高層建筑中高強(qiáng)混凝土的施工問題及對策

1、高層建筑中高強(qiáng)混凝土的施工問題及對策摘要：隨著高層建筑在我國的快速發(fā)展，高強(qiáng)混凝土得到了廣泛的應(yīng)用。由于高強(qiáng)混凝土和普通混凝土性能方面存在很大的差異，對混凝土的施工提出了新的要求。本文就材料的配合比，裂縫的控制等問題進(jìn)行了一些初步探討。關(guān)鍵詞：高層建筑;高強(qiáng)混凝土;配合比;泵送;裂縫1引言改革開放以來，在高層建筑日益增多的發(fā)展趨勢下，如何滿足工程建設(shè)的需要，總結(jié)出一套適應(yīng)我國國情，簡便準(zhǔn)確高效的高層建筑施工技術(shù)理論體系，便成為在施工技術(shù)中需要解決的現(xiàn)實課題。本文就高層建筑施工中混凝土施工存在一些問題及其預(yù)防措施進(jìn)行初步探討。2混凝土施工中存在的問題高層建筑中混凝土主要運用的是高強(qiáng)混凝土。所謂高

2、強(qiáng)混凝土，在我國定義為其強(qiáng)度等于或大于C50的混凝土，而且選用優(yōu)質(zhì)骨料、優(yōu)質(zhì)水泥、較低水灰比、在一定密實作用下所制的混凝土。高強(qiáng)混凝土可以有效地減輕結(jié)構(gòu)自重；可以大幅度提高混凝土的耐久性；在大跨度結(jié)構(gòu)物中，采用高強(qiáng)混凝土可以大大減少材料用量及建筑成本，生產(chǎn)、運輸和施工能耗將大量降低，可以獲得顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。2.1混凝土配合比影響混凝土抗壓強(qiáng)度的主要因素是水泥強(qiáng)度和水灰比，要控制好混凝土質(zhì)量，最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比這兩個主要環(huán)節(jié)。在配合比設(shè)計中可參考以下原則：(1)水灰比宜小于0.35，對于80100MPa混凝土宜小于0.30，對于100MPa以上混凝土宜小于0.26，更高強(qiáng)度

3、時取0.22左右。(2)水泥用量400500kg/m3，對于80MPa以上混凝土可達(dá)500kg/m3，更高強(qiáng)度時也不宜超過550kg/m3。應(yīng)通過外加礦物摻合料來控制和降低水泥用量。高強(qiáng)混凝土必須采用優(yōu)質(zhì)水泥。(3)選擇高強(qiáng)度和低吸水率的碎石，最大粒徑不超過1520mm，如混凝土強(qiáng)度等級不是很高可以放寬到25mm，并盡量排除針片狀石子。(4)砂率可降低到0.3，甚至更低。但泵送高強(qiáng)混凝土不宜取低砂率。(5)為改善工作性，必須摻加高效減水劑。(6)摻加粉煤灰時，要采用超量取代法計算粉煤灰。2.2泵送混凝土高強(qiáng)混凝土的可泵性取決于兩個條件：一是要求拌和物能提供足夠的水分，以便在泵管內(nèi)壁上形成一層連

4、續(xù)的潤滑層，使泵送的摩擦阻力減??；二是要求拌和物要有一定的稠度，使其在泵送壓力下不發(fā)生分離而造成堵泵。對高強(qiáng)混凝土來說，由于其水泥用量較大而容易滿足后一個條件，而前一個條件要求高強(qiáng)混凝土有足夠的漿體，并在一定的時間內(nèi)保持較大的坍落度(流動度)，這對高強(qiáng)混凝土來說難度較大。2.2.1材料選擇（1）選配含砂率。含砂率配得恰當(dāng)與否，直接影響泵送管道的輸送。含砂率小，則混凝土拌和物呈離析現(xiàn)象，即易于造成管道堵塞。含砂率大，對泵送有利，但需要增加水和水泥用量，是不經(jīng)濟(jì)的。一般混凝土含砂率控制在40%-45%之間，即能滿足順暢泵送。（2）改善混凝土水灰比。選擇水灰比一般控制在混凝土流動阻力的臨界值0.5-

5、0.55之間，為減少水泥水化熱、降低混凝土的溫升值，在滿足設(shè)計和混凝土可泵性的前提下，水泥用量控制在450kg/m3，就滿足泵送要求。（3）混凝土的含砂率、水灰比配制滿足泵送要求時，混凝土的坍落度一般控制在15-18cm之間，均能達(dá)到泵送目的。2.2.2泵送澆注混凝土的要求(1)混凝土的供應(yīng)。首先應(yīng)滿足澆注強(qiáng)度的需要，保證其間歇不致產(chǎn)生裂縫，且保證混凝土輸送泵能連續(xù)工作，必要時可降低泵送速度以維持泵送的連續(xù)性。如停泵15min，應(yīng)每隔45min開泵一次，正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩個沖程同時開動料斗攪拌器，防止斗中混凝土離析。如停泵超過45min，應(yīng)將管中混凝土清除，清洗泵機(jī)。(2)輸送管線宜直、轉(zhuǎn)彎宜緩，接

