探析超高層建筑基礎大體積混凝土施工技術

叢占軍

【摘要】在施工過程中由于受到多方面因素的影響，大體積混凝土施工經常出現一些問題，其中混凝土裂縫是比較常見的病害之一，因此，為了提高高層建筑工程的施工質量，必須做好大體積混凝土施工技術的研究。

【關鍵詞】大體積混凝土；施工；裂縫；原因；措施

近年來，隨著社會經濟和建筑技術的快速發展， 大型的現代化建筑不斷涌現。于是出現了很多大體積混凝土的施工項目。在建筑施工中底板混凝土的體積變得越來越大， 這樣就對施工單位提出了更高的技術要求。因此地下室基礎工程施工技術在各大城市中逐漸發展了起來。現在的地下室建設趨勢是：地深、板厚、面大，在這種情況下，地下室結構裂縫的出現對整體建筑安全性將有著非常巨大的影響。所以我們必須從根源找出裂縫產生的原因來尋求裂縫的防控解決措施。

1 地下室裂縫種類

1.1 溫度裂縫

溫度裂縫是由于大體積混凝土施工過程的混凝土溫度應力反映引起的，經過長時間的研究和改進，地下室工程對溫度裂縫控制有了很大的進步，有了很多相應的施工措施：水管循環冷卻，混凝土級配，選用優質水泥。所以對于大體積混凝土施工中出現的溫度裂縫，對施工溫度的控制是關鍵。

1.2 塑性裂縫

塑性裂縫主要是指在完成混凝土澆筑后（尤其是使用商用混凝土），其表面干燥后出現的微細裂縫。經過國內外相關專家多年研究表明，混凝土施工完成后表面出現水分散失過快問題會導致塑性裂縫的產生，因此，進行大體積混凝土施工，表面保濕措施是非常重要的。

1.3 收縮裂縫

目前工程上主要關注和研究的裂縫類型是由于水泥的干縮和自縮而引起混凝土收縮裂縫。一般而言混凝土因干縮引起的極限收縮應變可以達到2×10-4左右。引起收縮裂縫產生的另一個原因是混凝土施工過程中沒有注重構建之間的約束關系，因為混凝土施工早起的抗拉強度比較低，容易開裂，所起早期的濕養措施就特別重要了。

2 大體積混凝土澆搗施工技術

2.1嚴格控制混凝土入模溫度

要求混凝土供應商在混凝土生產中對碎石灑水降溫，保證水泥庫通風良好，將自來水預先放人地下蓄水池中降溫，使混凝土的入模溫度控制在25℃以下。

2.2加強技術管理

加強對原材料的檢驗、試驗工作。施工中嚴格按照方案及技術交底的要求，明確分工，責任到人。加強計量監測工作（如坍落度的檢測），定時檢查并做好詳細記錄。

2.3大體積混凝土澆筑前人員及機械等的準備，以及應對雨天對混凝土施工的影響

大體積混凝土澆筑前，應進行技術交底及召開專題會檢查各部門的準備情況，如檢查振搗棒、備用電源、備用攪拌站等準備情況，以確保混凝土澆筑的正常施工。施工人員宜分兩大班四六制作業。每次交接班工作應提前半小時完成，人不到崗不準換班，并明確接班注意事項，以免交接班過程帶來質量隱患。承臺澆筑采用泵送，并盡量使用汽車泵及塔吊配合等，以免接、拆泵管或堵管時混凝土出現冷縫。注意雨天及混凝土尾方的澆筑，在混凝土施工前密切關注天氣情況，盡量避開大雨天氣施工，如果由于工期原因不能避開，需做好防雨準備，避免雨水對混凝土的沖刷。另外，應加強尾方混凝土收方時澆筑的管理，及時、盡可能準確地估計最后一車混凝土的數量，并告知攪拌站，使混凝土的澆筑工作更加連貫。

2.4澆筑方法

根據實際情況合理劃分施工段，因地制宜地確定總體澆筑順序。施工分段既要考慮在施工開始時混凝土供應跟得上混凝土施工鋪開的速度，避免出現冷縫，又要考慮在澆筑的最后階段時合理減泵，減小由于混凝土上升速度過快造成脹模。澆筑方法采用“斜面分層、薄層澆搗、循序推進、一次到邊”連續施工的方法，每個泵負責一定寬度范圍的澆筑帶，各泵澆筑帶前后略有錯位，形成階梯式分層推進局面，以達到提高泵送工效，簡化混凝土泌水處理，確保上下混凝土層的結合。

