摘要:隨著城市化進程的加速,高層建筑已成為現(xiàn)代城市發(fā)展的重要標志,在高層建筑施工中,混凝土的質量優(yōu)劣直接決定了整體建筑質量。而其中混凝土澆筑環(huán)節(jié)則是保障建筑質量、安全和使用壽命的關鍵環(huán)節(jié)。然而,混凝土澆筑過程中若質量控制不當,則很容易引起攪拌不均、振搗不實、養(yǎng)護不當?shù)葐栴},嚴重影響結構強度和耐久性,威脅高層建筑使用安全。因此,對高層建筑施工中的混凝土澆筑質量控制進行深入研究具有重要的現(xiàn)實意義和理論價值。本文將重點從高層建筑混凝土澆筑的施工要點以及高層建筑施工中混凝土澆筑質量控制方式這兩個方面探討高層建筑施工過程中混凝土的質量控制方法,為進一步優(yōu)化高層建筑施工效果奠定堅實基礎。
關鍵詞:高層建筑;混凝土;施工要點;澆筑質量;控制方式
中圖分類號:TU755""""""" 文獻標識碼:A"""" """""""""""""""""" 文章編號:
Study on the Quality Control of Concrete Pouring in High-Rise Buildings
CAO Wan, YU Hongqiang, ZHANG Chengyi
(Jilin Research and Design Institute of Building Science,Changchun Jilin 130011,China)
Abstract: With the acceleration of urbanization process, high-rise buildings have become an important symbol of the development of modern cities,in the construction of high-rise buildings, the quality of concrete directly determines the overall building quality.Concrete pouring is the key link to ensure the quality, safety and service life of building. However, if the quality control is not proper in the concrete pouring process,it is easy to cause problems such as uneven mixing,1 vibration and improper maintenance, which seriously affect the structural strength and durability, and threaten the safety of high-rise buildings.Therefore, it has important practical significance and theoretical value to deeply study the quality control of concrete pouring in the construction of high-rise buildings. In this paper, the quality control method of concrete in the construction process of high-rise building is discussed from two aspects:the construction key points of concrete pouring and the quality control method of concrete pouring in the construction of high-rise building, and lays a solid foundation for further optimizing the construction effect of high-rise buildings.
Keywords: high-rise building; concrete; construction key points; pouring quality; control mode
