高層建筑大體積混凝土施工技術(shù)的探討

申帥凱 張利方

摘 要：近年來，隨著我國工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，高層建筑已在建筑行業(yè)占有極為重要地位。大體積混凝土結(jié)構(gòu)是高層建筑中常見基礎(chǔ)形式，其板厚、長度、寬度較大。由于基礎(chǔ)在高層建筑中至關(guān)重要，并且基礎(chǔ)不斷加深、延長，大體積混凝土施工技術(shù)研究也受到了廣泛重視。為此，本文主要對高層建筑大體積混凝土概況、材料選擇與技術(shù)要點進行了探究。

關(guān)鍵詞：高層建筑；大體積混凝土；概況

1 高層建筑結(jié)構(gòu)中大體積混凝土的特點分析

美國混凝土學(xué)會（ACI）規(guī)定：“任何就地澆筑的大體積混凝土，其尺寸之大，必須要求解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度減少開裂”。大體積混凝土施工在現(xiàn)代建筑工程建設(shè)十分常見，如高層樓房基礎(chǔ)、大型設(shè)備基礎(chǔ)等。其特點主要就是大體積，也就是實體最小尺寸大于或等于1米，其具有較小的表面系數(shù)，水泥水化熱具有集中釋放的特點，內(nèi)部能夠快速升溫。混凝土具有較大的內(nèi)外溫差，這種情況下，很容易出現(xiàn)溫度裂縫等問題，進而對建筑物結(jié)構(gòu)的安全性及使用性能造成嚴重的影響。相比其他混凝土結(jié)構(gòu)，在建筑工程施工中大體積混凝土的主要特點就是不僅具有較大的體積，還具有較厚的塊體。在澆筑中這種混凝土具有較大的連續(xù)澆筑量，并對其整體性具有較高的要求。

2 高層建筑大體積混凝土原材料選擇

1、水泥

在高層建筑大體積混凝土施工中如選用普通水泥，其具有較高水化熱，在施工過程中將會出現(xiàn)大量水泥水化熱散發(fā)較差的現(xiàn)象?；诖?，在大體積混凝土施工中必須采用較低水化熱及較高安全性的礦渣水泥，如礦渣硅酸鹽水泥，這種水泥具有較慢的凝結(jié)硬化速度，早期具有較低的強度， 水化熱釋放速度慢等特點，這些特點對于水泥熱量均勻放出十分有利，同時還具有將放熱高峰推遲的作用。在滿足設(shè)計要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)對水泥用量盡可能降低，通常情況下水泥用量不能超過450 kg/m3。

2、粗骨料

必須嚴格遵循結(jié)構(gòu)斷面尺寸和鋼筋間距進行粗骨料粒徑的選擇，與此同時，還要采用連續(xù)級配，主要原因在于這種粗骨料的和易性很好，同時還具備較高的抗壓強度。在施工過程中，粗骨料的應(yīng)用可以對用水量及水泥用量進行有效減少，進而減少水泥水化熱，降低混凝土的溫度。

3、細骨料

細骨料的平均粒徑要在0.5 毫米以上，含泥量要小于或等于5 %。如采用的混凝土是由當(dāng)平均粒徑較大的中、粗砂拌制時，可對用水量及水泥用量進行適當(dāng)?shù)販p少，這樣可以有效對水泥水化熱減少，同時起到降低混凝土溫升及減少混凝土收縮的作用。

4、粉煤灰

在高層建筑大體積混凝土施工中，粉煤灰是其施工材料不可或缺的一部分，其原因在于粉煤灰在大體積混凝土施工中的應(yīng)用，可以有效改善混凝土的和易性，還能減少水泥水化熱。當(dāng)大體積混凝土材料拌制時如選用礦渣硅酸鹽水泥作為主要施工材料，粉煤灰可以起到替代水泥的作用，其替代的最大比例為25%，這樣不僅可以對水泥水化熱，進行有效降低，還能為后期澆筑混凝土起到一定幫助?；炷羶?nèi)摻加粉煤灰將對混凝土的抗?jié)B抗裂功能造成不同程度的損害，此時為確保建筑物的質(zhì)量，可以選用外摻法作為粉煤灰添加的主要方式，也就是在配合比內(nèi)水泥用量不減少的情況下，依據(jù)配合比要求將每立方米混凝土粉煤灰摻合量準確計算出來。

5、外加劑

在拌制混凝土的過程中，需要將2千克的減水劑摻加到每立方米混凝土內(nèi)，這樣不僅可以對水泥用量進行有效減少，還起到降低水化熱峰值的作用，同時還能增強混凝土收縮的補償功能，對混凝土的抗裂性進行最大限度地提高。為對混凝土終凝時間進行有效延長則需要進行緩凝劑的摻加，避免集中出現(xiàn)水化熱現(xiàn)象，在摻入緩凝劑時，必須嚴格控制其時間，不能出現(xiàn)時間過長的現(xiàn)象。在施工前期必須對高層建筑大體積混凝土施工要用到所有施工材料、摻合料、外加劑的質(zhì)量進行檢測，只有確保其質(zhì)量合格的情況下才能進場。

