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，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(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)施工場地的實際情況，結(jié)合施工地質(zhì)條件等進行有效施工，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度相比，表面拉應(yīng)力較大時，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。混凝土配制時，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，及較高的抗壓強度。除此之外，還可達到水泥用量、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，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，其不僅能夠達到混凝土初凝時間延長的目的，還能減少大體積混凝土水化熱，能夠有效補償混凝土收縮，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，經(jīng)復(fù)核后即可實行固定保護工作。此外，在澆筑完墊層混凝土之后，需及時放出建筑外邊線、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?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)高進行詳細(xì)核查，保證其能夠滿足設(shè)計要求。隨后組織相關(guān)部門、工作人員實行地基驗槽，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個區(qū)段進行。在墊層澆筑過程中，應(yīng)留設(shè)一個小溝（尺寸100x50mm）到筏板墊層邊緣位置，及時將水排進臨時集水坑。該集水坑需在筏板基礎(chǔ)2邊分別設(shè)置一個，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，要求相互錯開各個接頭，且在50%以內(nèi)控制一個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。綁扎下層鋼筋之后，選取鋼管腳手架進行支架搭設(shè)，并固定到上層鋼筋位置，且進行鋼筋馬凳安設(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，需及時進行驗收檢查，確定其質(zhì)量滿足施工規(guī)范規(guī)定后，即可進行下一階段施工。

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+機械泵送結(jié)合方式進行施工，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，必須做好臨時堵?lián)跏┕ぁ７舛滤韫ぞ邽槎啼摴埽钄?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行施工。澆筑施工中間隔30min，達到初凝條件情況下，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，即可進行刮平施工，所選工具為長刮尺。并進行2遍碾壓施工，防止表面產(chǎn)生龜裂現(xiàn)象，終凝后即可進行養(yǎng)生施工。

（2）混凝土養(yǎng)護。選取2層塑料布+2層草簾覆蓋到筏板表面，進行保溫保濕養(yǎng)生。時間一般超過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，需進行多個溫度監(jiān)測點的設(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。測溫點可分層進行布設(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，同時做到有效控制混凝土澆筑溫度，并加大混凝土養(yǎng)護力度，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：

[1]王昕；；大體積混凝土施工技術(shù)在高層建筑的運用和探討[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