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摘要:隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,城市人口壓力越來越大,高層建筑的需求量也越來越大。高層建筑的結(jié)構(gòu)形式和抗震要求決定了高層建筑的混凝土質(zhì)量要求更高,其技術(shù)要點和質(zhì)量要去也隨之提高。本文以高層建筑為主要論題,針對其混凝土施工展開討論,就其施工技術(shù)和質(zhì)量控制進行初步探討。根據(jù)其施工過程中可能出現(xiàn)的問題,討論混凝土施工的技術(shù)要點。
關(guān)鍵詞:高層建筑;混凝土施工;常見問題;技術(shù)要求;質(zhì)量控制
1引言
相比傳統(tǒng)建筑的混凝土結(jié)構(gòu),高層建筑的混凝土結(jié)構(gòu)要求更高。對于高層建筑而言,其構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)種類更復雜,施工技術(shù)要點和施工質(zhì)量控制難度也隨之增大。尤其對于高層建筑中應用越來越廣泛的大體積混凝土結(jié)構(gòu),和高層建筑中剪力墻的大量布置,混凝土結(jié)構(gòu)的受力形式更加復雜,裂縫控制要求也逐漸提高。這對高層建筑的混凝土施工技術(shù)和質(zhì)量控制提出新的要求。
2高層建筑混凝土施工中存在的問題
2.1材料問題
材料問題是高層建筑混凝土施工質(zhì)量的首要問題,也是核心問題,只有質(zhì)量符合技術(shù)標準的材料,才會保證混凝土施工質(zhì)量。制備混凝土的主要材料主要有水泥、砂石、水和各種外加劑。
2.1.1水泥質(zhì)量問題
水泥作為將粗細骨料粘結(jié)在一起的重要材料,其質(zhì)量問題主要出現(xiàn)在兩方面。一是水泥硅酸鹽物質(zhì)硬化,水泥的粘結(jié)性能降低或者失效;二是作為一個水化熱較高的材料,不符合施工標準的水泥極易引發(fā)混凝土裂縫問題。
2.1.2骨料質(zhì)量控制
混凝土制備過程中,粗骨料主要以大粒徑的砂石為主,起到支撐作用,也是混凝土承壓功能的主要來源。粗骨料的粒徑一般大于5mm,為保證其受粘合效果較好,粗骨料粒徑不應大于構(gòu)件截面或厚度的1/4。細骨料用來填充粗骨料孔隙的材料,其粒徑控制在0.16mm~5mm之間,配合粗骨料共同起到承壓作用。粗骨料粒徑過大會影響水泥的粘結(jié)效果,細骨料的粒徑未能按照級配合理配比,則會影響混凝土的承載能力。
2.1.3外加劑質(zhì)量控制
外加劑按照功能可分為早強劑、速凝劑、引氣劑、膨脹劑等,這些外加劑都是為改變混凝土某方面性質(zhì)而起到輔助作用的化學物質(zhì)。其性能直接影響到混凝土的特殊性能能否達到施工要求,外加劑的質(zhì)量問題會為工程質(zhì)量和工期控制造成不利影響。
2.2施工問題
混凝土施工過程中的問題按照不同的施工階段可分為三類:準備階段問題、實施階段問題和養(yǎng)護階段問題。準備階段的問題主要出現(xiàn)在施工材料的質(zhì)量上,如混凝土配合比不合適、膨脹劑加入時間過長、鋼筋除銹不到位等;實施階段的問題主要出現(xiàn)在施工工藝和設(shè)備問題上,如因施工工藝而造成混凝土質(zhì)量不合格、孔隙率較高、水化熱現(xiàn)象較嚴重等問題,因設(shè)備問題而導致混凝土澆筑無法連續(xù)施工造成混凝土質(zhì)量問題;養(yǎng)護階段的問題主要出現(xiàn)在養(yǎng)護環(huán)境和材料上,養(yǎng)護環(huán)境不適宜、養(yǎng)護材料不合適都是影響混凝土質(zhì)量的重要因素。
2.3人員問題
