高層建筑大體積混凝土施工技術的探討

申帥凱 張利方

摘 要：近年來，隨著我國工程建設規模的不斷擴大，高層建筑已在建筑行業占有極為重要地位。大體積混凝土結構是高層建筑中常見基礎形式，其板厚、長度、寬度較大。由于基礎在高層建筑中至關重要，并且基礎不斷加深、延長，大體積混凝土施工技術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、材料選擇與技術要點進行了探究。

關鍵詞：高層建筑；大體積混凝土；概況

1 高層建筑結構中大體積混凝土的特點分析

美國混凝土學會（ACI）規定：“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代建筑工程建設十分常見，如高層樓房基礎、大型設備基礎等。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，水泥水化熱具有集中釋放的特點，內部能夠快速升溫。混凝土具有較大的內外溫差，這種情況下，很容易出現溫度裂縫等問題，進而對建筑物結構的安全性及使用性能造成嚴重的影響。相比其他混凝土結構，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大量水泥水化熱散發較差的現象。基于此，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。在滿足設計要求的基礎上，應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

必須嚴格遵循結構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地減少，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用，可以有效改善混凝土的和易性，還能減少水泥水化熱。當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。混凝土內摻加粉煤灰將對混凝土的抗滲抗裂功能造成不同程度的損害，此時為確保建筑物的質量，可以選用外摻法作為粉煤灰添加的主要方式，也就是在配合比內水泥用量不減少的情況下，依據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，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，避免集中出現水化熱現象，在摻入緩凝劑時，必須嚴格控制其時間，不能出現時間過長的現象。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、外加劑的質量進行檢測，只有確保其質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要點

1、材料控制技術

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，如對材料質量的控制，對溫度的控制等。為提高混凝土材料的質量，施工前應均勻地攪拌混凝土，以此達到設計強度。在進行柱子施工時，其混凝土配合比中應對水泥、水灰用量進行一定程度地減少，并增加砂石的用量，適當調整粉煤灰、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效果，進而防止裂縫等問題的產生。

2、澆筑技術

作為高層建筑工程施工中的重要環節，澆筑混凝土時，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小時內進行澆筑間隔時間的控制，通過安裝鋼絲網片的方式進行柱子澆筑作業，在澆筑梁、板混凝土時，必須確保其坡度的一致性，二次澆筑作業必須在筏板凝固后進行，以此提高澆筑的質量。

3、溫測技術

為確保高層建筑大體積混凝土施工質量，必須重視其溫測技術的應用，有效控制混凝土的溫度，可以對底板裂縫的產生進行有效預防。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，應分步進行測溫點或測溫線，選定測溫位置，并進行相關標記，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，避免產生混凝土溫度應力等問題。

雙摻技術的應用，也就是將減水劑與粉煤灰添加到混凝土內，這種技術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，可以有效確保其緩凝時間，在澆筑過程中實現混凝土內部溫度峰值延緩的作用，將塊石添加到混凝土內可以將混凝土水化熱進行有效降低，將一層接茬塊石設置在每層現澆層內，以此將水平層間的抗剪應力進行有效提升，并對各層之間的結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，應將水管安置在其內部，通常情況下，選用鋼管進行水管鋼支架的制作，隨后在水管內通水，帶出混凝土內部的熱能，進而達到混凝土內部溫度下降的目的，也可以通過調整水量的方式，對混凝土內部溫度進行有效控制。

4、養護技術

高層建筑結構大體積混凝土施工完成后，必須進行養護作業。其主要作用就是有效控制混凝土的溫度，進而達到混凝土內外溫差減少的作用，還可以提高混凝土抗力。在澆筑混凝土時，應覆蓋塑料布，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裂縫等問題。與此同時，要求進行隔熱層的設置，進而達到降低混凝土內部溫度的作用。

4 結束語

綜上所述，大體積混凝土施工技術作為高層建筑工程施工的重要技術，其施工技術水平的高低將直接影響到建筑工程的整體質量。為防止任何安全事故出現在施工中，相關部門及施工企業必須重視大體積混凝土施工，根據施工現場的具體情況及當地自然條件、地質等條件，提高其技術水平，規范施工工序，只有這樣才能確保建筑工程的整體質量。

參考文獻

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