高层建筑混凝土浇筑质量控制关键技术研究

高层建筑因其功能集成度高、空间利用率强而广泛应用于现代城市建设。混凝土浇筑作为施工中的关键环节，其质量直接影响建筑结构的安全与耐久性。随着建筑高度不断提升，混凝土输送距离增大、施工环境复杂化，各类施工难题日益凸显，如泵送压力不足、坍落度损失、振捣不均以及养护不当等问题频繁出现。针对这些挑战，亟需在材料、设备和工艺等方面进行更为系统的质量控制与技术优化。

一、高层建筑混凝土浇筑质量控制的特点与挑战

（一）高层建筑施工的结构特点

高层建筑多采用钢筋混凝土框架—剪力墙结构，施工高度常超 50米，泵送距离长，易造成坍落度损失和压力不足 [1]。结构构件多为薄壁或高大模板，如核心筒和剪力墙，对混凝土的流动性、强度和可泵性要求较高。施工周期长、气候影响显著，易引发早期收缩和温度裂缝。

（二）混凝土浇筑过程的复杂性与质量风险

混凝土高压泵送过程中因管道摩擦坍落度下降，初始坍落度需达180-220mm 以保证施工性能。浇筑需分层分段（厚度 300-500mm ），否则易分层离析。钢筋密集区振捣不当会形成蜂窝麻面。高温时需用冰水或缓凝剂降低坍落度损失，低温时则需蒸汽养护或保温加热。

（三）常见质量问题分析与防控难点

常见质量问题主要包括蜂窝麻面、冷缝、离析及裂缝。蜂窝麻面多因振捣不足或模板缝隙不严造成，可通过使用高频振捣棒（频率⩾12000 次 /min ）分层均匀振捣并保持 5-15 秒 / 点加以防止。冷缝常因浇筑间歇超过初凝时间（约 90 分钟）形成，应确保连续浇筑，必要时在接缝处凿毛清理后再续浇。离析与泌水多源于水灰比过大，应控制水胶比在 0.35-0.45，并适当掺加粉煤灰或矿粉改善和易性。高温或强风条件下，需及时覆盖湿麻布并洒水养护，以减轻收缩裂缝。

二、混凝土浇筑的关键施工技术与工艺控制

（一）原材料与配合比控制技术

高层建筑混凝土必须具备良好的可泵性、耐久性和抗裂性能。水泥宜选用42.5 级普通硅酸盐水泥，要求早强时可掺部分矿渣硅酸盐水泥，以提高后期强度和耐久性。骨料粒径应控制在 5-25mm ，并采用连续级配以降低空隙率和泵送阻力；砂子的含泥量应小于 3% ，必要时进行水洗处理，以免影响混凝土的胶结性能与和易性。水胶比需严格控制在0.35-0.45，以兼顾强度和流动性；塌落度以 180-220mm 为宜，以确保泵送稳定性和可施工性。为满足高层长距离泵送需求，通常需掺加高效减水剂（掺量 1.0%-1.5% ）和粉煤灰（掺量 15%-25% ），以提升混凝土的流动性、抗离析能力及耐久性 [2]。对于超高层项目，自密实混凝土（SCC）具有无需振捣、成型质量高等优势，其扩展度需达到 650-750mm ，掺用适量膨胀剂可有效减少收缩裂缝，提高整体施工质量。

（二）施工设备与泵送技术优化

泵送设备宜选用高性能大型混凝土输送泵（如HBT90 型或同级别），最大泵送高度可达 200m ，搭配 DN125 耐磨钢制泵管，以确保高扬程施工需求。管路布置应尽量减少弯头数量并控制弯曲半径，垂直管段需安装缓冲装置，以减缓回压冲击和减少堵管风险。泵送前需用 1:2 水泥砂浆润管，降低泵管内壁摩擦。泵送压力应根据高度、流动性和泵管阻力进行动态调节，一般高层泵送压力为 10-20MPa, 。施工过程中应避免长时间间歇，若停机时间超过 30 分钟必须重新润管，防止管内混凝土硬化堵塞。对于大截面或复杂结构，可采用泵车布料杆、回转布料机或管道分支方式，确保混凝土分布均匀，减少分层离析及泵送死角问题，提升施工效率。