施工技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)問題也是影響混凝土施工質(zhì)量的關(guān)鍵一環(huán),混凝土施工質(zhì)量受外界因素影響較多,這需要施工技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場實際情況合理選擇施工方案和外加劑。施工人員專業(yè)素質(zhì)不強,會引發(fā)很多不利因素,如材料進場控制不嚴格、材料存放環(huán)境不適宜、混凝土材料配合比不合適、外加劑選擇和添加時間不當、養(yǎng)護過程控制不當?shù)榷际且鸹炷潦┕べ|(zhì)量問題的誘因?,F(xiàn)場施工管理人員缺乏專業(yè)素質(zhì),不僅會使成本控制和工期控制受到很大影響,而且還會影響到混凝土的施工質(zhì)量。
3高層建筑混凝土施工技術(shù)要求
3.1材料控制
要選擇合適的混凝土配合比,現(xiàn)場混凝土的粗骨料粒徑應當控制在3.2cm左右,砂的含泥量不應超過1%,粗骨料的含泥量不得超過2%,細度模數(shù)為2.8~3.0的中砂,含砂率控制在40%~45%?,F(xiàn)場混凝土澆筑前,要制作至少6組試塊,對其進行強度試驗、抗凍融循環(huán)試驗等測試,施工過程中,也要定期制作試塊試驗,保證混凝土的檢驗批數(shù)據(jù)記錄完整,混凝土的施工質(zhì)量可控性強。
3.2澆筑施工
澆筑前要選擇注意混凝土材料配比,在材料允許的條件下,應采用泵送商品混凝土,控制坍落度為(120±20)mm,控制混凝土含氣量不超過2%,按照初凝時間要求的不同調(diào)整投料量,根據(jù)環(huán)境條件的不同改變用水量或添加外加劑。高層建筑混凝土施工所選的砂要質(zhì)地堅硬,粗細級配良好,砂料細度控制在2%~3.3%,泵送混凝土應按照砂、石的顆粒級配、密度,含泥量取樣試驗。澆筑過程中,要對模板和鋼筋的狀態(tài)進行檢測,保證整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和完整性。澆筑過程中,根據(jù)構(gòu)件的實際情況,結(jié)合現(xiàn)場設(shè)備實際工作效率,合理選擇分層和分段長度,保證澆筑效率和澆筑質(zhì)量。澆筑前要對混凝土的質(zhì)量進行檢查,澆筑過程中要注意振搗質(zhì)量,盡可能減少混凝土中氣泡的數(shù)量。
3.3剛性控制
對于混凝土工程而言,最容易出現(xiàn)質(zhì)量問題和裂縫的部位便是剛度不同的兩個構(gòu)件的連接處。如柱和基礎(chǔ)、梁和柱、基礎(chǔ)和基礎(chǔ)之間的聯(lián)系情況,通常利用施工縫對其連接部位進行處理。柱與獨立基礎(chǔ)或底板不同強度混凝土的交接面設(shè)在了基礎(chǔ)或底板的上表面,也可以設(shè)在柱外距離柱為柱寬的截面處,深度至底板或基礎(chǔ)底部。如果是獨立基礎(chǔ),也可以設(shè)在梯形截面的變截面處,從而保證其與混凝土施工縫相重合。柱與梁不同強度等級的混凝土交接面是設(shè)置在距離柱為梁高的梁上,同時在與梁下皮等高的柱的施工縫位置上繼續(xù)澆筑混凝土時,澆筑與柱等強度等級的混凝土至板下平面位置,混凝土也隨同澆至柱相鄰梁內(nèi)距離與梁高相等的梁內(nèi)。但梁內(nèi)的混凝土必須要澆至板底的平面,而且由于該部位不應當設(shè)置施工縫,所以需要連續(xù)施工,澆灌至在柱截面內(nèi)繼續(xù)澆筑與柱混凝土強度等級相同的混凝土至板的上表面,把此處作為柱混凝土澆筑的施工縫。因此,當節(jié)點核心區(qū)混凝土澆筑到板下平面的時候,在柱的截面位置上要支設(shè)高度和板厚相同的柱模板。同時梁板的混凝土要盡可能的采用相同的強度等級,為方便施工,梁板混凝土宜采用與梁相同等級強度的混凝土。
3.4后期養(yǎng)護
