高层建筑高强度混凝土施工技术探讨

摘要：随着建筑工程结构向大跨度、高层与超高层及超大型方向的发展,对构件的承载能力要求大大提高。因此，高强混凝土的应用也越来越广泛，本文主要探讨了高强混凝土施工中原材料的控制方法和施工工艺。

关键词：高层建筑 高强混凝土 施工工艺

原材料的控制

高强度混凝土的配制更为严格，没有高质量的原材料是配不出高强度混凝土的。

1.1水泥

《规程》规定配制高强度混凝土应使用不低于42.5的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥。

《建议》规定配制高强度混凝土使用不低于42.5的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿硅酸盐水泥、早强型硅酸盐水泥及明矾石水泥，水泥中碱（K2O+Na2O）含量不超过0.6%。

对于这两个规定中规定中使用明矾石水泥时应注意在混凝土原材料水化中，不能产生硫铝酸盐，以免产生膨胀破坏。

1.2 粗骨料

对于高强度混凝土来说，对粗骨料主要要求是：抗压强度、表面特征及粒径等，对粗骨料质量要求是：抗压强度、表面特征及粒径等，对粗骨料质量要求应符合《普通混凝土用碎石及卵石质量标准及验收方法》（JGJ53―79）外，以下几种性能应予考虑。

强度与弹性模型：

配制高强度混凝土应采用强度高的骨料，以免在混凝土受压时，粗骨料首先受压破坏，当粗骨料强度大于混凝土强度时，骨料强度对混凝土强度影响不大。

表面特征：

表面特征是指粗骨料表面粗糙程度、沁水情况及活性等。

试验早已证明，用表面粗糙的碎石比用砾石拌制的混凝土强度高10%左右，亲水骨料（如石灰岩）比疏水骨料（如花岗岩）强度高。

最大粒径

与普通混凝土中粗骨料最大粒径决定于结构界面尺寸与钢筋疏密程度，尽量选用较大粒径骨料，以减少用水量节约水泥。而在高强度混凝土中，当粗骨料最大粒径超过40mm时，由于减少用水量获得的强度提高，被较少的粘接面面积及大骨料造成的不连续性、不均匀性等不利影响抵消，并没有什么好处。

石粉含量

粗骨料中有害杂质（含泥量、有机质含量、硫化物含量等）含量在JGJ53―79中已有规定，但在碎石破碎加工生产中所产生的粒径小于0.08mm的石粉未作规定，石粉含量增加，使得混凝土需水量、增加、拌合物粘性增大、坍落度减小，对高强度混凝土、大坍落度泵送混凝土尤为明显，不利于高强度混凝土的工作性。石粉含量高降低混凝土耐磨性，早期收缩增加。因此在高强度混凝土中，对粗骨料应进行筛选，将石粉筛洗干净。

1.3细骨料

高强度混凝土使用的细骨料，除应符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法（JGJ52―79）》外，以下几种性能还应考虑：1、砂的细度模数；2、含泥量。

1.4水

拌制高强度混凝土的水可用饮用水，其技术条件须符合：

氯离子含量

Ph值

硫酸盐含量按硫酸计

混浊度

不得使用未经处理的工业污水和沼泽水。

1.5外加剂

高强度混凝土，特别是使用低标号水泥配制高强度混凝土均使用外加剂。主要有以下几种：

（1）改善工作性及泵送性能的外加剂

改善工作性及泵送性能的外加剂主要是流化剂，做流化剂的主要是减水剂，流化剂当然也是流态混凝土的关键材料。在日本凡是高效减水剂都可以作为流化剂使用。

（2）增强剂

增强剂可以提高混凝土强度，对于用较低标号水泥配制的高强度砼尤为需要。

（3）保塑剂

用来控制坍落度的损失，延长混凝土的凝结时间，以满足混凝土拌合输浇筑的需要。

配合比

高强度混凝土在高层建筑施工中，其配合比既要按强度配制，又要符合泵送混凝土配合比的要求。

高强度泵送混凝土的试配可按《普通混凝土生产技术条件及质量评定标准(YBJ210―86)》中的泵送混凝土配合比设计要求配置。

水灰比（W/C）可按保罗米公式计算。

砂率问题：

砂率提高可以改变混凝土的工作性，但砂率过高会影响混凝土强度，为此砂率问题应同用水量（水泥用量）在保证工作性与泵送性能的条件下，综合考虑，通过试配确定。

水泥最大用量：

高强度混凝土水泥最大用量要有一定限制，这不仅是因为水泥用量多工程成本高，水泥用量过高，会使混凝土收缩、徐变增加，不利于混凝土机械性能。高强度混凝土最大水泥用量各资料规定不一。

