高層建筑大體積混凝土施工技術(shù)

原偉彬 王盈盈

（1、榮成市建筑安裝有限公司，山東 榮成264300 2、山東榮城建筑集團(tuán)有限公司，山東 榮成264300）

1 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析

隨著社會的變革建筑工程形勢發(fā)生了變化，人類智慧和能力的發(fā)展決定著事物發(fā)展的深度和廣度，人們思維調(diào)動，開始進(jìn)行智力活動，其以研究者的身份置于其中結(jié)合當(dāng)前情況做出了新的建設(shè)規(guī)劃，在這樣的背景下高層建筑興起。大面積混凝土結(jié)構(gòu)建設(shè)是工作的重中之重，作為工程得以繼續(xù)發(fā)展的必然條件，重要性得以突顯。然而其并不能夠達(dá)到盡善盡美的地步，高層建筑在工程施工中極容易產(chǎn)生裂縫，混凝土容易出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。有果皆有因，裂縫形成具有存在因果關(guān)系，下面我們將進(jìn)行具體細(xì)致的分析，對裂縫形成原因有一個全面的了解。

高層建筑結(jié)構(gòu)截面比較大，和以往相比工程用料會大大增加，過多的水泥應(yīng)用于工程中所起到的不僅僅是促進(jìn)作用，其還可能會出現(xiàn)一些不利影響。為何這樣說呢？我們都知道水泥物化是非常正常的現(xiàn)象，這在具體施工中非常常見。不同的是以往水泥投入并不多，收縮作用不強(qiáng)，所產(chǎn)生的水化熱可以忽略不計，具體情況存在差異，高層建筑水泥用量過多所釋放的水化熱能夠引起非常明顯的變化，主要體現(xiàn)在溫度上。總的來說，大體積混凝土結(jié)構(gòu)水泥水化不可忽略。水泥收縮作用和溫度變化是同時間進(jìn)行的，在這一過程中會產(chǎn)生溫度收縮應(yīng)力。就目前情況來看，收縮應(yīng)力應(yīng)該是導(dǎo)致鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因。現(xiàn)實(shí)中混凝土產(chǎn)生的裂縫主要有兩種，分別是表面裂縫和貫通裂縫，兩者并不能等同，有著嚴(yán)格的界限。研究發(fā)現(xiàn)表面裂縫的出現(xiàn)多由于混凝土表面和內(nèi)部的散熱條件不同，也就是說表面和內(nèi)部受熱不均勻，一般來說內(nèi)部溫度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于外部溫度，最終形成了溫度梯度。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的最直接影響就是混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，且這一力量持續(xù)增加。相反的是混凝土表面為拉應(yīng)力。混凝土的抗拉強(qiáng)度是固定的，當(dāng)拉應(yīng)力超出強(qiáng)度范圍時就會出現(xiàn)裂縫。貫通裂縫和表面裂縫存在一定的聯(lián)系，聯(lián)系在于貫通裂縫是大體積混凝土在強(qiáng)度發(fā)展到一定程度上產(chǎn)生的。現(xiàn)實(shí)中溫度提升需要一定的過程，當(dāng)溫度上升至一個界現(xiàn)時就會自動降溫，教混凝土逐漸降溫，這不可避免地會出現(xiàn)降溫差。正是因?yàn)榻禍夭畹某霈F(xiàn)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生變化，混凝土失水后體積收縮，變形極為嚴(yán)重，這時裂縫貫穿于整個界面。表面裂縫和貫穿裂縫性質(zhì)不同，但是兩者同為有害裂縫，都會對結(jié)構(gòu)造成一定程度的不良影響。