6、頭應(yīng)嚴(yán)密。如管道向下傾斜，出泵口處應(yīng)有長度不小于15m的水平管，泵口吸空，防止混入空氣產(chǎn)生阻塞。(3)泵送前，應(yīng)先用適量的與混凝土內(nèi)成分相同的水泥砂漿潤滑輸送管內(nèi)壁。泵送時，受料斗內(nèi)應(yīng)經(jīng)常有足夠的混凝土，防止吸入空氣形成阻塞。(4)嚴(yán)格控制攪拌站供應(yīng)的高強(qiáng)混凝土，隨時掌握坍落度變化，對不符合泵送要求的高強(qiáng)混凝土不允許入泵。(5)輸送結(jié)束后，用壓縮空氣將海綿球吹進(jìn)泵管內(nèi)，以清除泵管內(nèi)高強(qiáng)混凝土，然后再用氣和水進(jìn)行清洗。 2.3 混凝土裂縫的控制高強(qiáng)混凝土具有較好的耐久性。但是任何混凝土構(gòu)件都是帶裂縫工作的。裂縫的存在和擴(kuò)展，使相應(yīng)部位構(gòu)件的承載力受到一定程度的削弱，混凝土裂縫直接影響混凝土結(jié)構(gòu)物

7、的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性。輕則會影響建筑物的外觀、正常使用和耐久性，嚴(yán)重的貫穿裂縫則可能導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的完全破壞。2.3.1裂縫的成因(l)由外荷載(如動、靜荷載)的直接應(yīng)力，即按常規(guī)計算的主要應(yīng)力引起的裂縫；以及由外荷載作用，結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫。(2)由于溫度收縮、干燥收縮、塑性收縮等因素的影響，使混凝土變形產(chǎn)生的裂縫。這種裂縫起因是結(jié)構(gòu)要求變形，當(dāng)變形得不到滿足時引起應(yīng)力，而且應(yīng)力與混凝土結(jié)構(gòu)剛度大小有關(guān)。只有當(dāng)應(yīng)力超過一定數(shù)值時才引起裂縫，裂縫出現(xiàn)后變形得到滿足或部分滿足，應(yīng)力發(fā)生松弛。（3）高強(qiáng)混凝土在硬化的過程中會產(chǎn)生大量的水化熱，導(dǎo)致混凝土溫度上升。如果熱量不能很快的散失，混凝土塊

8、體內(nèi)部和外部的溫差過大，產(chǎn)生溫度應(yīng)力，造成內(nèi)部受壓外部受拉?；炷猎谟不缙谥挥泻艿偷目估瓘?qiáng)度，如果內(nèi)外溫差所引起的拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度，混凝土就要產(chǎn)生裂縫。水泥的水化反應(yīng)也將引起混凝土的體積縮小。2.3.2裂縫控制的施工措施（1）應(yīng)加強(qiáng)混凝土的振搗，提高密實度。振搗要適宜，不過振、不漏振，以混凝土振搗面無氣泡冒出為宜。振搗混凝土?xí)r振動棒移動間距400mm左右，時間以515s/次為宜，采用兩次振搗技術(shù)。在混凝土澆筑12h后，可對混凝土二次復(fù)振，可提高混凝土強(qiáng)度5%20%。（2）養(yǎng)護(hù)條件對混凝土的收縮影響很大，做好養(yǎng)護(hù)對裂縫的防治有很大作用。養(yǎng)護(hù)14d的收縮比養(yǎng)護(hù)3d的收縮降低約20%。混

9、凝土成型后應(yīng)有很好的溫度、濕度環(huán)境，防止大風(fēng)襲擊和陽光曝曬造成表面水分急劇蒸發(fā)，形成上下部硬化不均和差異收縮。具體可采取人工噴霧、澆水養(yǎng)護(hù)加大空氣濕度，及時圍護(hù)擋風(fēng)等措施。3 結(jié)語高強(qiáng)混凝土質(zhì)量管理與施工，與普通混凝土存在一些差異，應(yīng)引起足夠的重視。對于高強(qiáng)混凝土性能的控制是一個綜合性的問題，需經(jīng)過設(shè)計、監(jiān)理、施工及使用方等多方面的配合。隨著當(dāng)今對混凝土性能研究的不斷深入、材料科學(xué)的不斷發(fā)展和建筑技術(shù)水平的不斷提高，相信高強(qiáng)混凝土施工問題將會逐漸得以圓滿地解決。南通六建柳林項目部王建兵2011年7月28日淺談大型小區(qū)中高層建筑施工測量近幾年，隨著我國建筑市場的發(fā)展以及施工工藝的提高，高層建筑逐

