浅谈高层建筑施工及混凝土强度控制

张文强

（辽宁宗裕房地产开发有限公司，辽宁 丹东 118003）

浅谈高层建筑施工及混凝土强度控制

张文强

（辽宁宗裕房地产开发有限公司，辽宁 丹东 118003）

高层建筑我国经济高速发展，城市人口的猛增，建设用地的紧张，促使建筑向高空发展，因此，高层建筑就成为施工的主要内容，本文就高层建筑施工中所涉及到的混凝土强度控制进行了简要的论述。

高层建筑 混凝土 强度

1 高层建筑

目前，对于高层建筑尚无统一的严格定义。不同国家、不同时期，对于高层建筑的定义也不同，但原则上是以层数和建筑高度来标定的。如：德国规定22m以上的建筑物为高层建筑；英国规定24.3m以上的建筑物为高层建筑；美国规定24.6m以上或7层以上的建筑物为高层建筑；法国规定居住建筑高度在50m以上，其他建筑高度28m以上的建筑为高层建筑；日本规定8层以上或者高度超过31m的建筑为高层建筑。在我国，JGJ 3–2010 《高层建筑混凝土结构技术规程》将10层及10层以上或高度超过28m的住宅建筑结构和房屋高度大于24m的其他民用建筑，划为高层民用建筑；GB 50045–1995 《高层民用建筑设计防火规范》和JGJ 99–1998 《高层民用建筑钢结构技术规程》中规定10层及10层以上的居住建筑和24m以上的其他民用建筑为高层建筑。因此，可以认为10层及10层以上的住宅和约24m以上高度的其他建筑为高层建筑，也可以把40层或超过100m的建筑单列出来称为超高层建筑，而把9层以下或高度不超过24m的建筑称为中高层建筑（7～9层）、多层建筑（4～6层）或低层建筑（≤3层）。

2 高层建筑的组成、特点及施工

2.1 高层建筑的组成

从建筑功能特性来看，高层建筑一般由以下几部分组成：地下室(设备层、人防)；裙房(公共场所)；转换层(技术层)；标准层(写字、客房、库房等)；非标准层(楼顶餐厅、屋顶机房等)。

2.2 高层建筑的特点

从工程特性来看，高层建筑有如下特点：施工场地及作业面狭小；专业工种多，交叉频繁；预埋、预留作业量大；吊顶、管井内施工多；材料、设备吊运量大。

2.3 高层建筑的施工

高层建筑的施工，一般由土建施工、装修施工、安装施工几大项目组成。其中安装施工主要由管道工程施工、电气工程施工、空调通风工程施工、设备工程施工所组成。将施工部分进行细分，又可分为大体积混凝土施工，现浇混凝土结构高层建筑施工，钢结构高层建筑施工，高层建筑装饰工程施工等。

3 高层建筑施工的混凝土强度控制

3.1 配比的选定

工程开工前，一般均要按设计要求配制不同强度等级的混凝土，并都要到有资质的试验机构做级配试验，待级配报告出来后，根据级配做配合比试验（实验室配比），在实际施工时照此执行。但问题就在于级配与现场施工过程中是否相符。有资料统计显示，若因砂的含水率增多，砂率下降 2%～3%，混凝土强度将下降15%～20%，而水泥数量的影响为5%～20%，石子及砂的级配影响为5 %～20%；水灰比影响为多增1%，强度降低5%一10%。既然影响如此之大，那就应该采取相应措施进行控制。

3.2 严格养护制度

高层建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土不仅能缩短施工周期，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、振捣控制严格的情况下，仍出现混凝土强度不足。分析其原因，多为抢工期、养护时间严重不足。据有关专家测试结果，其强度比全湿养护28天：全湿养护3天：空气中养护28d分别为2：1.5：1.由此可见养护的重要性。

3.3 加强混凝土强度评定

剔除试块制作的不规范现象。一个验收批的混凝土应由强度等级相同、龄期相同以及生产工艺条件和配比基本相同的混凝土组成。根据相应条件选定一种，这其中都涉及到一个标准差问题。高层建筑由于施工周期、混凝土的浇筑、养护等气候条件相差大，混凝土试验值的离散性也较大，即标准差过大，如笼统地作为一批来评定，很可能不合格，因此应分批，按条件基本相同的划为一批进行评定，这样做既符合国家规范要求，也符合现场实际。

3.4 高层建筑裂缝的控制

谈到混凝土的强度，离不开混凝土的裂缝，混凝土的裂缝分为运动、不稳定、稳定、闭合、愈合等几大类型。裂缝产生的原因,一方面是混凝土内外温差产生应力和应变,另一方面是结构的外约束和混凝土各质点间的内约束阻止这种应变,一但温度应力超过混凝土所能承受的抗拉强度 , 就会产生裂缝。

虽说骨料内部凝固时产生的微观裂缝不可避免，但从质量角度考虑应尽可能减少。由于高层建筑混凝土强度普遍较高、混凝土量较大、且带有地下室，所以裂缝产生的可能性更大。下面主要叙述有关对裂缝的“放”、“抗”相关措施。所谓“放”，就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施；所谓“抗”，就是处于约束状态下的结构，在没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的措施。

4 高层建筑的混凝土材料选择

4.1 水泥

混凝土温升的热源是水泥水化热，故选用中低热的水泥品种，可减少水化热，使混凝土减少升温。

4.2 减少水泥用量

由于水泥水化热而导致的温度应力是地下室墙板产生裂缝的主要原因，且混凝土的强度，抗渗等级越高，结构产生裂缝的概率也越高。在地下室外墙施工中，除了在保证设计要求的条件下尽量降低混凝土的强度等级以减少水化热外，还应该充分利用混凝土的后期强度。

4.3 合适外加剂

外加剂包括：减水剂；粉煤灰；膨胀剂。

5 高层建筑混凝土强度的控制措施

5.1 “放”的措施：

砌筑填充墙至接近梁底，留一定高度，砌筑完后间隔至少一周，宜15d后补砌挤紧；合理分缝分块施工；在柱、梁、

墙板等变截面处宜分层浇捣等。

5.2 “抗”的措施：

①尽量避免使用早强高的水泥，积极采用掺合料和混凝土外加剂，降低水泥用量（宜〈450kg／m3）。②选择合理的最大粒径砂石，这样可减少水和水泥用量，减少泌水、收缩和水化热。③在施工工艺上，应避免过振和漏振，提倡二次振捣、二次抹面，尽量排除混凝土内部的水分和气泡。④现浇板中的线盒置于上、下层筋中间，交叉布线处采用线盒。

5.3 “放”“抗”相结合的措施

在混凝土裂缝的预防中，对新浇混凝土的早期养护尤为重要。为使早期尽可能减少收缩，需主要控制好构件的湿润养护，避免表面水分蒸发过快，产生较大收缩的同时，受到内部约束而易开裂。对于大体积混凝土而言，应采取必要的措施（埋设散热孔、通水排热），避免水化热高峰的集中出现；同时在养护过程中对表面、中间、底部温度进行跟踪监测（尤其在前3天）。对混凝土浇筑后的内部最高温度与气温宜控制在25℃以内，否则因温差过大产生混凝土裂缝。

此外,大体积混凝土施工还要对泌水进行防治。应在结构四周侧模的底部开设排水孔，使多余的水分从孔中自然排走；利用正式设计的集水坑或人为的“水潭”，将多余水分集中后用专门的软轴泵或隔膜泵抽水排出。

TQ172

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1007–6344（2015）01–0002–01

张文强 （1992.3） 男 现从事建筑施工管理工作