水泥水化過程中水分消耗過快，水泥毛細(xì)孔的水分必然缺失，混凝土自收縮的可能性加大。這一現(xiàn)象不是施工過程中的偶然現(xiàn)象，不合理的養(yǎng)生策略會導(dǎo)致問題的加重，混凝土裂縫出現(xiàn)。裂縫一旦出現(xiàn)就不會自行修復(fù)，裂縫存在混凝土整體結(jié)構(gòu)被破壞，混凝土體內(nèi)的水分留不住，長此以往，裂縫會越來越大。不同階段收縮類型是不一樣的，就拿塑性收縮來講，其普遍會發(fā)生在硬化前的塑性階段。普通混凝土滿足不了實(shí)際需要，高層建筑必須要用到高強(qiáng)混凝土。要想把材料整成理想狀態(tài)免不了添加各類材料。工程中對高強(qiáng)混凝土的需求較大，人員會按照一定的比例進(jìn)行材料制作，會適當(dāng)添加礦物細(xì)摻合料。我們發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)混凝土的水膠比較低，自由水分也比較少。和普通混凝土對比來看高強(qiáng)混凝土基本不泌水，會發(fā)現(xiàn)材料表層失水情況驚人。這在一定程度上說明了高強(qiáng)混凝土比普通混凝土更容易出現(xiàn)塑性收縮，這實(shí)際上這代表著高層建筑更容易出現(xiàn)裂縫。

2 高層建筑大體積混凝土施工控制措施

2.1 加強(qiáng)原材料的質(zhì)量控制

建筑原材料也稱為建筑工程物質(zhì)條件，是工程得以繼續(xù)的根本，材料的優(yōu)劣對高層建筑大體積混凝土施工質(zhì)量產(chǎn)生積極或者消極的影響，并對整個工程起著促進(jìn)或延緩的作用。建筑工程必然會受到材料質(zhì)量的制約，好在材料是可控的因素。現(xiàn)實(shí)中我們雖然不能夠?qū)栴}簡單歸咎于某一方面，但是可以充分肯定的是材料方面出現(xiàn)了問題。為保證工程施工中所運(yùn)用的材料符合應(yīng)有要求就必須要將原材料質(zhì)量檢測工作提到日程上來。首先要從材料采買環(huán)節(jié)入手。負(fù)責(zé)采買工作的人員要在了解工程實(shí)際情況之后需按照適用材料，市面上存在的低熱材料較為常見的是礦煤渣水泥和粉煤灰水泥，然而礦煤渣水泥在應(yīng)用過程中情況不太理想，澆筑層表面有大量水析出。這會對工程產(chǎn)生不利影響，施工質(zhì)量無法保證。因此在經(jīng)濟(jì)條件許可的情況下應(yīng)當(dāng)將收縮性小的水泥作為首選。由于材料市場過于混亂，采購和購買的材料可能會存在差異，工程材料需求量過大，需要持續(xù)購買材料。為此一定要尋找有資質(zhì)、有信譽(yù)的廠家合作，避免出現(xiàn)以次充好的行為。材料不具有穩(wěn)定性，受環(huán)境影響性質(zhì)會發(fā)生變化，為了減少材料失效此類事情的發(fā)生應(yīng)當(dāng)根據(jù)材料特性將材料放置在合理的環(huán)境下，避免其出現(xiàn)化學(xué)或生物反應(yīng)。除此之外就要注意避免讓不良材料流入現(xiàn)場，要在現(xiàn)場設(shè)置監(jiān)管工作，由專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)指標(biāo)做好把關(guān)工作，經(jīng)檢驗(yàn)合格后再輸入現(xiàn)場用于施工建設(shè)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)材料不合標(biāo)準(zhǔn)時要第一時間找尋問題，相關(guān)部門要高度重視，進(jìn)行質(zhì)量認(rèn)證。