隨著社會的發(fā)展,高層建筑越來越多地出現(xiàn)在城市建設中。由于高層建筑承載人員和功能較多,因此其整體安全質量顯得尤為重要。在高層建筑質量控制的眾多因素中,混凝土的質量是關鍵之一。當然,高層建筑混凝土的施工是高層建筑施工過程中至關重要的環(huán)節(jié)。 在高層建筑施工中,確?;炷翝仓|量對于整個建筑結構安全和穩(wěn)定性具有關鍵作用。為了改善和提升澆筑質量,需要采取一系列綜合性的措施。必須嚴把材料質量關,從源頭上保證混凝土的原材料(如水泥、骨料、添加劑等)符合相關標準和規(guī)范要求。加強混凝土澆筑管理,對整個澆筑過程進行全程監(jiān)控,確保澆筑工藝的合理性和操作規(guī)范性。同時加強技術管理,引入先進的施工技術和設備,提高施工效率,并降低人為因素對澆筑質量的影響。通過這一系列措施的實施可以顯著提升高層建筑施工中混凝土澆筑的質量水平。
1 高層建筑混凝土澆筑的施工要點
1.1 施工縫的設置與處理
根據(jù)施工進度和混凝土澆筑計劃,合理安排施工縫的位置。通常情況下,施工縫應設置在梁、板等構件跨度L/3或2L/3處(見圖1),確保施工縫在結構中的受力最小。施工縫的位置也應該避開受力最大的區(qū)域,如柱、梁等節(jié)點附近,避免在施工縫處產生過大的應力集中,降低結構的強度。根據(jù)《混凝土結構設計規(guī)范》GB 50010—2010,施工縫的位置應避免在梁、板、墻、柱等構件的支座區(qū)與支座邊緣外2倍截面高度范圍內設置,在樓板中,施工縫間距通常不應超過6 m。
結合設計要求和現(xiàn)場實際情況,確定施工縫的位置,并在澆筑前進行詳細的標記。在澆筑過程中,要嚴格按照施工縫的位置進行操作,確保混凝土的澆筑準確到位,為了保證施工縫的質量和防水性能,應該在混凝土初凝前對施工縫進行處理,例如涂刷專用的界面劑,確保新老混凝土之間的結合力。
施工縫的處理應當嚴格按照規(guī)范進行,確?;炷猎谑┕たp處的結合質量。為了確保施工縫的處理滿足標準要求,施工縫處的混凝土表面在澆筑前應先清洗干凈,并保持濕潤。
施工縫的處理需注重縫面的處理工藝,根據(jù)混凝土初凝時間,在混凝土初凝前,應將施工縫處的混凝土表面去除,使其露出堅固的骨料,并使縫面呈粗糙狀態(tài)。這個過程通常在初凝后3 h~4 h內完成。為了確保新舊混凝土之間的黏結強度,施工縫處需要涂刷界面劑或涂抹水泥漿。界面劑的涂刷厚度應控制在0.2 mm~0.4 mm?;炷翝仓瓿珊?,必須對施工縫進行仔細檢查和養(yǎng)護,以確?;炷猎谑┕たp處達到設計要求的硬化程度和強度。
1.2 混凝土運輸及泵送質量控制
根據(jù)施工現(xiàn)場的情況和工程的規(guī)模,可以選擇混凝土泵送方式,能夠快速、連續(xù)地輸送混凝土,適用于高層建筑的施工?;炷帘盟蜁r,需確保泵送壓力和速度適宜。通常情況下,泵送速度控制在20 m3/h~40 m3/h,泵送壓力維持在5 MPa~10 MPa,以避免混凝土產生泌水和離析等問題[2]。
混凝土在運輸過程中應保持均勻攪拌,避免產生泌水和離析現(xiàn)象。通常情況下,在混凝土攪拌車中,攪拌筒的旋轉速度應保持在2 r/min~4 r/min。此外,需要合理控制混凝土的運輸時間和距離。根據(jù)《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB 50204—2015,一般情況下,混凝土運輸時間不應超過2 h。特別是在高溫天氣條件下,為防止混凝土提前凝結或強度下降,應縮短運輸時間。此外,在混凝土運輸過程中,不同攪拌車控制方式對混凝土性能的影響會產生影響(見表1)。
2 高層建筑施工混凝土澆筑質量控制方式
2.1 嚴把材料質量關
拌合水的質量對混凝土性能有顯著影響,尤其是水的硬度、氯離子含量和硫酸鹽含量等指標必須嚴格控制。例如,根據(jù)《混凝土用水標準》JGJ 63—2006)規(guī)定,混凝土拌合水的硬度不得超過450 mg/L,氯離子和硫酸鹽含量也需符合相應的標準。這些有害成分如果超標,會導致混凝土強度降低、收縮開裂和耐久性下降。因此,施工過程中應優(yōu)先選擇無污染的天然水源,并建立嚴格的水源監(jiān)測制度,定期對水源進行化驗分析,確保水質符合要求[3]。
