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【摘 要】结合具体工程实例，分析了高强混凝土施工质量问题，提出了具体的高强混凝土质量控制措施，以从根本上消除质量隐患，推广高强混凝土在工程中的应用。
【关键词】高强混凝土；施工；质量；裂缝
高层建筑工程越来越多， 而作为高层建筑广泛使用的高强混凝土施工技术也备受关注。当前， 对于高强钢筋混凝土的定义各国尚未统一， 我国一般把强度等级为C60 及以上的混凝土称为高强混凝土。它是用水泥、砂、石原材料外加减水剂或同时外加粉煤灰、矿粉、矿渣、硅粉等混合料， 经常规工艺生产而获得的高强混凝土。高强混凝土作为一种新的建筑材料， 以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性， 在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用。虽然我国对高强混凝土施工已颁布有具体的技术规范， 但许多高强混凝土施工实践表明， 高强混凝土仍然容易出现一些质量通病， 如高强混凝土裂缝等。为此， 如何实施高强混凝土施工质量控制就成为了大家共同关注的技术问题。本文结合高层住宅楼剪力墙工程项目， 就如何实施高强混凝土施工的质量控制进行探讨。
1、工程概况
本工程系长沙新城新世界高层住宅楼基础项目，该住宅楼工程地下2 层，地上18 层， 本次高强混凝土施工为±1 层剪力墙，剪力墙高约3 m，总长度为96 m， 混凝土强度等级为C60 级， 抗渗等级为S8， 混凝土总量为1200 m3。
2、高强混凝土施工质量问题综述
1）收缩裂缝。混凝土收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量， 用水量和水泥用量越高， 混凝土的收缩就越大。选用水泥的品种不同， 收缩的量也不同。此外还有混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺等， 都会产生收缩裂缝。
2）温差裂缝。混凝土内外部温差过大会产生裂缝， 由于水泥在水化过程中要释放出一定的热量， 而高强混凝土结构断面较厚， 表面系数相对较小， 所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去， 以至于越积越高， 使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关， 并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热， 实际上内部的最高温度多数发生在浇筑后的最初3 d～ 5 d。
3）安定性裂縫。安定性裂缝表现为龟裂， 主要因水泥安定性不合格而引起。正常情况下不会出现此种现象。
3 质量控制技术措施
1、覣材料选择与配比。
由于高强混凝土温度升高的主要原因是水泥产生的水化热，因而，对高强混凝土原材料水泥应该选用低水化热和凝结时间较长的水泥，以减少水泥所产生的水化热。同时，为了减小混凝土的粘度和减少坍落度损失，应尽量降低配合比中水泥用量，最好选用52.5或以上等级的普通硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥，本工程选用了郴州金磊牌52.5普通硅酸盐水泥。在施工过程中，为减少水泥水化热，降低混凝土的温升值，在满足设计和混凝土可泵性的前提下，还应适当减少水泥用量，将水泥用量控制在450 kg/m3。严格控制骨料级配和含泥量， 选用10 mm～20 mm 连续级配碎石， 细度模数2.80～ 3.00的中砂（通过0.315 mm 筛孔的砂不少于15%，砂率控制在40%～45%）。砂、石含泥量控制在1%以内，并且不能混有有机质等杂物。同时，根据设计强度及泵送混凝土坍落度的要求， 经试配优选， 确定混凝土配合比如下：采用52.5R水泥时为水：水泥：矿粉：砂：碎石：减水剂= 0.27：1：0.25：1.77：2.58：0.022。
2）混凝土的运输。
由于混凝土在拌制完成后至浇筑现场的运输方式、距离， 特别是在长距离运输时， 将对混凝土浇筑产生直接影响， 为保证浇筑连续性， 以满足工程需要， 应尽量缩短混凝土的运输时间， 要求及时卸料， 并合理安排浇筑顺序。
3）混凝土入模温度。
对于浇筑模具，在浇筑前，用水冲洗模板降温，混泵管用麻布包裹。对于施工过程中的碎石，则采取洒水降温办法， 并保持通风，使入模温度控制25℃以下。
4）混凝土浇筑。
本工程浇筑采用“一个坡度、层层浇筑、一次到顶”的方针。根据混凝土泵送时形成的坡度，在上层与下层布置两道振捣点。第一道布置在混凝土卸料点， 主要解决上部振实； 第二道布置在混凝土坡角处，确保下部混凝土的密实。先振捣料口处混凝土，以形成自然流淌坡度，然后全面振捣。在振捣棒拔出时混凝土仍能自行闭合而不会在混凝土中留孔洞，这时是施加二次振捣的合适时机。由于泵送混凝土表面水泥较厚，在浇筑2 h～6 h 后， 先用长刮尺按标高刮平， 然后用木抹反复搓压数遍，使其表面密实，在初凝前用铁板压光，这样既能较好地控制混凝土表面龟裂，又能减少混凝土表面水分散发。另外，对于具体的施工作业， 要求施工人员分两大班四六制作业。每班交接班工作提前0.5 h 完成，人不到岗不准换班， 并明确接班注意事项，以免交接班过程带来质量隐患。
