降低表面的温度，让混凝土的表面附加拉应力，当水化热应力相互叠加后就会出现裂缝，这对于混凝土的使用性能的影响是很大的。为了使模板的周转率得到提高，在混凝土的施工中，通常要求新浇筑的混凝土尽可能较早的拆模，可在混凝土表面覆盖泡沫海绵等保温材料，能够避免混凝土出现过大的拉应力。
　　4.5施工管理
　　施工管理主要是针对施工过程进行的，其目的在于保证整个建筑施工能够按照一定的规范有序进行，避免出现施工事故；施工管理还要对钢筋工程的隐蔽验收工作进行加强，这样能够保证混凝土楼板的厚度、强度，钢筋高度和锚固长度能符合建筑施工的要求；楼板找平层厚度也要按照建筑设计的要求，厚度不能过大，当混凝土浇注结束后，应该压平磨光，且一次性完成，这样能使混凝土表面抗裂性能增强。
　　4.6敷设线管
　　对于多根线管的集散处应使用放射形分布，最好不要采用紧密平行排列，这样对于线管底部的混凝土浇筑起到帮助作用，预埋线管铺设的同时一定要采取相关的固定措施，尽量使其从板件中部穿过，防止立体交叉穿越，采用线盒安装于交叉布线处。在实施混凝土浇筑后需要对其进行定期养护，让混凝土处于湿润状态，在养护过程中尤其要注意屋面的养护，由于屋面板的表体比大，位置高，风速过大会加快水分蒸发，增大了浇筑早期的失水收缩，压平混凝土表面后，首先要向混凝土表面洒水，然后覆盖一层塑料薄膜或者保温材料进行养护，如果表面不宜覆盖，应相应设法进行覆盖，防止“冷桥”现象。在混凝土浇筑后的12h以内，应禁止踩踏；24h以内，除了检测设备及覆盖材料，同样禁止踩踏。当混凝土保温层达到要求强度时，或者表面温度与环境温度差低于20oC时才可进行拆除。只有当混凝土的温度达到规定的强度后才可实施拆模，施工过程不能过早拆模，这样会造成构件将重力荷载施加于自身，引起各种受力裂缝，对建筑房屋造成伤害。
　　5结语
　　综上所述，裂缝问题是混凝土施工过程中最为常见的问题，解决好裂缝问题既可以保证房屋的使用性能，也可减少建筑材料的浪费。在选择裂缝的处理方法时，需要根据房屋的实际情况，并且结合现场的施工方法以及建筑房屋的构造特征进行选择，不仅在施工过程采取一定的措施，当施工完毕后还要加强各个方面的管理，做好养护工作，才能使裂缝问题得到根本解决。

《浅析高层建筑混凝土施工》

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