水泥是混凝土的重要組分,其質量直接關系到混凝土的強度和耐久性。在選購水泥時,應確保其符合國家相關標準,例如《普通硅酸鹽水泥》GB 175—2007)。此外,應注意水泥的儲存條件,以防止受潮結塊,并在使用前進行質量檢測,以確保其性能穩(wěn)定。
骨料在混凝土中起到骨架作用,其質量同樣不可忽視。粗骨料和細骨料的粒徑、含泥量、堅固性等指標都需符合相關標準,例如《混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》JGJ 52—2006)。骨料中的雜質會影響混凝土的強度與和易性,因此,在使用前應進行篩分和清洗[4]。
摻合料如粉煤灰、礦粉等,可以改善混凝土的性能并降低成本。在使用這些材料時,應確保其質量符合《混凝土礦物摻合料應用技術規(guī)范》JGJ/T 226—2010的要求。同時,應根據(jù)摻合料的種類和特性,合理調整混凝土配合比,以達到最佳效果。
外加劑,如減水劑、防凍劑等,可以顯著改善混凝土的和易性和耐久性。為確保混凝土性能達到設計,需要嚴格控制外加劑的質量和使用量。通常情況下,減水劑的添加量應在水泥質量的0.5%~2.5%,并根據(jù)設計要求和試驗結果確定具體數(shù)值。對于特殊外加劑如防凍劑等,在施工環(huán)境和技術規(guī)范下進行使用[5]。
2.2 加強混凝土澆筑管理
在澆筑前的準備工作中,必須確保一切準備就緒,避免施工中出現(xiàn)不必要的延誤和質量問題。這一階段的管理重點在于對原材料的質量控制、施工設備記性檢查和現(xiàn)場組織協(xié)調。原材料的質量直接關系到混凝土的最終性能,因此必須嚴格按照標準對水泥、砂、石和外加劑等進行質量檢測,確保其符合設計要求。此外,水的質量也不可忽視,應選擇符合《混凝土用水標準》JGJ 63—2006規(guī)定的水源,并進行必要的水質檢驗。施工設備方面需要進行狀態(tài)檢查,包括攪拌設備、運輸設備和澆筑設備,確保其運行正常。特別是攪拌設備的計量精度和運輸設備的密封性必須達到標準[6]。為了保證澆筑工作的順利進行,在施工現(xiàn)場還需詳細布置和規(guī)劃人員安排、物料堆放,以及機械進出路線等方面。同時,制定詳細的澆筑方案非常重要,明確各項工序的具體步驟和注意事項,并對全體人員進行培訓以確保每個人都能熟練掌握操作技巧和應急處理措施。通過這些細致的準備工作可以有效提高澆筑過程的效率和質量,并降低施工中不確定因素[7]。
在澆筑過程中,必須實施嚴格的質量控制措施,確?;炷猎跐仓宛B(yǎng)護階段達到預期的性能和質量標準。澆筑過程中的管理主要集中在澆筑速度、澆筑方法和振搗養(yǎng)護三個方面。澆筑速度應根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況進行合理控制,既要保證澆筑的連續(xù)性,又要防止過快澆筑導致混凝土離析或冷縫的形成。通常,采用分層澆筑的方式,每層厚度不宜過大,以保證振搗密實和混凝土的整體性。在澆筑方法上,應根據(jù)結構的特點選擇適當?shù)臐仓绞?,如柱、梁、板的澆筑順序和方式等,確?;炷聊軌蚓鶆蚍植疾⒚軐嵦畛涓鱾€角落[8]。振搗是確?;炷撩軐嵍群蛷姸鹊闹匾h(huán)節(jié),必須使用合適的振搗工具和振搗時間,避免過振或漏振造成的質量問題。對于高層建筑,由于其結構復雜、施工難度大,對振搗的要求更高,應特別注意角落、節(jié)點和鋼筋密集區(qū)的振搗質量。澆筑后的養(yǎng)護同樣至關重要,應及時覆蓋保濕,防止混凝土表面失水過快引起裂縫,必要時還可采用灑水、覆蓋保濕材料等方法進行養(yǎng)護。通過這些嚴格的質量控制措施,可以有效保證混凝土澆筑的整體質量,避免因施工不當引起的質量問題,確保高層建筑的安全性和耐久性,高層建筑混凝土施工振搗參數(shù)與施工質量評估見表2[9]。
混凝土澆筑完畢后,應及時進行養(yǎng)護,確保混凝土的強度和耐久性。在初期養(yǎng)護階段,需確?;炷帘砻鏉駶?,在通常情況下持續(xù)7 d以上。此階段混凝土強度增長迅速,因此養(yǎng)護工作至關重要。通過加強對混凝土澆筑過程的管理,在高層建筑施工中能夠有效地保證混凝土質量,并為整個工程的順利進行打下堅實基礎。
2.3 裂縫控制
