浅谈高层建筑混凝土施工要点

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　　【摘要】混凝土工程对高层建筑施工起着非常重要的作用。随着经济的发展高层混凝土施工方法多种多样，文章介绍了不同强度等级混凝土梁柱节点及大体积混凝土的施工方法和裂缝控制。
　　【关键词】高层；混凝土；浇筑；梁柱节点
　　
　　随着社会经济的发展和用地的紧张，为充分发挥土地的综合利用率，高层建筑在各个城市拔地而起。所谓高层即指10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物。在高层施工过程中，涉及到的方面很多，如基础工程、混凝土工程、模板工程、钢筋工程等。由于层数较多，混凝土用量较大，工期较长，从确保质量和施工安全方面并结合在实践中的一些体会，浅谈高层建筑混凝土施工过程中应注意的一些要点。
　　1 高层建筑混凝土的选用
　　高层中混凝土大多选用商品混凝土，由搅拌站通过混凝土运输车供给施工方。要根据设计要求采用规定的混凝土，控制其混凝土强度等级是确保施工安全和结构安全的重点，所采用的混凝土要具有良好的和易性和坍落度。
　　2 高层建筑梁柱节点混凝土的浇筑
　　高层建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土不但能节省混凝土垂直运输的时间，而且能保证所浇筑的混凝土具有良好的性能，从而确保工程质量。下面结合工程实例来分析不同部位、不同混凝土在浇筑时应注意的一些要点。
　　2.1 梁柱节点不同等级混凝土的浇筑
　　在混凝土浇筑过程中，高层框架结构中梁柱节点浇筑比较复杂，且此处钢筋比较密集，确保此处质量合格非常关键。混凝土设计规范中规定，同层结构中竖向构件所采用的混凝土强度等级要高于水平结构构件。施工过程中，柱子应留水平缝，留在柱脚；梁板墙应留垂直缝。
　　保定市某高层住宅小区1 楼，基础采用筏板基础，地下为车库，首层为底商，采用框架结构，以上为住宅，采用剪力墙结构。地下1层，地上34层，总建筑面积为24585 。首层框架柱混凝土强度等级为C30，梁板为C25。在首层混凝土浇筑时，由于梁柱所采用的混凝土强度不同，在柱子混凝土浇筑时采用商品混凝土，分层振捣，在梁板处留 斜面。混凝土初凝前，随之浇筑楼面梁板的混凝土，浇筑时应注意高低强度混凝土的临界面不能形成冷缝，应在梁底留设施工缝，以减少柱子混凝土的振捣时间。对梁柱节点钢筋密集区要加强振捣，确保混凝土振捣密实，强度符合要求。
　　梁柱节点处采用分别浇筑不同强度混凝土时给施工带来了很多不便，容易产生冷缝，抗剪承载力降低随之产生裂缝。所以当柱子所采用的混凝土强度等级不超过梁板混凝土强度二级（ ）时，可以采用梁柱混凝土同时浇筑同时振捣的方法，但是当梁柱节点出混凝土强度采用梁板混凝土的强度时，会导致结构竖向承载力的不足及竖向地震作用下抗剪承载力的不足，所以一般不采用。
　　2.2 梁柱节点处混凝土裂缝的原因
　　根据保定市某高层住宅小区1 楼施工的实践，梁柱节点处不同强度的混凝土应按先浇筑柱的混凝土后浇筑梁板的混凝土。施工现场也曾看到在梁柱混凝土强度不同的分界面处有些细微的裂缝。经现场分析认为，这些裂缝不是因为承载力不足产生的结构裂缝，并不影响建筑物的安全使用。虽然混凝土设计时是在带裂缝的情况下工作的，但我们应认真分析不同部位产生裂缝的原因，避免结构裂缝的产生，确保结构安全。梁柱节点处裂缝产生的原因为
　　2.2.1 梁柱节点处，当混凝土强度等级相差较大时，两种强度混凝土的配合比不同（水泥用量、水灰比等），柱子的体积较大，混凝土用量多，产生的水化热也多，两种弹性模量不同的混凝土产生的应变不同，导致裂缝的产生。