原材料需要進(jìn)行配合比設(shè)計，這是一項大學(xué)問，不能夠過于盲目、自發(fā)。目前出臺的相關(guān)規(guī)定有《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》和《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》，人員依據(jù)這些制度規(guī)范進(jìn)行可行性操作，首先要分析水泥成分，了解水泥細(xì)度，進(jìn)而確定水泥品種。混凝土的抗?jié)B性和耐久性禁不過考驗(yàn)，材料體系的有問題工程質(zhì)量得不到保障，為此要適當(dāng)加入粉煤灰，有助于減少收縮，使得混凝土的抗拉強(qiáng)度進(jìn)一步提升。另外還應(yīng)當(dāng)選擇合適的添加劑，全過程要保證工藝成熟，禁止出現(xiàn)工作失誤。為滿足工作實(shí)際需要會在混凝土中加入粉煤灰，從而為后續(xù)工作奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 施工過程控制

實(shí)事求是地分析高層建筑大體積混凝土施工過程中出現(xiàn)的不符合建設(shè)要求的消極因素，發(fā)現(xiàn)施工過程中隱藏著種種問題，需進(jìn)一步加強(qiáng)施工過程控制力度消除以往的落后痕跡。泵送混凝土的坍落度大是混凝土施工過程中最常見問題，高層建筑容易受到沉降威脅。要想從源頭解決問題就必須要將目光轉(zhuǎn)向施工過程上，在特定環(huán)節(jié)上取得新突破。一般來講，混凝土收縮后穩(wěn)定性會下降，這一問題是無法掩藏的。在這種情況下需要對收縮后的混凝土進(jìn)行特殊處理，或是二次振搗或是二次抹面，最終將混凝土壓實(shí)，避免裂縫的產(chǎn)生。

高層建筑大體積混凝土施工總體來說是一個大的工程，流程之多，復(fù)雜性可想而知。為了保證質(zhì)量始終在線要提前做好準(zhǔn)備工作。仔細(xì)觀察不難發(fā)現(xiàn)溫度是裂縫產(chǎn)生的關(guān)鍵，因此要想避免縫隙的產(chǎn)生必須要從溫度控制做起。材料配比完成之后混凝土還未成形之前要在混凝土中裝置測溫線，為的是將具體情況盡收眼底，根據(jù)工程需要調(diào)節(jié)溫度，避免產(chǎn)生溫度差。

有一些局限性在建筑施工生產(chǎn)范圍內(nèi)是有可能根本消除的，目前混凝土現(xiàn)場施工混亂，各環(huán)節(jié)質(zhì)量和技術(shù)不對等這一問題就能夠解決，現(xiàn)場施工管理手段和方法作為重要保障具有應(yīng)用必要性。建筑工程雖然實(shí)現(xiàn)了人工化到智能化的轉(zhuǎn)變，但是并不能夠脫離施工人員進(jìn)行，對施工人員以及各類技術(shù)人員的依賴性較大。為了避免因人工失誤造成工程損失需要做好人員行為監(jiān)督工作。為了保證人員具備應(yīng)有的能力和水平要積極組織相關(guān)方面的專業(yè)技能培訓(xùn)，經(jīng)過培訓(xùn)使得全體人員學(xué)習(xí)到專業(yè)知識，在工作中能夠嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行實(shí)際操作。

和以上工作相比施工現(xiàn)場的安全措施保證也同樣重要，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)全過程檢查，對進(jìn)行泵車以及泵管等各項設(shè)備引起高度關(guān)注，選派專門的人員做好定期檢查，以便能夠及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。

結(jié)束語

建筑行業(yè)經(jīng)過長期的發(fā)展，在高度發(fā)展的基礎(chǔ)上，最終走向構(gòu)建高層建筑這一條道路，在這樣背景下高層建筑如同雨后春筍一般。高層建筑大體積混凝土研究分析是在科學(xué)地批判問題上產(chǎn)生的，具有重要意義。現(xiàn)實(shí)中問題較為突出，面對問題不能夠回避，要有所行動，經(jīng)過管控來保證整體質(zhì)量。為了保證高層建筑結(jié)構(gòu)的耐久性要進(jìn)行混凝土建筑施工全過程質(zhì)量研究，結(jié)合以往的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)不斷優(yōu)化各環(huán)節(jié)工作，確保混凝土施工過程中所使用的施工技術(shù)和施工工藝皆具有先進(jìn)性。