高層建筑大體積混凝土施工技術(shù)研究

黃 靜

(西峽縣建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站，河南 南陽 474550)

0 引言

改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)迅速騰飛，城市化建設(shè)速度不斷加快，越來越多高樓大廈拔地而起，為城市現(xiàn)代化建設(shè)作出了積極的貢獻(xiàn)。大體積混凝土是高層建筑常見的一種施工結(jié)構(gòu)形式，由于水泥水化熱作用，極易產(chǎn)生混凝土裂縫問題。為此，必須做好溫控工作，避免混凝土結(jié)構(gòu)開裂，提高施工質(zhì)量。

1 工程概況

某高層建筑10#樓基礎(chǔ)部分共分為3塊，具體為4.3 m厚核心筒筏板、0.9 m厚抗水板、4.3 m厚柱下條形基礎(chǔ)。經(jīng)地質(zhì)勘察結(jié)果可知，中風(fēng)化石灰?guī)r為基礎(chǔ)持力層。在本工程中采用C40混凝土強(qiáng)度等級，P10抗?jié)B等級。根據(jù)工程施工進(jìn)度安排，澆筑大體積混凝土的時間在1月份，通過往年本地區(qū)氣候資料顯示，0℃～8℃為本地區(qū)1～2月份的平均氣溫范圍。在此溫度條件下，大體積混凝土將會具有很高的水化熱現(xiàn)象，由于混凝土內(nèi)外溫差較大，很容易引發(fā)混凝土裂縫。為此，在本工程施工中必須做好溫控處理。

2 混凝土配合比設(shè)計

2.1 原材料選擇

1)水泥。根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況，采用本地P.042.5型號水泥作為混凝土水泥材料，保證其各項指標(biāo)滿足設(shè)計要求。

2)粉煤灰。在粉煤灰選擇時，基于運(yùn)輸距離和經(jīng)濟(jì)性原則，可采用本地區(qū)具有資質(zhì)廠家產(chǎn)品合格的粉煤灰材料，保證滿足Ⅱ級指標(biāo)。

3)礦渣。采用?；郀t渣粉作為混凝土礦渣材料。

4)粗骨料。采用0.5～2.5 cm粒徑的優(yōu)質(zhì)碎石，保證其各項指標(biāo)滿足規(guī)范要求。

5)細(xì)骨料。采用2.7～2.9細(xì)度模數(shù)的細(xì)骨料，其含泥量可控制在0.3%左右，保證滿足Ⅱ類砂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

6)外加劑Ⅰ(減水劑)。為保證混凝土拌和質(zhì)量，可采用減水劑材料，即聚梭酸減水劑，此類減水劑可達(dá)到26%減水率。

7)外加劑Ⅱ(抗裂劑)。為減少混凝土開裂發(fā)生率，可適當(dāng)摻加抗裂劑，本工程采用SY-T復(fù)合纖維抗裂劑。

2.2 配合比設(shè)計

通過材料選擇及試驗分析，最終確定本工程大體積混凝土配合比為水泥：水：砂子：石子：外加劑Ⅰ：外加劑Ⅱ：粉煤灰：礦渣=1：0.75:4.18:4.19:0.038:0.19:0.45:0.45。

3 大體積混凝土施工工藝

3.1 澆筑前施工準(zhǔn)備

根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況，澆筑大體積混凝土前，須合理布設(shè)冷卻管。冷卻管尺寸為2 mm壁厚，32 mm外徑。利用套絲作為連接轉(zhuǎn)彎和直管的接頭，安裝過程中，應(yīng)合理運(yùn)用麻絲和防水膠帶，確保接頭無滲漏水現(xiàn)象，具有穩(wěn)固性。130 cm為冷卻管與管的距離，將第一道、第二道管分別布設(shè)在距離地基頂部150 cm與底部150 cm處，150 cm為兩管的水平間距。此外，其進(jìn)出水口應(yīng)比混凝土面高出100 cm左右，同時，將流量調(diào)節(jié)的水閥等裝置安設(shè)到出水口位置。

在鋼筋支架梁上安放水管網(wǎng)，并把水管和橫梁緊緊綁扎，避免澆筑混凝土?xí)r，水管出現(xiàn)變形或接頭松掉。待安裝完水管后，即可進(jìn)行通水檢測，保證水流通暢，且不會出現(xiàn)滲漏情況。

核心筒筏板等3塊為本次大體積混凝土澆筑范圍，根據(jù)工程量實際情況，為保證澆筑過程不間斷，具有連續(xù)性，所需車輛類型為56 m(臂長)臂架泵1輛；車載柴油泵4輛；混凝土罐車25輛，每泵5輛；混凝土運(yùn)輸車10輛。