10、步增多，特別在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的沿海城市中，而工程測量是把工程項目由設(shè)計轉(zhuǎn)為實物的第一道施工程序，它是將建筑總平面圖上所設(shè)計的建筑物、構(gòu)筑物的位置，按照設(shè)計要求，運用科學(xué)的方法測設(shè)到施工現(xiàn)場，正確地定位到地面上的基礎(chǔ)性工作。測量精度的高低直接影響到工程質(zhì)量的好壞，是衡量高層建筑施工質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，下面針對高層建筑施工測量的主要內(nèi)容與專業(yè)測量特點,對高層建筑施工測量工作進(jìn)行闡述。1.高層建筑工程施工測量的特點建筑施工測量是施工的第一道工序，也是一道極為重要的工序。不僅要符合設(shè)計圖紙本身的平面位置、尺寸、標(biāo)高等，而且要符合城市規(guī)劃的要求。1.1影響因素多 高層建筑施工測量精度除建筑設(shè)計、施工工藝和施工

11、環(huán)境影響外，還受受測量儀器精度和測量技術(shù)人員素質(zhì)影響。高層建筑基礎(chǔ)的復(fù)雜性，施工過程中超高層建筑沉降大，差異沉降也越顯著，施工過程中的氣候、溫度、環(huán)境都會影響到測量精度。1.2精度要求高 高層建筑的精度和準(zhǔn)確性與否直接決定著施工的質(zhì)量。首先，高層建筑由于結(jié)構(gòu)超高，結(jié)構(gòu)受力受施工測量精度影響比較大，施工過程測量誤差易偏大，不但會影響建筑功能正常發(fā)揮，如長距離高速電梯的正常運行，而且會惡化高層建筑結(jié)構(gòu)受力，和結(jié)構(gòu)偏差過大造成無法驗收。因此必須嚴(yán)格控制施工測量誤差。1.3技術(shù)難度大 高層建筑結(jié)構(gòu)超高，平面控制網(wǎng)和高程垂直傳遞距離長，基礎(chǔ)測量測站轉(zhuǎn)站多，豎向測量控制網(wǎng)的引測穩(wěn)定性較差，測量累計誤差較大

12、。高層建筑高度大，特別結(jié)構(gòu)又復(fù)雜的，如洋房別墅，再加上施工進(jìn)度快，施工過程中受環(huán)境影響極為顯著。特別是高層建筑施工中搶工期時，很多工序有超前施工，這樣一來就給測量造成通視困難，無法正常量取尺寸，架設(shè)儀器和引點比較困難，必須制定專門方案進(jìn)行測量，這些就極大地增加了高層建筑施工測量的技術(shù)難度。2.高層建筑施工過程中測量的控制要點2.1施工前工程測量控制 1）熟悉工程特點首先認(rèn)真看懂圖紙，熟悉設(shè)計意圖，弄清建筑物關(guān)鍵坐標(biāo)點、軸線尺寸和特殊部位：如曲線、菱角、折角、交角等不規(guī)則圖形。特別是在有多種曲線圖形組成的平面圖形中，應(yīng)弄清曲線圓弧的分界點、各自的圓心、半徑，有關(guān)的角度以及相互之間的關(guān)系等各種因素

13、。只有熟悉圖紙，分析工程的特點，對測量工作質(zhì)量的控制才會做到心中有數(shù)。2）編制施工測量方案施工測量方案是指導(dǎo)現(xiàn)場施工測量的技術(shù)性文件，能對施工現(xiàn)場的測量控制網(wǎng)的設(shè)置、測量精度的控制、建筑物坐標(biāo)定位、軸線定位、高程引測和過程標(biāo)高控制、軸線控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)的豎向投測、特殊部位的具體測量、沉降觀測的具體方法，并對測量儀器和人員的需求都有其具體的要求。編制好的測量方案需報監(jiān)理及甲方審批認(rèn)可后嚴(yán)格執(zhí)行。3）復(fù)核甲方提供的工程施工測量原始依據(jù)施工測量原始依據(jù)點是整個工程測量的原始依據(jù)，施工測量原始依據(jù)點的準(zhǔn)確性直接影到工程測量的準(zhǔn)確性，在使用前必須對點位進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核出現(xiàn)錯誤現(xiàn)象的必須及時上報甲方，作出

