高层建筑土建施工中混凝土施工技术的应用研究

刘磊

【摘要】高层建筑作为目前我国土建施工的主要形式，对混凝土施工技术提出了越老越高的要求，卓越的混凝土施工技术不仅能保证建设质量，还能提高建筑的使用寿命，对建筑行业具有重要价值。基于此，本文对混凝土施工的技术要点进行了简要分析，并对当前高层建筑土建施工中混凝土施工中存在的问题进行了研究和探讨，进而从质量监控、技术创新、环境控制和人员培训等方面提出了一系列对策和建议，希望能为相关单位提供借鉴和参考，促进相关行业的可持续发展。

【关键词】高层建筑;土建施工;混凝土施工技术

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

17.056

引言：

美国在混凝土施工方面的研究较早，成果也颇为丰富。Wilson1利用计算机开发了有限元计算机程序进行温度应力的研究，通过模拟不同温度条件下混凝土结构的状态，为大坝建设实践提供了若干解决方案。中国的相关研究起步较晚，但发展速度却较快。王铁梦3最先开始混凝土裂缝控制的研究，其成果多用于在工业和民用建筑中。他对施工理论及计算方法给出了具体方案，并制定了YBJ224-91行业标准用来对大体积混凝土的工程项目进行规范。陈里红、傅作新等4通过计算机仿真程序将一、二、三维有限元的数值模型进行有效组合，验证了在自动化程序中融入混凝土新性質的有效性，并将其成果运用到龙滩砼大坝的数据模型中。西安理工大学研究了咸阳国际机场案例，推导出网格浮动法，提出了“诱导缝”概念，对开裂是有几率产生这一结论进行论证，颠覆了开裂并不完全是必然产生的认知。

本文主要采用文献分析法和定性分析法，对高层建筑土建施工中的混凝土施工技术进行研究。首先，对国内外的相关文献进行梳理和研究，进行混凝土施工技术的全面了解，并通过总结和归纳了解当前混凝土施工技术的发展方向的研究重点。其次，在对众多施工案例的经验归纳和总结的基础上，对混凝土施工技术进行全方位分析，认识当前该技术的痛点和难点，以精准地找出问题所在。

1、高层建筑土建施工中混凝土施工的要点分析

混凝土施工是城市建设的重要一环，其技术运用的高低会直接影响高层建筑的质量、安全、使用寿命和稳定性等方方面面。因此，开展高层建筑土建施工中的混凝土施工技术研究，能对混凝土施工质量和施工安全进行保障，从而保证土建施工的高质量完成结果，对建筑行业的长效发展具有深远意义和重要价值。

1.1混凝土浇筑

混凝土的浇筑过程一般采用分层逐渐浇筑的方法进行，同时进行振捣棒振捣密实工序5。根据浇筑时的实际情况，会在浇筑带的坡面两侧分别安置振捣棒，负责坡面的上部和下部夯实，确保混凝土的密实。定点振捣时间在20-30秒为宜，避免振捣不到位或者振捣过度产生离析的现象。

1.2底板的混凝土施工

底板的混凝土施工是高层建筑土建施工的基础，需要具备较强的承重能力。底板的厚度和表面积比较大，混凝土相对厚实。底板的混凝土浇筑从深坑入手，再进行大面积的基础浇筑，从一端至另一端，从底层向上浇筑。在底板的浇筑环节，要根据水平拉线验证底板高度，保证其表面的平整和高度的标准，对多出的高度和凹凸面进行削减和磨平，进行规整的压光处理。

1.3墙体和墙柱的混凝土施工

高层建筑的墙体和墙柱的混凝土施工厚度一般设置在3-5厘米之间6，其建筑环节一般与混凝土浇筑同时进行，即使不同步，时间间隔也不宜过长。混凝土的输送选用安全泵操作进行，结合塔吊，进行柱头的砂浆运输。墙体和墙柱的混凝土施工一般需要人工振捣，此外，在浇筑完成后，亦需要进行表面的抹面处理。

1.4梁板的混凝土施工

相较于墙体和墙柱，楼层梁板对施工强度的要求要高很多。因此，在底板与梁板的交界处需要采用铁丝网进行分隔。梁板的混凝土浇筑施工与楼层底板的浇筑同步进行为宜，若先进行梁板浇筑，可能会出现梁高的阶梯形状况，此时可以考虑进行底板的同时浇筑。此外，对梁板的混凝土施工需要安排对应的排水措施。