2.5振搗

根據混凝土泵送時自然形成的流淌斜坡度，在每條澆筑帶的澆搗面前、中、后各布置3臺振動器。第1臺布置在混凝土卸料點，振搗手負責出管混凝土的振搗，使之順利通過面層鋼筋流入底層；第2臺設置在混凝土斜面的中間部位，振搗手負責斜面混凝土的密實；第3臺設置在坡腳及底層鋼筋處，因底層鋼筋間距較密，振搗手負責讓混凝土流入下層鋼筋底部，確保下層鋼筋混凝土的振搗密實。振搗手振搗方向為：下層垂直于澆筑方向自下而上，上層振搗自上而下；振搗棒的操作，要做到“快插慢拔”，上下抽動，均勻振搗。

2.6泌水處理

流動性的混凝土在澆筑過程中，上涌的泌水和漿水順著混凝土坡腳流淌到坑底，故應采取的措施是在混凝土墊層施工時，使其施工成一定的坡度，讓大量的泌水順墊層坡度流入到周圍的排水溝盲溝，再通過積水坑排放到基坑外。

3 大體積混凝土裂縫出現的原因

隨著大體積混凝土施工的普及，人們對混凝土表面和內部由于各種因素引起的裂縫現象越來越關注，本文對地下室工程中常見的裂縫出現原因進行了分析總結，歸納如下：

3.1 水化產熱

混凝土缺乏良好的導熱性，而作為施工材料之一的水泥在水化過程中會產生大量的熱量，導致混凝土內部溫度提高，加之混凝土澆筑初期，其應力強度和彈性模量都比較比較低，無法對水花熱量產生約束。隨著混凝土施工時間的增長，混凝土內部溫度下降對結構產生很大的拉應力，當混凝土的抗拉強度無法抵抗時，溫度裂縫便產生了。

3.2 結構約束失衡

混凝土各結構之間在整體變形時會相互約束來阻礙變形的發生。結構約束種類主要分為：外約束和內約束兩種。外約束是指結構的邊界支撐物對結構變形的約束；內約束是結構內部各質點變形不均勻而產生的相互約束。大體積混凝土由于溫度變化會產生變形，而這種變形又受到約束，便產生了應力，應力超過允許值便可能產生裂縫。

4 裂縫的防控措施

4.1 選擇合適材料

材料選擇主要考慮水泥和骨料兩個方面，由上所述，施工過程的水泥的水化熱量引起的混凝土內外部強烈的溫度反差是造成溫度裂縫的主要原因之一，而骨料的膨脹系數以及含泥量對水化熱的控制也是相當重要。因此，現在地下室建設工程中開始著重對材料的選擇控制，例如選擇低水化熱水泥，膨脹系數較小、含泥量低、連續級配的骨料，以達到大幅度降低水化熱的效用。

4.2 加強溫度監控力度

加強混凝土內外溫度監控力度，可以有效地控制大體積混凝土施工裂縫出現的可能性。完成混凝土施工之后，在重要位置設置溫度探測點，每隔10分鐘左右探測比較一次溫度，通過計算機計算分析，決定是否需要采取適當的降溫措施來確保混凝土內外溫差的穩定性。

4.3 增加表面保溫保濕措施

為了降低內外溫度差，在大體積混凝土施工過程中，內部冷卻外部保溫是兩個必須同時采取的措施。目前常用的混凝土表面保溫保濕工作是：混凝土澆筑完成后，在其表面修筑防風保護墻，即在其暴露在外的表面覆蓋各種層狀材料，將保溫材料固定在混凝土表面，這是目前工程中常用的一種施工保護措施。

5 結束語

裂縫是地下室混凝土結構中比較常見的一種現象，地下室建筑工程由于其地理位置的特殊性，對施工質量、防水質量要求非常高。而混凝土結構中裂縫的出現會嚴重影響建筑物的抗滲能力和施工完成質量，進而會出現鋼筋銹蝕、水泥碳化等惡劣現象，所以施工過程中，必須做好裂縫防范工作，防患于未然，確保工程的施工質量。

參考文獻：

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