裂縫控制是高層混凝土澆注過程中需要特別注意的因素之一。通過原材料質量、配合比及施工現(xiàn)場管理手段,可以嚴格控制裂縫的發(fā)生。在原材料方面,選擇優(yōu)質骨料、高品質粉煤灰和礦渣等水泥摻合料,并需要確保混凝土強度的同時,嚴格把握混凝土收縮。在配合比設計方面,可以通過調整和優(yōu)化砂率、水灰比等參數(shù),并添加適量的有機纖維,以提高混凝土的抗裂性能。此外,施工完成后的養(yǎng)護工作同樣至關重要,需避免因溫度變化導致過度失水而引起混凝土收縮開裂。
2.4 加強技術管理
在技術管理的核心領域,確保施工現(xiàn)場高效運作與卓越品質是至關重要的。而技術交底與持續(xù)培訓在其中扮演著不可或缺的角色。項目管理者需親自參與,并組織全面深入的技術交底會議。這些會議不僅限于對施工方案進行詳盡闡述,還應涵蓋操作規(guī)范中每一個細微環(huán)節(jié)及嚴格的質量標準體系。通過生動的案例分享、互動式問答及實操演示,使每一位工人和技術人員都能深刻理解設計意圖,并明確各自職責。從而在施工過程中做到心中有數(shù),手中有度[10]。
在此基礎上,技術人員應成為施工現(xiàn)場的“技術哨兵”,他們需全天候、全方位地監(jiān)控施工流程。從原材料的進場檢驗和精確的材料配比控制,到混凝土澆筑過程中振搗均勻性和密實性的檢查,再到后期科學養(yǎng)護措施的執(zhí)行,每一個步驟都需嚴格把關。利用現(xiàn)代科技手段如智能監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析軟件等輔助識別潛在問題,并確保每一項工藝都能精準執(zhí)行,符合甚至超越行業(yè)規(guī)范標準。技術人員還需具備敏銳的洞察力與高度的責任心,在施工中迅速響應異常情況,并及時分析原因采取有效措施,避免問題擴大化,從根本上提升混凝土澆筑質量與效率[11]。
3 結語
在高層建筑中,混凝土的質量對整體建筑物的壽命具有決定作用。在混凝土施工過程中,施工縫的設置與處理及混凝土澆筑過程中的各個環(huán)節(jié)均是整體混凝土質量控制的重要組成部分。嚴格控制原材料質量是確?;炷翝仓|量的基礎,包括水泥、骨料、摻合料和外加劑等材料的選擇和檢驗。合理控制混凝土運輸時間和泵送速度,避免泌水和離析現(xiàn)象發(fā)生,確保混凝土在運輸過程中始終保持均勻攪拌狀態(tài),并防止出現(xiàn)質量問題。施工縫的合理設置和處理對于保證正體結構的完整性和防水性能至關重要,在澆筑前應避開受力最大的區(qū)域并進行標記和界面處理,以確保新老混凝土之間結合質量良好。通過全面進行技術交底和培訓提升施工人員技能水平和質量意識,及時發(fā)現(xiàn)并解決施工中出現(xiàn)的問題,確保各項工藝符合規(guī)范要求,只有通過上述環(huán)節(jié)把控才能保證高層建筑混凝土在澆筑過程中具有良好的質量。
參考文獻
[1]鄭巍,陰光華,陳少軍.超高層巨型鋼管混凝土柱施工技術[J].建筑施工,2023,45(10):1971-1974.
[2]田小兵.房屋建筑工程中混凝土施工質量控制[J].建材與裝飾,2023,19(5):15-17.
[3]于泰,李建峰,侯景強,等.狹小場地超高層建筑大體積混凝土澆筑技術實踐研究[J].工程建設與設計,2023(21):202-204.
[4]崔野.基于反演分析的大體積混凝土電梯井基礎溫控研究[J].鐵道建筑技術,2023(8):98-102.
[5]馮龍飛.后澆帶施工技術在高層建筑工程中的應用研究[J].中華建設,2022(11):94-96.
[6]田偉,楊偉波,鄒仙德.鋼管混凝土柱頂升施工技術[J].施工技術(中英文),2022,51(24):107-113.
[7]李鵬銳.大體積混凝土施工技術在房屋建筑工程的應用研究[J].建筑·建材·裝飾,2023(22):85-87.
[8]王遠川.大體積混凝土施工質量控制要點[J].科技創(chuàng)新導報,2022,19(17):144-146.
[9]李俊蘭.高層建筑基礎大體積混凝土的施工質量控制[J].建材發(fā)展導向(下),2022,20(1):13-15.
[10]王曉娟.高層房屋建筑工程大體積混凝土施工技術[J].工程與建設,2023,37(2):682-684.
[11]張耀龍.高層建筑施工混凝土澆筑質量控制研究[J].中國建筑裝飾裝修,2023(5):92-94.
編輯:劉 巖
收稿日期:2024-03-15
作者簡介:曹 婉(1986~),女,吉林省長春市人,工程師,從事建筑材料檢測工作。