高層建筑大體積混凝土澆筑技術(shù)探討

彭海燕

摘 要：大體積混凝土施工作為高層建筑工程施工的重點(diǎn)，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產(chǎn)生，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。

關(guān)鍵詞：高層建筑；大體積混凝土；材料準(zhǔn)備

一、大體積混凝土的概況

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(diǎn)主要就是大體積，也就是實(shí)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(diǎn)，內(nèi)部能夠快速升溫?；炷辆哂休^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(jìn)而對建筑物結(jié)構(gòu)的安全性及使用性能造成嚴(yán)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(diǎn)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。與其他混凝土結(jié)構(gòu)相比，這種混凝土結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生水熱化情況，進(jìn)而出現(xiàn)其內(nèi)部混凝土溫度提升的現(xiàn)象。如大體積混凝土的厚度在1.5米以上的范圍，應(yīng)安置水平層。這樣可以有效降低水熱化對其結(jié)構(gòu)帶來的危害。在施工中大體積混凝土主要設(shè)在高層建筑結(jié)構(gòu)的地下，用于對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中，相對上部結(jié)構(gòu)，氣溫、雨水等因素對其影響很小。在建筑工程施工中，要求建筑物具有較高的抗震性能與抗?jié)B性能，基于此，必須根據(jù)施工場地的實(shí)際情況，結(jié)合施工地質(zhì)條件等進(jìn)行有效施工，并對大體積混凝土水熱化問題加以重視，避免各種質(zhì)量問題出現(xiàn)在施工過程中。大體積混凝土是高層建筑工程施工中的重要組成部分，其施工質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響到高層建筑施工的整體質(zhì)量。

二、高層建筑大體積混凝土施工材料準(zhǔn)備

水泥：選取普通硅酸鹽水泥作為施工材料，42.5為其標(biāo)號，且具有較低水化熱特征。施工中大體積混凝土內(nèi)水泥水化熱散發(fā)難度較大，如混凝土具有內(nèi)、外部溫差較大，將導(dǎo)致混凝土內(nèi)部有壓應(yīng)力產(chǎn)生，且拉應(yīng)力也會出現(xiàn)于混凝土表面。與早期混凝土抗拉強(qiáng)度相比，表面拉應(yīng)力較大時(shí)，極易出現(xiàn)溫度裂縫問題，基于此，必須在7%以內(nèi)控制水泥內(nèi)發(fā)熱量與發(fā)熱速度最快的C3A含量，且在每立方米300kg以上控制水泥最小含量，利用外加劑的合理添加，才能滿足混凝土性能需求，才能達(dá)到混凝土抗?jié)B能力提升的目的。

粗骨料：選取5到25mm粒徑范圍內(nèi)的碎石作為粗骨料，1%以內(nèi)控制其含泥量?；炷僚渲茣r(shí)，如選取的石子具有良好的級配、較大的粒徑，才能保證其具有良好的和易性，及較高的抗壓強(qiáng)度。除此之外，還可達(dá)到水泥用量、水用量減少的目的。

細(xì)骨料：選取最小0.5mm粒徑的中砂作為細(xì)骨料，且在5%以下控制其含泥量。與粗骨料作用相同，都可起到水泥用量減少的目的。通過適當(dāng)添加細(xì)骨料，能夠降低水泥水化熱，減緩混凝土升溫速度，防止混凝土收縮。

粉煤灰：因選取泵送混凝土澆筑施工，為有利于泵送施工，必須對混凝土和易性加以改善，此時(shí)要求在混凝土內(nèi)適當(dāng)添加粉煤灰。根據(jù)施工規(guī)定，大體積混凝土選取普通硅酸鹽拌制時(shí)，水泥可選取粉煤灰作為替代材料，最高可替換25%。雖然適當(dāng)添加粉煤灰，可達(dá)到降低水泥水化熱、混凝土和易性得以改善的目的，但混凝土添加粉煤灰后，將大大降低其早期極限抗拉值，這對混凝土防滲、防裂施工難度較大，根據(jù)現(xiàn)場施工實(shí)際情況，可在10%以下控制添加粉煤灰的量。

外加劑：以ZU-CSA抗裂防水劑作為外加劑，其不僅能夠達(dá)到混凝土初凝時(shí)間延長的目的，還能減少大體積混凝土水化熱，能夠有效補(bǔ)償混凝土收縮，提升混凝土抗裂能力。

三、高層建筑大體積混凝土澆筑施工流程

1、定位放線

選取外控為主、內(nèi)控復(fù)核的方式進(jìn)行基礎(chǔ)階段定位放線，開挖基坑作業(yè)完成后，需向坑內(nèi)引入坑外軸線控制樁、BM水準(zhǔn)點(diǎn)，經(jīng)復(fù)核后即可實(shí)行固定保護(hù)工作。此外，在澆筑完墊層混凝土之后，需及時(shí)放出建筑外邊線、主要控制軸線。且按照建筑平面幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行正交直角坐標(biāo)系的設(shè)置。

豎向結(jié)構(gòu)如柱、剪力墻等，是定位基礎(chǔ)階段結(jié)構(gòu)細(xì)部必須考慮的因素，在彈出縱橫軸線后，需按照柱、剪力墻及主軸線所在位置之間的關(guān)聯(lián)性，將結(jié)構(gòu)邊線放出，且將模板控制線設(shè)置于邊線外10cm位置，以此為校驗(yàn)?zāi)０逦恢锰峁┯欣麠l件。