5）混凝土的养护与测温。
混凝土采取保温养护，主要是为了减少混凝土内外温差，延缓收缩和散热时间， 使混凝土在缓慢的散热过程中获得必要的强度来抵抗温度应力，同时可降低变形变化的速度，充分发挥材料的徐变松弛特性，有效地削减约束应力，使其小于该龄期抗拉强度，防止内外温差过大而导致出现温度裂缝。由于内散外蓄综合养护措施，可有效降低混凝土的温升值，且可大大缩短养护周期，尤其适用于高强混凝土施工。故本工程采取蓄水保温养护，即先在混凝土表面覆盖双层麻袋，浇水湿润。待混凝土初凝后， 在基础周围砌挡水墙，蓄水深10 cm，养护时间为28 d。为及时掌握混凝土内部温度与表面温度的变化值， 在浇筑的同时埋设了测温点20 个， 深度分别设在板中及距表面10 cm 处，分别测量中心最高温度和表面温度， 测温管均露出混凝土表面12 cm。测温具体安排是：前3天，每2 h 测温1 次； 4 d～8 d，每4 h 测温1 次； 9 d～15 d， 每6 h 测温1 次； 16 d～20 d，每12 h 测温1 次； 21 d～28 d，每24 h 测温1 次，测温持续28d。从测温结果看， 基础混凝土浇筑后， 中心最高温度发生在第4天，最高温度55.1℃。混凝土中心与表面温度升降基本同步， 在前10天温差始终保持在8℃～12℃，远远低于不安全温差25℃， 后18天温差保持在3℃左右，说明温差控制理想。
4、工程质量控制效果
本工程混凝土养护期满后， 经检测， 混凝土内实外光， 质量良好。该工程完工至今已21 个月， 经查也未发现新裂缝， 得到了监理部门与业主的充分肯定。同时， 也为该高层住宅楼工程实现创优工程奠定了坚实的基础。
5、结语
本工程高强混凝土施工取得了良好的效果，证明采取的质量控制措施是得力有效的。值得一提的是，在高强混凝土施工过程中，混凝土配比的确定、浇筑前热功计算、编制合理的实施计划以及浇筑后裂缝控制计算、保温材料的选择及厚度计算都对混凝土的最终质量有着重要作用，这些虽有既定的规范， 但也决不能被忽略。总之，建筑工程质量受到施工过程中各个环节的影响， 整个施工阶段的工作要求各方人员积极配合，认真研究分析，做好事前控制、事中控制和事后控制， 针对质量影响因素，采取措施，只有这样才能从根本上消除质量隐患，适应不断变化的建筑市场。
【关键词】高强混凝土；施工；质量；裂缝
高层建筑工程越来越多， 而作为高层建筑广泛使用的高强混凝土施工技术也备受关注。当前， 对于高强钢筋混凝土的定义各国尚未统一， 我国一般把强度等级为C60 及以上的混凝土称为高强混凝土。它是用水泥、砂、石原材料外加减水剂或同时外加粉煤灰、矿粉、矿渣、硅粉等混合料， 经常规工艺生产而获得的高强混凝土。高强混凝土作为一种新的建筑材料， 以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性， 在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用。虽然我国对高强混凝土施工已颁布有具体的技术规范， 但许多高强混凝土施工实践表明， 高强混凝土仍然容易出现一些质量通病， 如高强混凝土裂缝等。为此， 如何实施高强混凝土施工质量控制就成为了大家共同关注的技术问题。本文结合高层住宅楼剪力墙工程项目， 就如何实施高强混凝土施工的质量控制进行探讨。
1、工程概况
本工程系长沙新城新世界高层住宅楼基础项目，该住宅楼工程地下2 层，地上18 层， 本次高强混凝土施工为±1 层剪力墙，剪力墙高约3 m，总长度为96 m， 混凝土强度等级为C60 级， 抗渗等级为S8， 混凝土总量为1200 m3。
2、高强混凝土施工质量问题综述
1）收缩裂缝。混凝土收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量， 用水量和水泥用量越高， 混凝土的收缩就越大。选用水泥的品种不同， 收缩的量也不同。此外还有混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺等， 都会产生收缩裂缝。
2）温差裂缝。混凝土内外部温差过大会产生裂缝， 由于水泥在水化过程中要释放出一定的热量， 而高强混凝土结构断面较厚， 表面系数相对较小， 所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去， 以至于越积越高， 使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关， 并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热， 实际上内部的最高温度多数发生在浇筑后的最初3 d～ 5 d。
