高层建筑施工过程混凝土工程质量控制研究

柳辉

摘 要：混凝土作为一种混合材料，其强度的质量形成受外界因素干扰多、质量变异比较大，而且大型混凝土结构投资巨大，一旦强度达不到预定目标，补救困难、造成的损失巨大。因此，在高层建筑施工过程中混凝土工程质量的控制就显得尤为重要。现就高层建筑施工中混凝土工程质量控制的相关问题进行分析。

关键词：高层建筑;混凝土工程;质量控制

建筑行业发展很快，建筑工程的增多，使得城市的面貌发生了较大的改变，城市的现代化形象也有了较大的提升。在建筑施工中，需要合理应用施工材料，还要对施工工艺进行优化，延长建筑使用的寿命。本文对高层建筑施工过程混凝土工程质量管理措施进行了介绍，希望对施工单位有所帮助，针对当前建筑工程存在的质量问题，找到应对的措施，提高建筑施工的水平。高层建筑有着良好的发展前景，施工单位一定要改进施工技术，保证高层建筑施工的质量。

1 混凝土工程的结构体系

目前在高层建筑中常见的结构体系主要有以下四种。第一，框架体系。框架是由柱子和与柱相连的横梁所组成的承重骨架。框架体系的优点是建筑平面布置灵活，可以形成较大的空间，能满足各类建筑不同的使用和生产工艺要求，因而应用十分广泛，可用于各类型的建筑，特别是公共建筑和旅馆建筑经常采用。框架体系的主要问题是侧向结构刚度差，抵抗水平荷载作用下的变形能力较差。在水平力作用下，框架结构底部各层梁、柱的弯矩显著增加，从而增大截面及配筋量，并对建筑平面布置和空间有一定的影响。第二，剪力墙体系。剪力墙体系是利用建筑物的内、外墙作为承重骨架的一种结构体系。剪力墙结构的刚度较框架结构为大，因此更适用于层数较多的高层建筑中。目前多用于40层以下的高层建筑，高度一般不宜超过140米。剪力墙本身把建筑平面化分成若干单元，开间小、变化少，非常适宜高层居住建筑和旅馆建筑。此外，剪力墙体系也适用于地震区建造的高层建筑。剪力墙的存在，使建筑平面布置和使用要求受到一定的限制。所以，一般不用于需要大空间或灵活开间的公共建筑中。第三，框架一剪力墙体系。框架一剪力墙体系即把框架和剪力墙两种结构共同组合在一起而形成的结构体系。框架一剪力墙体系既有框架平面布置灵活的优点，又能较好地承受水平荷载，是目前国内外高层建筑中经常采用的一种结构体系，可应用于各种类型的建筑中。一般是用于层数为巧一30层的高层建筑，在12一15层范围内，采用此结构较为经济，框架可以是钢筋混凝土，也可以是钢结构，剪力墙采用钢筋混凝土。第四，框支剪力墙体系。框支剪力墙体系是把剪力墙结构的部分纵横落在底部一层或数层不落到底，采用框架支承上部剪力墙，形成了框支剪力墙结构。这类结构既育编足底部商店、餐厅等公共用房较大平面空间的需要，又具有较大的抗侧向荷载能力。

2 混凝土工程的特点和要求

由于建筑高度增加，电梯成为建筑内部主要的垂直交通工具，并利用它组织方便、安全、经济的公共交通系统，从而对高层建筑的平面布局和空间组合产生了重大影响。需要在底部和不同的高度设置设备层，在楼层的顶部设电梯间和水箱间。建筑平面、立面布置要满足高层防火规范的要求。由于高层建筑地下埋深嵌固的要求，一般要有一层至数层的地下室，作为设备层及车库、人防、辅助用房等。高层建筑主体是具有特定使用功能（居住、客房、办公、教室、病房等）的标准层，一般具有统一的层高、开间、进深和平面布局。由于建筑的高度高、体形大，需要更好地处理建筑造型和外饰面。对不同使用功能的高层建筑需要解决各方面的问题。