2、墊層混凝土施工

澆筑墊層前，需對基底標(biāo)高進(jìn)行詳細(xì)核查，保證其能夠滿足設(shè)計(jì)要求。隨后組織相關(guān)部門、工作人員實(shí)行地基驗(yàn)槽，以此對開挖深度、基巖等施工條件加以確定。本工程選取商品混凝土作為筏板基礎(chǔ)墊層，10cm為其厚度。按照開挖施工規(guī)定，澆筑可分3個(gè)區(qū)段進(jìn)行。在墊層澆筑過程中，應(yīng)留設(shè)一個(gè)小溝（尺寸100x50mm）到筏板墊層邊緣位置，及時(shí)將水排進(jìn)臨時(shí)集水坑。該集水坑需在筏板基礎(chǔ)2邊分別設(shè)置一個(gè)，用磚砌筑，并將配比為1：1、厚20mm的水泥砂漿涂抹到上面。

3、鋼筋施工

選取單面搭接焊連接筏板鋼筋，要求相互錯(cuò)開各個(gè)接頭，且在50%以內(nèi)控制一個(gè)鋼筋層面相同連接區(qū)段內(nèi)的接頭面積。為避免位移問題出現(xiàn)于鋼筋施工內(nèi)，可選取八字扣方式綁扎鋼筋交叉點(diǎn)。綁扎下層鋼筋之后，選取鋼管腳手架進(jìn)行支架搭設(shè)，并固定到上層鋼筋位置，且進(jìn)行鋼筋馬凳安設(shè)。隨后將搭設(shè)所需腳手架去除。

完成筏板鋼筋綁扎作業(yè)后，需嚴(yán)格遵循墻柱施工要求進(jìn)行插筋作業(yè)，插筋向底板下層鋼筋內(nèi)伸入，且和下層鋼筋一起進(jìn)行綁扎固定，禁止鋼筋直接向筏板底部位置插入。結(jié)束以上施工后，需及時(shí)進(jìn)行驗(yàn)收檢查，確定其質(zhì)量滿足施工規(guī)范規(guī)定后，即可進(jìn)行下一階段施工。

4、混凝土施工

（1）混凝土澆筑。按照從東—西的順序，選取一臺汽車泵進(jìn)行澆筑施工。為避免澆筑混凝土間斷，要求配置多輛混凝土運(yùn)輸攪拌車連續(xù)供料。澆筑施工中，因溫度應(yīng)力過大極易出現(xiàn)裂縫，可選取斜截面分層+機(jī)械泵送結(jié)合方式進(jìn)行施工，保證大量水化熱由施工澆筑頂面消散。且在5到7h之間控制混凝土初凝時(shí)間，400mm為其分層厚度。由于混凝土具有極大坍落度，插入振搗器后，混凝土斜向流淌可形成一定坡度，基于此，必須做好臨時(shí)堵?lián)跏┕?。封堵所需工具為短鋼管，所需?shù)量為2到3排。除此之外，還需將3道振搗器設(shè)置于各個(gè)澆筑帶前后位置，1道設(shè)置于泵管出料口，其功能振搗斜坡面上部位置；其他2道分別設(shè)置于坡面中間位置及坡腳位置。在泵管出料口位置為防止混凝土堆積，需先盡心出料口位置振搗施工，確保其能夠向斜坡面自然流淌，隨后由坡腳逐步向上進(jìn)行施工。澆筑施工中間隔30min，達(dá)到初凝條件情況下，即可再次振搗完成澆筑的混凝土面，防止由于泌水等因素，導(dǎo)致空隙存于下面層，或含水量過高。完成澆筑混凝土作業(yè)3到5h之間，即可進(jìn)行刮平施工，所選工具為長刮尺。并進(jìn)行2遍碾壓施工，防止表面產(chǎn)生龜裂現(xiàn)象，終凝后即可進(jìn)行養(yǎng)生施工。

（2）混凝土養(yǎng)護(hù)。選取2層塑料布+2層草簾覆蓋到筏板表面，進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)生。時(shí)間一般超過14d。為避免裂縫大量出現(xiàn)于混凝土內(nèi)，必須在25℃以內(nèi)控制混凝土上表面和中心位置的溫度。

（3）混凝土溫度監(jiān)測。因建筑工程底板厚度較大，需進(jìn)行多個(gè)溫度監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)置，溫度監(jiān)測儀器可選用電子測溫儀，且在指定位置預(yù)埋好測溫導(dǎo)線，防止?jié)仓炷吝^程中對測溫導(dǎo)線造成損壞。測溫點(diǎn)可分層進(jìn)行布設(shè)，如按照上、中、下順序。完成大體積混凝土澆筑作業(yè)后即可進(jìn)行溫度監(jiān)測作業(yè)。

四、結(jié)束語

綜上所述，在高層建筑大體積混凝土施工中，必須控制好原材料的質(zhì)量，做好施工準(zhǔn)備工作，提高施工技術(shù)的科學(xué)性、有效性，同時(shí)做到有效控制混凝土澆筑溫度，并加大混凝土養(yǎng)護(hù)力度，只有這樣才能有效提升高層建筑大體積混凝土的施工質(zhì)量，確保高層建筑的整體施工質(zhì)量和效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]王昕；；大體積混凝土施工技術(shù)在高層建筑的運(yùn)用和探討[J]；科技創(chuàng)新與應(yīng)用；2013年11期

[2]常久；；對房屋建筑工程中的大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的探析[J]；科技創(chuàng)新與應(yīng)用；2012年28期