　　2.2.2 柱子的断面大，刚度大，梁受柱子的约束且梁端剪应力又大，也容易产生裂缝。
　　2.2.3 高强度混凝土中水泥用量多，水灰比、坍落度大，产生的水化热多，应力导致了裂缝的产生。
　　2.2.4 由于梁板同时浇筑，当浇筑完成后，在板表面洒水养护，使板得到了良好的养护，而板底的梁因缺水而产生收缩，也容易产生裂缝。
　　2.2.5 由于梁侧构造钢筋比较少，不能很好约束收缩裂缝的产生。
　　2.3 梁柱节点处混凝土裂缝的控制措施
　　根据裂缝产生的原因来控制裂缝，具体措施如下
　　2.3.1 要求混凝土搅拌站优化混凝土的配合比，在满足混凝土的强度和可泵性的前提下，减少水泥用量和含砂率，增加石子的用量，可以添加外加剂（减水剂）来减少水的用量。
　　2.3.2 节点处的混凝土采用“先高后低”的浇捣方法，即先浇筑高强度的混凝土，后浇筑低强度的混凝土。严格在柱子混凝土初凝前浇筑梁板的混凝土，浇筑前做好技术交底和准备工作。
　　2.3.3 梁板的混凝土通过二次振捣法（即在混凝土初凝前在振捣一次）来增强梁柱节点处混凝土交界面的密实性，减少收缩。
　　2.3.4 在梁的端部因受剪力较大，为减少裂缝的产生在梁的侧面配置水平构造钢筋，提高梁的抗裂度。
　　2.3.5 严格控制梁柱节点核心区域混凝土的坍落度，混凝土用塔吊运输来减小坍落度，对每辆运输车上的混凝土都要进行坍落度实验。
　　2.3.6 加强混凝土的养护条件，确保梁表面湿润不缺水，在板底满堂红脚手架拆除前可以用高压水枪进行浇水湿润，推迟梁侧模的拆除时间。
　　3 高层建筑大体积混凝土的浇筑
　　3.1 大体积混凝土裂缝产生的原因及危害
　　《普通混凝土配合比设计规程》规定：大体积混凝土是指混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1m，或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。在高层建筑物中基础一般采用箱形基础或筏板基础，浇筑时一般按大体积混凝土处理。大体积混凝土由于断面大，水泥用量多，水泥水花所释放的水化热产生较大的温度应力而导致裂缝。具体产生裂缝的原因如下：
　　3.1.1 混凝土内部产生的水化热使结构内外温差过大，内部产生压应力，表面产生拉应力，当表面的拉应力大于混凝土的抗拉强度时产生裂缝。
　　3.1.2 混凝土浇筑初期，因结构自身的约束阻止了混凝土的收缩变形，混凝土抗压强度远大于抗拉强度，所以当温度应力超过混凝土的抗拉强度时，使其整个截面产生贯穿裂缝。
　　大体积混凝土产生裂缝的危害
　　（1）使建筑物的刚度降低，出现贯穿裂缝从而影响结构功能的正常发挥。
　　（2）使混凝土的耐久性降低，裂缝的出现使侵蚀性介质进入混凝土从而混凝土碳化、钢筋锈蚀，混凝土强度降低，影响耐久性。
　　（3）使地下室防潮防水性丧失。当出现渗漏时，处理困难、花费巨大，降低了结构的使用功能。
　　3.2 大体积混凝土裂缝的控制方法
　　大体积混凝土裂缝产生的主要是内外温差太大，可以对原材料的选择加以控制。
　　3.2.1 水泥：普通水泥水化热较高，大体积混凝土可选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥，其水化速度慢，产生的热量也低，内外温差较小。在满足设计要求是，控制水泥用量也能减少水化热的产生，一般水泥用量控制在 之内。
　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

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