1.5混凝土养护

混凝土养护工作在浇筑和振捣完成后进行。养护工作需要及时跟进，以保证混凝土的质量。一般来说，在模板拆除后，需要定期对混凝土表面进行洒水处理，也维持内部结构的稳定，该项工作一般需要持续七天左右7。混凝土的养护工艺需要根据土建施工区域的实际情况变动，可以采取浇水方式进行8。

2、高层建筑土建施工中混凝土施工存在的问题

2.1配比设置不佳

混凝土的成分中主要含有砂石、水、水泥等，其成分的含量会直接影响会直接影响混凝土的属性。尤其是大体积混凝土，由于其界面较大，就更容易在配比过程中产生内外温差和收缩应力，如果控制不当，会出现严重的混凝土裂缝问题。然而在现实混凝土配置过程中，相关施工单位投机取巧，不能根据建筑施工需求，对各成分含量进行配比实验，从而进行科学配比，以至于混凝土的耐久性和强度难以满足土建施工要求。此外，部分单位对施工工艺的控制力度不足，在混凝土配置环节缺乏对配比工作的监督和管理，也导致了混凝土配比工作效果不佳的结果。

2.2材料质量不达标

在高层建筑土建施工中，经常会出现混凝土质量不达标的现象。由于相关检验人员的质检工作缺席、相关单位一味追求低成本建设、企业的材料检查制度不完善等，导致混凝土材料的选用不能满足高层建筑的施工要求，给建筑工程安全带来严重隐患。此外，在后期正式施工前，施工单位不能对混凝土的性能进行出场试验，缺乏对混凝土材料性能的把控，可能产生混凝土属性与土建施工技术不匹配的现象。基于以上几方面因素，混凝土材料的质量不达标、性能不匹配的问题比较普遍，制约着高层建筑土建施工的质量和结果，埋下了巨大的安全隐患。

2.3搅拌工艺不到位

混凝土的搅拌工作是继混凝土科学配比后的一个重要过程。混凝土的搅拌需要按照既定设计要求有序开展，特别是大体积混凝土的搅拌，每一步工艺需要将材料质量进行过秤检查，保证材料的比例不存在较大偏差。搅拌工艺包含对水的加入量的要求。现实中常常出现混凝土“不堪重负”倒塌的情况，在后期原因测定中，发现混凝土内部存在众多气孔，而出现这些气孔的根源，则是因为加水超量，最终降低固化的混凝土的力学性能大大减低9。故在搅拌工艺中，水分比例的多少也是一个重要方面。

2.4温度控制有偏差

混凝土建筑环节需要对其温度进行严格控制，温度过高会导致浇筑的结果不能满足高层建筑土建施工需要。溫度控制主要指的是降低温度处理，温度控制在25℃以下比较适宜。目前施工单位对温度控制的主要手段有将浇筑工作选择在温度较低的夜间进行或者洒水进行表面降温，取得了一定成效。但在成型后的持续降温处理上，存在着工作不到位的情况。混凝土散热具有时间上的连续性，单凭表面温度的降低不能判断内部温度的高低，因此需要进行持续的降温10。但在实践中，出于尽快完工的急促性和施工进度的追赶性，对混凝土的温度把控有时候会存在着偏差，导致混凝土后期可能出现龟裂的情况。

3、影响高层建筑土建施工中混凝土施工的原因分析

3.1混凝土施工技术不完善

混凝土施工不是一蹴而就的过程，它包含搅拌、浇筑、拆模、养护等众多环节，具有时间上的连续性，甚至空间上的关联性。当前的混凝土施工技术尚且存在不足，技术创新较为落后，不能满足多元化施工的现实需要。混凝土施工技术根据施工条件进行调整和改善的能力不足，很多施工单位在工作中贯穿着“固定招式应对施工”的理念，即使意识到当前的混凝土施工技术不能与当前施工要求充分匹配，依旧按照既有方式进行施工，是混凝土技术很难有所突破。

3.2施工单位监督管理工作有漏洞

施工单位在施工前的准备工作、施工中监督管理工作和施工后的检验检查工作中存在着不足。首先，在准备阶段，对施工环境的考察不到位。当地的地理条件、气候条件是影响混凝土施工的因素的一部分，需要被考虑在内。对材料的监管、应急预案的设定、人员的部署等也是准备工作的重要部分。其次，施工中缺乏对施工工艺的标准和规范，对施工人员的操作手段和操作流程缺乏管控。此外，对施工结束的验收工作存在漏洞，部分单位的验收工作流于形式，导致不合格的施工结果也被审核通过。

3.3环境影响

环境因素是影响高层建筑土建施工中混凝土施工技术应用的不可避免的因素，施工区域的地形、温度、降雨量、空气湿度等都会对混凝土施工产生影响11。如果施工单位不能根据当地实际情况开展相关工作的调整，按照固定的方式开展混凝土施工工作，无疑会带来施工安全隐患。