3.2 澆筑大體積混凝土

按照施工要求，依次將5臺泵排開進(jìn)行施工分層澆筑，待完成西側(cè)條基澆筑后，整體向東推進(jìn)，并澆筑核心筒及其他區(qū)域。

混凝土振搗施工中，可采用插入式振搗棒，按矩形(500 mm×500 mm)的間距布設(shè)振搗點(diǎn)，避免漏振。振搗過程中，嚴(yán)禁鋼筋被振搗，導(dǎo)致混凝土流動，因此，需要合理控制振搗棒和模板之間的距離，不得小于20 cm。當(dāng)混凝土初凝前，需及時進(jìn)行二次振搗。根據(jù)本工程現(xiàn)狀，可基本確定16.5 h為混凝土初次凝結(jié)時間。因此，在完成澆筑之后的第12 h便可開展二次振搗作業(yè)。經(jīng)大量實踐證明，二次振搗對于混凝土抗裂性能至關(guān)重要，可有效增強(qiáng)混凝土密度，提高其抗壓強(qiáng)度，避免裂縫出現(xiàn)。

在澆筑混凝土過程中，要指派專人對各項施工流程進(jìn)行隨時檢查，尤其是模板、支架等位置，應(yīng)避免出現(xiàn)變形、位移等現(xiàn)象。一旦發(fā)生上述問題，須馬上暫停澆筑，并做好處理。

本工程施工在1月和2月，澆筑溫度較低，但對于大體積混凝土施工而言，必須做好混凝土入模溫度控制，不得在5℃以下，應(yīng)控制在12℃左右。

由于該工程混凝土傾落高度在2 m以上，因此，可采用串筒法進(jìn)行澆筑輸送，防止出現(xiàn)混凝土離析問題。此外，還要將豎向短鋼筋焊接到混凝土表面鋼筋上，基礎(chǔ)頂?shù)臉?biāo)高控制點(diǎn)以短鋼筋頂部為準(zhǔn)，并做好混凝土表面收面平整度合理控制。當(dāng)澆筑到頂部之后，須及時抹壓表部，并將網(wǎng)片狀鋼筋壓入混凝土表面，避免混凝土開裂。

4 大體積混凝土的溫控措施

在水泥水化熱作用下，大體積混凝土內(nèi)部溫度增高，由于施工氣溫在0℃～8℃，混凝土內(nèi)外溫差過大，將會導(dǎo)致溫度裂縫大量出現(xiàn)。結(jié)合本工程實際情況，可采用以下大體積混凝土溫控措施。

1)混凝土澆筑入模溫度的控制。大體積混凝土施工過程中，須合理控制混凝土澆筑入模溫度，盡可能做好保溫工作，防止出現(xiàn)混凝土溫度在5℃以下的情況。

2)分層法施工。混凝土澆筑過程中，應(yīng)采用分層法進(jìn)行施工，一層一層澆筑，直到頂部。

3)混凝土養(yǎng)護(hù)施工。在本工程中，核心筒筏板、外框柱下條基礎(chǔ)為此次澆筑的重點(diǎn)，為避免混凝土內(nèi)外溫差過大，可采用2種方法進(jìn)行溫控處理。

(1)保溫養(yǎng)護(hù)。通過養(yǎng)護(hù)方式，在完成澆筑施工后，做好混凝土表面保溫、保濕作業(yè)，一般情況下，可將塑料薄膜鋪設(shè)于其上，或鋪設(shè)彩條布等，保證覆蓋時間充足。待澆筑和振搗混凝土?xí)r，一般也須先覆蓋澆筑、振搗的部位，隨后向后進(jìn)行一步一步覆蓋，保證覆蓋面積滿足施工要求。

(2)冷卻水循環(huán)降溫。為了合理控制混凝土內(nèi)外溫差，也可通過冷卻水循環(huán)降溫的方式達(dá)到溫控效果，這種方法可將其內(nèi)外溫差控制在25℃以下。該溫控措施須進(jìn)行混凝土表面2周養(yǎng)生，在此期間必須隨時檢查養(yǎng)護(hù)效果，保證混凝土表面始終處于濕潤狀態(tài)。

4)加強(qiáng)溫度監(jiān)控。為保證混凝土內(nèi)外溫度在合理范圍內(nèi)，必須做好溫度監(jiān)控工作。一般可采用無線通系統(tǒng)進(jìn)行測溫點(diǎn)平面布置圖的準(zhǔn)確繪制，并做好所有測溫點(diǎn)的編號，數(shù)據(jù)采集時間定為30 min/次，并向云服務(wù)器傳送。通過這種測溫系統(tǒng)，可以實時看到混凝土溫度變化狀態(tài)，并進(jìn)行溫度差值曲線圖的繪制。當(dāng)溫差在設(shè)定值以上時，便可自動發(fā)出預(yù)警和提醒。

待澆筑完混凝土之后，混凝土水化熱反應(yīng)在3～5 d時便可到達(dá)峰值，隨后會逐步下降。根據(jù)溫測情況，可以合理選擇溫控措施，保證能夠準(zhǔn)確控制溫差，提高溫控效果。

5 結(jié)語

隨著建筑業(yè)發(fā)展規(guī)模的不斷擴(kuò)大，大體積混凝土結(jié)構(gòu)也得到了廣泛應(yīng)用。作為一項復(fù)雜、系統(tǒng)化的施工工藝，在大體積混凝土施工中開裂問題是一大難題。為了解決此問題，必須重視大體積混凝土施工技術(shù)的選擇，做好混凝土澆筑施工，采取切實可行的溫控措施，只有這樣才能避免溫度裂縫，才能提高施工技術(shù)水平，保障工程質(zhì)量。