低层、多层建筑的结构受力主要考虑垂直荷载，包括结构自重和活荷载、雪荷载等。高层建筑的结构受力，除了要考虑垂直荷载作用外，还必须考虑由风力或地震力引起的水平荷载。垂直荷载使建筑物受压，其压力的大小与建筑物高度成正比，由墙体和柱子来共同承受。受水平荷载作用的建筑物，可以视为悬臂梁，水平力对建筑物主要产生弯矩，弯矩与房屋高度的平方成正比，即垂直压力。弯矩对结构产生拉力和压力，建筑物超过一定的高度，由水平荷载产生的拉力就会超过由垂直荷载或地震力的作用而处于周期性的受拉和受压状态。

对于不对称及复杂体型的高层建筑还需要考虑结构的受扭。因此，高层建筑必须充分考虑结构的各种受力情况，保证结构有足够的强度。高层建筑要保证结构刚度和稳定性，控制结构水平位移。由于水平荷载产生的楼层水平位移，与建筑物高度的四次方成正比。随着高度的增加，高层建筑的水平位移增大较强度增大更迅速。过大的水平位移会使人产生不舒服感，影响生活、工作;会使电梯轨道变形;会使填充墙或建筑装修开裂、剥落;会使主体结构出现裂缝;水平位移再进一步扩大，就会导致房屋的各个部件产生附加内力，引起整个房屋的严重破坏，甚至倒塌。必须控制水平位移，包括相邻两层的层间位移和全楼的顶点位移。建筑物层间相对位移与层高之比为△/H，根据不同的结构类型和不同的水平荷载，应控制在1/400--1/1200。有抗震设防要求的高层建筑还必须具有一定的延性，使结构在强震作用下，当某一部分进入屈服阶段后，还具有塑性变形的能力，通过结构的塑性吸收地震力所产生的能量，使结构可维持一定的承载力。

3 混凝土工程的质量控制措施

由于高层建筑上部结构所承担的垂直荷载和水平荷载大，各种荷载最终要通过地下室和基础传递到地基。因此，对其基础选型和埋置深度与多层建筑不同。一般根据上部荷载、结构类型、地基情况和施工的不同综合考虑，选用筏型基础、箱型基础、桩基础和复合基础等。为了确保高层建筑的稳定性和满足地基变形的要求。其基础要有一定的埋置深度。采用天然地基时不小于建筑高度，采用桩基时不小于建筑高度的1/15，桩的长度不计在埋置深度内。抗震性高层建筑结构要抵抗竖向和水平荷载，在地震区，还要抵抗地震作用。在较低的建筑结构中，往往竖向荷载控制着结构设计;随着建筑高度的增大，水平荷载效应逐渐增大;在高层建筑结构中，水平荷载和地震作用却起着决定性作用。因此，在高层建筑结构设计时，不仅要求结构具有足够的强度，而且还要求有足够的刚度，使结构在水平荷载作用下产生的位移限制在一定的范围内，以保证建筑结构的正常使用和安全。另外，相对于多层建筑而言，高层建筑相对较柔，因此在地震区，高层建筑结构应具有足够的延性。也就是说，在地震作用下，结构进入弹塑性阶段后，仍具有抵抗地震作用的足够的变形能力，不致倒塌。这样可以在满足使用条件下能达到既安全又经济的设计要求。

4 结语

混凝土工程是建筑施工中重要的施工项目，在高层建筑工程中，施工单位需要做好混凝土工程的质量管理工作，要控制施工的流程以及工艺技术，还要做好混凝土的配制工作，这样才能保证高层建筑的整体施工质量。混凝土的一种常见的建筑施工材料，为了保证施工的效果，施工人员需要做好混凝土的拌制工作，要保证混凝土的强度以及和易性达标，工程监理人员要对混凝土工程的施工质量进行监督与检查，这样才能保证施工过程的安全性。

参考文献

[1]陈平文.論述高层建筑施工过程中如何控制混凝土质量[J].科技致富向导，2012，（2）.

[2]靳中辉.如何控制高层建筑施工过程混凝土工程质量[J].科技与企业，2012，（5）.