3高强度混凝土施工

高强度混凝土施工包括搅拌、运送、浇筑入模、振捣密实与养护，由于水灰比低，各道工序均有施工困难。通过施工实践，我们认为最好的办法是使用外加剂配成泵送的流态混凝土。

3.1混凝土搅拌

（1）高强度混凝土最好使用强制式搅拌机拌制，不宜使用自落式搅拌机。

（2）高强度混凝土拌合物出及以后，经过一段距离运输，坍落度下降，如果下后的坍落度仍可泵送时，最宜使用集中搅拌站的商品混凝土，因为在搅拌站里原材料计量精确，质量较好。如果运输距离太远，运到工地的混凝土拌合物已不具泵送性能时，则宜设立工地临时混凝土搅拌站，就地搅拌，工地临时搅拌站虽不如集中搅拌站拌制的混凝土计量精确，但是它没有坍落度损失，拌合物出机后即可浇筑，这对水灰比低的高强度混凝土有特殊意义，但占地较大。

（3）搅拌高强度混凝土的原材料计量必须精确，各种原材料宜分别计量入机，不宜在同一配料斗中连续计量，宜用自控的电子计量。计量允许偏差应严格控制。

（4）搅拌高强度混凝土投料顺序是：先投入粗、细骨料及水泥等干料，搅拌均匀后加水，继续搅拌，外加剂最后投入，再搅拌均匀后，即可出机使用，使用集中搅拌站商品混凝土时，流化剂也可在混凝土拌合物运到浇筑地后投入，搅拌均匀使用，后投流化剂的效果比先投更好。

3.2混凝土拌合物运输

高强度混凝土长距离运送须使用搅拌运输车。

3.3混凝土浇筑与振捣

高强度混凝土拌合物浇筑入模与振捣，其目的是要使混凝土密实，达到内实外光的要求。

混凝土拌合物自由倾落高度问题

混凝土浇筑入模时，要保证水泥砂浆与粗骨料不分离，为此在浇筑混凝土时，对混凝土拌合物自由倾落高度要加以限制。

以设计部门协商解决钢筋排列过密，影响混凝土灌入与振捣密实问题

在高层建筑施工中，经常会遇到施工图中钢筋排列特密，造成混凝土拌合物不穿过钢筋或震动棒无法插入，混凝土无法达到振捣密实。对于这样的问题，要与设计部门协商，请设计部门为施工创造条件，使混凝土拌合物能够穿过钢筋，振动棒可以插入，达到振捣密实。

不用强度等级混凝土施工接缝问题

相连接的结构使用不同等级混凝土，应先浇筑高强度级的混凝土，再浇筑低强度级的混凝土，也可同时浇筑，但不应使低强度混凝土流入高强度级结构部位中去，分两次浇筑时，宜在高强度级混凝土凝结前就浇筑低强度级混凝土，以减少施工缝，但两种强度等级的混凝土，宜使用同一品种水泥。

（4）竖向结构顶端处理

柱、剪力墙与梁、板一齐浇筑结构，在柱、剪力墙混凝土浇筑梁或板下皮处时，暂停浇筑60-90分钟，待其竖向混凝土充分沉落后，再浇梁板混凝土。柱、剪力墙与梁板分两次浇筑的结构，柱、剪力墙浇筑到顶后，在混凝土凝结以前除清除上部泌水外，并须将顶部无粗骨料的水泥砂浆（即浮浆）清除，至有粗骨料为止。

3.4养护

高强度混凝土浇筑后，在常温下8小时以内应加以覆盖，浇水养护，保持混凝土表面湿润，浇水养护部少于14昼夜。

通过我们现场施工实践证明，只要按照上述施工工序施工，高强度混凝土在高层建筑的施工质量得到了很好的控制。