（三）浇筑工艺与施工工序控制

混凝土浇筑需严格遵循“分段、分层、对称”原则，以防止混凝土分层冷缝和结构偏压。高层剪力墙和核心筒可采取分仓分区施工方式，每段高度宜控制在 2-3m ，每层混凝土厚度 300-500mm ，并采用斜面法处理分段接茬，以确保新旧混凝土良好结合。振捣采用插入式高频振捣器与附着式振捣器结合，插点间距不超过 40cm ，每点振捣5-15 秒，直至表面泛浆无气泡。钢筋密集或狭小区域可使用直径小于 30mm 的小型高频振捣棒，或采用竹片、钢筋轻捣辅助密实。高温施工季节需加快浇筑进度，减少间歇时间，并在拌合水中掺加冰水或预冷骨料，将入模温度控制在不高于 30^qC ，必要时在浇筑现场搭设遮阳设施以减少温度升高。

（四）养护技术与早期质量保障

混凝土终凝后必须立即覆盖湿麻布、塑料薄膜或无纺布，并持续洒水养护，夏季养护周期不少于 7 天，以保证水化充分。冬季施工时可采用保温毡覆盖，并结合电加热、蒸汽养护等措施，防止早期冻害。为减少早期收缩裂缝，可在初凝后进行二次抹面或拉毛，以释放表面收缩应力。大体积基础底板或高层核心筒可埋设自动温度传感器与数据采集系统，实时监测内外温差，当温升梯度接近 25°C 时可通过控制浇筑速率、增设保温层或采用喷雾降温措施进行调控。养护期间需加强成品保护，防止外力冲击及提前荷载作用，确保结构表面密实度与耐久性，最终提升整体施工质量。

三、混凝土浇筑质量控制管理体系与创新措施

（一）质量控制体系的构建

高层建筑混凝土浇筑质量控制应覆盖设计、材料、施工、检测、验收的全过程，形成全链条质量管理。在施工现场应建立项目经理—技术总工—质量主管—班组长的四级质量责任体系，明确各级人员的职责与每道工序的验收标准。采用“三检制”，即自检、互检、专检，确保问题能够及时发现、分析与整改，防止质量隐患扩大。定期对原材料进行抽样检测，如水泥强度、骨料含泥量、含水率、砂石级配等关键指标。施工记录需详尽，包括坍落度检测（每 100m³ 检测一次）、出机温度、泵送压力、浇筑时间和振捣参数等数据，确保全过程可追溯并为后期质量评估提供可靠依据。

（二）新技术与智能化质量监控手段

现代信息技术在混凝土质量控制中应用日益广泛。物联网传感器可布设于混凝土内部，实现温度、湿度和强度发展过程的实时监测，并可通过数据分析进行在线预警和趋势预测。BIM 技术能够用于施工仿真，通过三维建模、可视化工序模拟确定最优浇筑方案与施工顺序，从而有效减少施工冲突与返工风险。部分先进项目已采用无人泵车和自动振捣装置，通过程序化控制振捣时间、频率和插点间距，提高浇筑精度与施工效率 [3]。采用 RFID 标签技术还能实现混凝土从搅拌站到浇筑点的全过程追踪，确保拌合物在规定时间内安全使用并记录质量数据。

总结：

高层建筑混凝土浇筑质量的控制是一项系统性、综合性极强的技术工作，涵盖了材料选配、泵送设备、施工工艺及养护管理等多个环节。通过合理优化混凝土配合比、采用高效泵送及科学振捣工艺、严格执行全过程质量监控，可有效避免蜂窝麻面、冷缝、裂缝等质量缺陷，提高结构的整体耐久性与安全性。随着信息化与智能化技术的应用，混凝土质量管理的精准化水平不断提升。

参考文献

[1] 张 敏 刚 . 高 层 建 筑 混 凝 土 施 工 质 量 控 制 研 究 [J]. 陶瓷 ,2023,(07):140-143.

[2] 张耀龙 . 高层建筑施工混凝土浇筑质量控制研究 [J]. 中国建筑装饰装修 ,2023,(05):92-94.

[3] 曹婉 , 于洪强 , 张呈一 . 高层建筑施工混凝土浇筑质量控制研究 [J]. 北方建筑 ,2024,9(05):114-117.