14、相應(yīng)處理結(jié)果。復(fù)核出現(xiàn)誤差偏大的現(xiàn)象，需對控制點進(jìn)行平差改正后，報甲方批準(zhǔn)后才可進(jìn)行工程引測。4）對周邊環(huán)境狀況進(jìn)行調(diào)查觀測記錄在高層建筑施工過程中,由于種種原因，或多或少會造成周邊建筑物、構(gòu)筑物、道路、管線產(chǎn)生不同程度的沉降、位移、傾斜、裂縫等變形，因此，在工程開工前必須對周邊環(huán)境進(jìn)行有效的測量，并形成書面資料，為在施工中對周邊環(huán)境造成影響提供最原始的數(shù)據(jù)，并對施工過程中新舊構(gòu)造物交叉施工提供有效的數(shù)據(jù)，同時在工地與周邊用戶發(fā)生糾紛時，可提供施工前現(xiàn)場原始數(shù)據(jù)。2.2高層建筑施工測量質(zhì)量控制的措施 1）合理布置施工控制網(wǎng)高層建筑施工控制測量的任務(wù)首先是建立施工控制網(wǎng)，一般情況，在新建的大型建

15、筑場地上，施工控制網(wǎng)一般布置成三角網(wǎng)或多邊形網(wǎng)，對于擴(kuò)建工程或改建工，當(dāng)建立三角網(wǎng)或多邊形網(wǎng)有困難時，可采用導(dǎo)線網(wǎng)作為施工控制網(wǎng)。作為測量放樣及工程檢查驗收基準(zhǔn)的施工控制網(wǎng)，施測的精度要求是比較高的，為了保證布網(wǎng)精度，在方格網(wǎng)布置時應(yīng)注意以下幾點基本要求：一.控制點盡量做到全部能通視。二.控制點必須布在現(xiàn)場穩(wěn)定且不易破壞的位置，控制點具體做法為12mm至18mm的鋼筋，長度為1.5米，打入土中露出地面30mm左右，在鋼筋頂至土300mm深半徑200mm范圍用砼護(hù)牢，再在鋼筋頂面標(biāo)識出十字絲，最后測出坐標(biāo)值和高程值，控制點周邊應(yīng)設(shè)防護(hù)欄桿保護(hù)?？刂凭W(wǎng)的精度一般按二級導(dǎo)線精度要求布點；控制網(wǎng)的邊長

16、的相對精度視工程要求而定，一般為1/100001/20000； 2）高層建筑的沉降觀測控制按照現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，所有高層建筑物均要進(jìn)行沉降觀測。特別在高層建筑物施工過程中必須應(yīng)用沉降觀測加強(qiáng)過程監(jiān)控，指導(dǎo)合理的施工工序，在施工過程中出現(xiàn)不均勻沉降，核查現(xiàn)場沉降觀測點的設(shè)置方法與位置是否滿足要求。高層建筑沉降觀測點的布置，應(yīng)以能全而反映建筑物地基變形特征并結(jié)合地質(zhì)情況及建筑物的特點確定，點位宜選設(shè)在建筑物四大角、大轉(zhuǎn)角及沿外墻每1015m處或每隔23根柱基上，高低層建筑物交接處的兩側(cè)，建筑物的沉降縫兩側(cè)，在建筑內(nèi)中部設(shè)內(nèi)墻點。其次高層建筑的沉降觀測對時間有嚴(yán)格的限制條件，特別是首次觀測必須

17、按時進(jìn)行，其他各階段的復(fù)測，根據(jù)工程進(jìn)展情況必須定時進(jìn)行,不得漏測或補(bǔ)測。一般要求建筑物上設(shè)置的沉降觀測點縱橫向要對稱，且相鄰點之間間距以1530米為宜，均勻地分布在建筑物的周圍。通常情況下，建筑物設(shè)計圖紙上有專門的沉降觀測點布置圖。3）確保測量精度質(zhì)量控制在高層建筑施工過程中，測量精度主要從下面幾個方面來控制：首先能有一臺測角精度為1級的全站儀，是保證測量精度最有利的條件。測量人員的要求必須有一名測量經(jīng)驗豐富的測量工程師，一名測量員，兩名放線員來實施。實測過程必須有個合理有效的方法，要對實測結(jié)果進(jìn)行必要的復(fù)核，高層建筑測量精度的保證，多方復(fù)核是最能對測量質(zhì)量保證的好方法，就是專業(yè)測量人員對測量成果形成交叉復(fù)核后，專業(yè)工長對其軸線尺寸進(jìn)行復(fù)核，而最終確定準(zhǔn)確無誤。使竣工測量圖與撥地測量圖能進(jìn)行同精度比較，利于規(guī)劃正確地開展執(zhí)法管理，對于竣工測量的平面控制精度非常高，一般要求不低于撥地測量的控制精度。比如城市測量規(guī)范規(guī)定：撥地測量應(yīng)按三級導(dǎo)線的技