澆筑完畢后,養(yǎng)護工作格外重要,尤其是在溫控方面。為避免混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫,需要對混凝土構(gòu)件進行溫度控制,通常采用遮陽和降溫的方式。對于大體積混凝土構(gòu)件而言,其質(zhì)量要求更高,受水化熱影響更強,養(yǎng)護方式和檢測手段也更加先進。對一般高層建筑混凝土構(gòu)件而言,養(yǎng)護材料以無紡布和水為主,起到平衡混凝土內(nèi)外溫度的效果,從而使其一直在合理的溫度范圍內(nèi)進行養(yǎng)護。
4高層建筑混凝土施工質(zhì)量控制
高層混凝土施工質(zhì)量控制主要通過兩方面實現(xiàn),一是施工材料的質(zhì)量控制,而是施工過程的質(zhì)量控制。
4.1材料質(zhì)量控制
作為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工的主要材料,水泥、砂石和鋼筋的質(zhì)量決定著混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。材料進場前,工程技術(shù)人員應當對材料進行檢查,檢查合格后方可進場。進場后選擇合適的區(qū)域?qū)Σ牧线M行存放,水泥要注意防潮,避免受潮濕環(huán)境影響而使水泥的硅酸鹽物質(zhì)粘結(jié)力下降,鋼筋要注意防潮防曬,避免其大面積銹蝕,影響鋼筋性能和質(zhì)量。水泥、砂石和蓄水池的布置要滿足經(jīng)濟性和適宜性,在保證材料有效利用的同時,又能保證最小經(jīng)濟運距。鋼筋在使用前要做好除銹工作,其加工的過程中,要嚴格按照施工圖紙控制鋼筋布置的間距、彎起長度與角度和布置形式,保證其工作性能滿足設(shè)計要求和施工要求?;炷翝仓埃獙炷敛牧线M行檢查,將大塊粒徑的粗骨料剔除,同時根據(jù)現(xiàn)場實際情況,選擇外加劑調(diào)整混凝土的性質(zhì),使之施工質(zhì)量滿足設(shè)計強度要求。
4.2施工質(zhì)量控制
混凝土施工過程中,要注意混凝土的振搗效果,振搗過程中,要避免破壞鋼筋布置形式,避免因操作失誤而造成拆模后露筋現(xiàn)象。同時要按照施工實際要求和施工質(zhì)量要求,對模板內(nèi)的待澆筑區(qū)域進行分段或分層澆筑,保證其澆筑的效果。按照模板光滑度要求和現(xiàn)場實際材料應用情況,可以合理選擇和搭配使用木模板和鋼模板。澆筑完成后,觀察混凝土初凝和終凝時間,待混凝土凝結(jié)后,即使進行壓光處理,而后利用無紡布對其進行遮陽,利用冷水對其進行降溫,從而達到養(yǎng)護效果。對光潔度要求較高的混凝土構(gòu)件施工,應當盡量選擇鋼模板保證施工質(zhì)量,并且在拆模后要及時進行鑿毛作業(yè),以保證構(gòu)件和連接構(gòu)件的施工質(zhì)量?;炷翝仓埃獙δ0暹M行清理,保證其施工質(zhì)量。
5結(jié)語
高層建筑的結(jié)構(gòu)特點決定其混凝土工程施工的標準越來越高,高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件眾多,為滿足不同的受力形式有不同的結(jié)構(gòu)特點和施工方式?,F(xiàn)場施工技術(shù)人員應當對混凝土的性能和現(xiàn)場實際情況充分把握,對施工技術(shù)交底足夠熟悉,專業(yè)性較強,能夠根據(jù)實際情況作出合理的判斷和合理的調(diào)整。在實際施工過程中,要結(jié)合現(xiàn)場實際情況,合理利用資源,對混凝土性質(zhì)進行改良,保證其施工過程中的穩(wěn)定性,從而保障施工質(zhì)量。施工管理人員在施工開始前,要對施工組織計劃深入研究,合理安排施工進度,保證混凝土工程的施工工期可控、成本可控、質(zhì)量可控。
參考文獻:
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[2]鄭云豐.淺談高層建筑混凝土施工技術(shù)要求及質(zhì)量控制[J]四川建材,2018(12).
作者:張俊江 單位:天津中德應用技術(shù)大學