3 高層建筑大體積混凝土施工技術(shù)要點

1、材料控制技術(shù)

相比其他混凝土材料，高層建筑大體積混凝土材料必須做好控制技術(shù)，如對材料質(zhì)量的控制，對溫度的控制等。為提高混凝土材料的質(zhì)量，施工前應(yīng)均勻地攪拌混凝土，以此達到設(shè)計強度。在進行柱子施工時，其混凝土配合比中應(yīng)對水泥、水灰用量進行一定程度地減少，并增加砂石的用量，適當(dāng)調(diào)整粉煤灰、外加劑等用量。進而達到混凝土強度有效控制的目的。在控制混凝土溫度過程中，必須控制好碎石澆水過程中的溫度，確保其具有良好的通風(fēng)效果，進而防止裂縫等問題的產(chǎn)生。

2、澆筑技術(shù)

作為高層建筑工程施工中的重要環(huán)節(jié)，澆筑混凝土?xí)r，必須對其澆筑的類型、時間等進行有效控制。同時嚴格遵循澆筑順序進行，如施工應(yīng)遵循核心筒墻、柱、梁、板混凝土等順序進行。在澆筑墻體時，必須將其厚度控制在5厘米左右，高度控制在45厘米，盡可能在2小時內(nèi)進行澆筑間隔時間的控制，通過安裝鋼絲網(wǎng)片的方式進行柱子澆筑作業(yè)，在澆筑梁、板混凝土?xí)r，必須確保其坡度的一致性，二次澆筑作業(yè)必須在筏板凝固后進行，以此提高澆筑的質(zhì)量。

3、溫測技術(shù)

為確保高層建筑大體積混凝土施工質(zhì)量，必須重視其溫測技術(shù)的應(yīng)用，有效控制混凝土的溫度，可以對底板裂縫的產(chǎn)生進行有效預(yù)防。必須測量混凝土每層土層的溫度，并認真分析其特性。一般都會選用電阻型溫度計作為溫度傳輸器，在測量混凝土溫度時，應(yīng)分步進行測溫點或測溫線，選定測溫位置，并進行相關(guān)標記，隨后進行整體測量，確保其溫度符合施工要求。在測量中應(yīng)保證測溫線和鋼筋的連接位置具有合理性，進而提高測量的精準度，避免產(chǎn)生混凝土溫度應(yīng)力等問題。

雙摻技術(shù)的應(yīng)用，也就是將減水劑與粉煤灰添加到混凝土內(nèi)，這種技術(shù)可以對混凝土的性能進行有效改善，如將高效緩凝減水劑添加到混凝土內(nèi)，可以有效確保其緩凝時間，在澆筑過程中實現(xiàn)混凝土內(nèi)部溫度峰值延緩的作用，將塊石添加到混凝土內(nèi)可以將混凝土水化熱進行有效降低，將一層接茬塊石設(shè)置在每層現(xiàn)澆層內(nèi)，以此將水平層間的抗剪應(yīng)力進行有效提升，并對各層之間的結(jié)合強度進行有效提升。因為大體積混凝土的自身特點，如較大厚度，較大水化熱問題等，為有效控制其混凝土溫度，應(yīng)將水管安置在其內(nèi)部，通常情況下，選用鋼管進行水管鋼支架的制作，隨后在水管內(nèi)通水，帶出混凝土內(nèi)部的熱能，進而達到混凝土內(nèi)部溫度下降的目的，也可以通過調(diào)整水量的方式，對混凝土內(nèi)部溫度進行有效控制。

4、養(yǎng)護技術(shù)

高層建筑結(jié)構(gòu)大體積混凝土施工完成后，必須進行養(yǎng)護作業(yè)。其主要作用就是有效控制混凝土的溫度，進而達到混凝土內(nèi)外溫差減少的作用，還可以提高混凝土抗力。在澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)覆蓋塑料布，在其上還要覆蓋防寒氈，達到保溫保濕的作用，防止混凝土表面因為脫水等問題出現(xiàn)裂縫等問題。與此同時，要求進行隔熱層的設(shè)置，進而達到降低混凝土內(nèi)部溫度的作用。

4 結(jié)束語

綜上所述，大體積混凝土施工技術(shù)作為高層建筑工程施工的重要技術(shù)，其施工技術(shù)水平的高低將直接影響到建筑工程的整體質(zhì)量。為防止任何安全事故出現(xiàn)在施工中，相關(guān)部門及施工企業(yè)必須重視大體積混凝土施工，根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況及當(dāng)?shù)刈匀粭l件、地質(zhì)等條件，提高其技術(shù)水平，規(guī)范施工工序，只有這樣才能確保建筑工程的整體質(zhì)量。

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