4、优化高层建筑土建施工中混凝土施工技术的对策和建议

4.1完善材料准入制度

施工技术和材料质量是影响混凝土施工的两个重要方面，因此要对材料质量进行严格控制和监督。一方面，在进行材料选择时，安排专门人员进行市场调研，

包括对价格、制造单位信誉、经营企业资质、社会评价等方方面面信息，建立起多元的原料筛选选项。另一方面，施工单位要完善材料准入制度，加强对原材料的筛选、采购、检验等环节的监管，严格控制原材料的入库标准，从源头上保证材料的质量。只有原料的质量有所保障，混凝土施工技术才能充分发挥其效用，推动高层建筑土建施工的平稳进行。

4.2加强技术交流，促进技术创新

我国的混凝土技术主要来源于对国外既有经验的借鉴和现有技术的直接引进，缺乏自主研发。因此，相关施工单位可以与研究所、当地高校、制造企业等开展合作，共同进行混凝土施工技术的探讨和交流，形成“产+学+研”的产业链布局，开展混凝土施工技术的深度研究和创新。各单位间要强化交流，打通沟通渠道，以提升施工质量和保障施工安全为统一目标，从技术要点的上下游贯穿为路径，科学制定施工方案，提升土建施工的安全性。

4.3多手段进行温度控制

对混凝土的温度管理不仅存在于浇筑环节，还存在于后期保养中。首先，施工单位在混凝土配比前应制定主要降温方案和备选降温措施，对现场施工时的降温措施进行部署和安排，保证届时降温工作的有序展开。其次，在正式施工时，安排专业人员对现场温度进行监控，对温度控制工作进行监督和管理，避免温度控制环节流于形式。此外，在混凝土配比完成后，在后期施工中，针对炎热的环境，要注意混凝土块的温度变化，若混凝土跟随环境升温，要采取相应措施进行降温处理，避免混凝土出现裂缝。

4.4重视后期养护，提高混凝土性能

在高层建筑土建施工中，或多或少都会存在各材料配比有偏差、原料质量不达标等问题，影响混凝土施工的结果和质量。此时，若不能及时跟进混凝土的后期养护工作，可能会大大缩减混凝土使用寿命。当前高层建筑的混凝土施工主要采用分层递进的施工方式，导致混凝土的凝结周期存在差异12。同时，外界因素如当地空气湿度、温差、降水量等也会影响混凝土的凝固结果。因此，相关单位需要重视混凝土的养护工作，采用分级养护的方式，在施工的同时跟进养护工作，提高混凝土施工质量。

4.5开展培训工作，强化技能操作

施工人员的专业技能是影响混凝土施工的重要因素之一，其知识储备、经历

经验和操作技能都关乎施工技术的应用结果。因此，相关单位要加强人员培训，

通过专业技能培训，优化高层建筑土建施工工作。具体来说，就是建立起“培训+考核”的连贯体制。相关单位定期针对混凝土施工的痛点和难点进行针对性培训，针对基础技能进行讲述和演习，针对施工现场的突发情况进行案例分析等，不断强化施工人员的知识和技能，提高其施工现场的处理能力和转变能力。在培训后，择机对受训人员进行抽查或普查，对培训结果进行测评和评价，检验学习效果，以督促施工人员对专业技能的学习和应用。

结语：

综上所述，高层建筑土建施工中的混凝土施工技术是一项具有复杂性和系统性的施工技艺，需要进行合理运用，以不断提高高层建筑的施工质量和使用寿命。在实际的混凝土施工中，相关施工单位需要制定系统的施工方案，科学安排各项工作，以保证土建施工的平稳有序展开。同时，在实际施工环节，严格按照国家相关标准和行业规范开展施工，加强对施工现场的监督和管理，保证混凝土施工满足设计要求和相关规范。在未来的高层建筑土建施工中，还要不断加强混凝土施工技术的创新和研究，通过技术进展和突破，促进建筑行业的高效、绿色发展。

参考文献：

[1]Harald kreuzer and karl Bury，“Failure Paths and Safety Factors for Mulitiaxial Stressinconcrete”，ACISTRUCTURAL JOURNAL，Nor，/Dec.1990

[2]B Effectof Restraint，Volume Change，and Reinforcement Cracking of Massive Concrete，ACI207.2R-73（80）

[3]王铁梦，建筑物的裂缝控制.上海：上海科学技术出版社，1987年

[4]陈里红，傅作新.龙滩碾压混凝土重力坝的温控标准研究[J].红水河，1996（01）：19-23.

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