3）安定性裂縫。安定性裂缝表现为龟裂， 主要因水泥安定性不合格而引起。正常情况下不会出现此种现象。
3 质量控制技术措施
1、覣材料选择与配比。
由于高强混凝土温度升高的主要原因是水泥产生的水化热，因而，对高强混凝土原材料水泥应该选用低水化热和凝结时间较长的水泥，以减少水泥所产生的水化热。同时，为了减小混凝土的粘度和减少坍落度损失，应尽量降低配合比中水泥用量，最好选用52.5或以上等级的普通硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥，本工程选用了郴州金磊牌52.5普通硅酸盐水泥。在施工过程中，为减少水泥水化热，降低混凝土的温升值，在满足设计和混凝土可泵性的前提下，还应适当减少水泥用量，将水泥用量控制在450 kg/m3。严格控制骨料级配和含泥量， 选用10 mm～20 mm 连续级配碎石， 细度模数2.80～ 3.00的中砂（通过0.315 mm 筛孔的砂不少于15%，砂率控制在40%～45%）。砂、石含泥量控制在1%以内，并且不能混有有机质等杂物。同时，根据设计强度及泵送混凝土坍落度的要求， 经试配优选， 确定混凝土配合比如下：采用52.5R水泥时为水：水泥：矿粉：砂：碎石：减水剂= 0.27：1：0.25：1.77：2.58：0.022。
2）混凝土的运输。
由于混凝土在拌制完成后至浇筑现场的运输方式、距离， 特别是在长距离运输时， 将对混凝土浇筑产生直接影响， 为保证浇筑连续性， 以满足工程需要， 应尽量缩短混凝土的运输时间， 要求及时卸料， 并合理安排浇筑顺序。
3）混凝土入模温度。
对于浇筑模具，在浇筑前，用水冲洗模板降温，混泵管用麻布包裹。对于施工过程中的碎石，则采取洒水降温办法， 并保持通风，使入模温度控制25℃以下。
4）混凝土浇筑。
本工程浇筑采用“一个坡度、层层浇筑、一次到顶”的方针。根据混凝土泵送时形成的坡度，在上层与下层布置两道振捣点。第一道布置在混凝土卸料点， 主要解决上部振实； 第二道布置在混凝土坡角处，确保下部混凝土的密实。先振捣料口处混凝土，以形成自然流淌坡度，然后全面振捣。在振捣棒拔出时混凝土仍能自行闭合而不会在混凝土中留孔洞，这时是施加二次振捣的合适时机。由于泵送混凝土表面水泥较厚，在浇筑2 h～6 h 后， 先用长刮尺按标高刮平， 然后用木抹反复搓压数遍，使其表面密实，在初凝前用铁板压光，这样既能较好地控制混凝土表面龟裂，又能减少混凝土表面水分散发。另外，对于具体的施工作业， 要求施工人员分两大班四六制作业。每班交接班工作提前0.5 h 完成，人不到岗不准换班， 并明确接班注意事项，以免交接班过程带来质量隐患。
5）混凝土的养护与测温。
混凝土采取保温养护，主要是为了减少混凝土内外温差，延缓收缩和散热时间， 使混凝土在缓慢的散热过程中获得必要的强度来抵抗温度应力，同时可降低变形变化的速度，充分发挥材料的徐变松弛特性，有效地削减约束应力，使其小于该龄期抗拉强度，防止内外温差过大而导致出现温度裂缝。由于内散外蓄综合养护措施，可有效降低混凝土的温升值，且可大大缩短养护周期，尤其适用于高强混凝土施工。故本工程采取蓄水保温养护，即先在混凝土表面覆盖双层麻袋，浇水湿润。待混凝土初凝后， 在基础周围砌挡水墙，蓄水深10 cm，养护时间为28 d。为及时掌握混凝土内部温度与表面温度的变化值， 在浇筑的同时埋设了测温点20 个， 深度分别设在板中及距表面10 cm 处，分别测量中心最高温度和表面温度， 测温管均露出混凝土表面12 cm。测温具体安排是：前3天，每2 h 测温1 次； 4 d～8 d，每4 h 测温1 次； 9 d～15 d， 每6 h 测温1 次； 16 d～20 d，每12 h 测温1 次； 21 d～28 d，每24 h 测温1 次，测温持续28d。从测温结果看， 基础混凝土浇筑后， 中心最高温度发生在第4天，最高温度55.1℃。混凝土中心与表面温度升降基本同步， 在前10天温差始终保持在8℃～12℃，远远低于不安全温差25℃， 后18天温差保持在3℃左右，说明温差控制理想。
4、工程质量控制效果
本工程混凝土养护期满后， 经检测， 混凝土内实外光， 质量良好。该工程完工至今已21 个月， 经查也未发现新裂缝， 得到了监理部门与业主的充分肯定。同时， 也为该高层住宅楼工程实现创优工程奠定了坚实的基础。
5、结语
本工程高强混凝土施工取得了良好的效果，证明采取的质量控制措施是得力有效的。值得一提的是，在高强混凝土施工过程中，混凝土配比的确定、浇筑前热功计算、编制合理的实施计划以及浇筑后裂缝控制计算、保温材料的选择及厚度计算都对混凝土的最终质量有着重要作用，这些虽有既定的规范， 但也决不能被忽略。总之，建筑工程质量受到施工过程中各个环节的影响， 整个施工阶段的工作要求各方人员积极配合，认真研究分析，做好事前控制、事中控制和事后控制， 针对质量影响因素，采取措施，只有这样才能从根本上消除质量隐患，适应不断变化的建筑市场。