高層建筑基礎底板大體積混凝土施工技術分析

摘 要：幾十年來，建筑行業得到了快速發展，高層建筑數量不斷增加，建筑行業對建筑技術提出了更高的要求，建筑功能也在不斷完善。其中，基礎層大體積混凝土施工是高層建筑施工的重要環節之一，必須采用適當的施工技術，提高大體積混凝土施工質量。文章通過深入分析基礎層大體積混凝土施工各環節，明確各環節應采用的施工技術，不斷提高大體積混凝土施工質量，以供參考。

關鍵詞：高層建筑;基礎底板;特點;大體積混凝土;施工技術

中圖分類號：TU755 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2022）03--03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2022.03.062

大體積混凝土是指結構大于1 m的混凝土。由于混凝土中含有膠凝材料，極易導致水化收縮，使混凝土的施工質量極易受到諸多因素的影響。因此，分析高層建筑基礎板大體積混凝土施工工藝具有十分重要的意義。

1 大體積混凝土介紹

1.1 大體積混凝土概述

隨著建筑工程建設規模不斷擴大，大體積混凝土已經被廣泛應用于建筑工程中，尤其是在建筑基礎設施中，能夠發揮大體積混凝土結構的優勢。大體積混凝土具有較高的體積和重量，施工難度較高，因此，要確保施工工藝流程科學合理，穩定連續地完成澆筑工作，并合理使用添加劑，合理配置原材料，保證澆筑質量[1]。

完成澆筑作業后，受到自然環境、自身結構等因素的影響，會導致大體積混凝土結構出現不同類型的問題，例如，內部聚集大量水化熱無法及時釋放，導致固化過程中混凝土溫度升高過快，產生嚴重的水分流失問題，引發干縮裂縫，影響大體積混凝土結構質量。大體積混凝土內外溫差過大，導致內外體積變化不同，發生溫度裂縫。施工技術人員只有科學制定處理方案，加強日常管理維護，才能保證大體積混凝土施工質量，盡量避免發生建筑裂縫。

1.2 大體積混凝土的特點

大體積混凝土施工是高層建筑施工中的重要環節之一，與普通的混凝土施工相比，大體積混凝土施工對施工技術要求較高。由于大體積混凝土的厚度、體積、面積較大，施工的難度相對較高，施工質量難以把控，如果僅僅采用普通混凝土施工技術，很難保證施工質量。大體積混凝土施工的難點之一在于施工中混凝土內的水泥會發生水熱化的情況，因為大體積混凝土較厚，產生的熱量無法快速散發，導致混凝土內外溫差較高，導致混凝土出現裂縫。

2 大體積混凝土施工的基本現狀

2.1 施工環節

大體積混凝土結構施工過程中，混凝土配比的科學性與合理性直接影響施工質量。但是，在大體積混凝土結構施工時，經常出現混凝土配比不合理、施工技術水平不符合施工要求的現象，直接提高了大體積混凝土工程的風險指數。所以，施工企業要高度重視混凝土配合比設計的科學性與合理性，從源頭控制混凝土水化熱現象[2]。

同時，加強對各類大型機械設備的合理選擇與科學應用，針對現代化的新型機械設備，要及時配置專業的技術人員，確保各類機械設備操作的標準性與規范性，避免因機械設備使用不當引發工程質量問題。

2.2 能力與素養

建筑工程具有施工規模大、施工周期長等特點，施工團隊大部分來自基層，在上崗前未經系統學習與嚴格考核，專業能力與職業素養相對較低，不僅影響建筑工程大體積混凝土結構施工的效率與質量，而且對工程項目帶來不同程度的安全隱患，增加工程項目風險。所以，保障施工團隊的專業能力與職業素養尤為重要。

2.3 養護管理

積極開展大體積混凝土結構的養護與管理工作，能夠有效控制和降低混凝土結構中水分蒸發流失的速度[3]，避免混凝土結構因內外溫差過大而出現裂縫現象。部分企業為提高施工效率，混凝土結構養護與管理環節的工作未落到實處。部分施工企業即便是開展了管理養護工作，但未充分結合施工環境的溫度條件，養護與管理工作的有效性與針對性較差，進而無法避免裂縫問題。

3 大體積混凝土結構施工中的常見問題與主要成因

3.1 混凝土硬化問題及成因

大體積混凝土結構施工時，混凝土硬化問題的發生概率相對較高。例如，大體積混凝土結構中的鋼筋相對集中，會直接引發大體積混凝土膨脹現象，在內部拉伸力不足與外界因素的共同影響下，混凝土結構會出現裂縫現象。如果無法及時發現與科學處理裂縫問題，會增加鋼筋銹蝕現象的發生概率，影響工程項目質量。

3.2 水化熱問題和風化開裂問題及成因

水化熱問題是受混凝土材料用量的影響而引發的水化熱開裂現象，如果混凝土所選材料設計配比不合理，水泥遇水后會在化學反應的作用下釋放熱量，產生應力，引發混凝土膨脹，導致混凝土結構開裂。

在風化開裂問題的影響下，會改變大體積混凝土結構。如果混凝土結構的內外溫差較大，在水化熱現象及其外力作用的共同影響下，大體積混凝土結構會出現開裂問題。

3.3 其他結構問題及成因

大體積混凝土結構施工還存在其他結構問題。例如，大體積混凝土結構的框架剪力墻出現蜂窩麻面的概率較高，一旦剪力墻結構的豎向受力結構出現脹模，會導致混凝土澆筑尺寸出現偏差，直接增加后期施工的操作難度。

大體積混凝土結構框架發生問題的概率也相對較高，主要原因是在重力作用的影響下，使混凝土垂直澆筑體出現向下集中的現象，粗細骨料無法充分融合，引發混凝土水膠上浮現象，導致大體積混凝土結構出現各類病害問題。

4 高層建筑基礎底板大體積混凝土施工技術分析

4.1 混凝土配合比設計思路及優化

集中輸送混凝土材料，盡量控制混凝土早期水泥水化熱，避免升溫過高出現不同程度的問題。可以按照如下方式配制混凝土原材料的水泥用量：大體積混凝土按照≤350 kg/m3的標準控制水泥用量，按照35%控制外摻料粉煤灰。

較大面積的承臺澆筑所用混凝土對泵送性能有著較高的要求，對其擴展性和坍損性也有較高的要求，通常擴展度至少為60 cm，90 min無坍損，4 h坍損不大于3 cm，按照160 mm～200 mm控制坍落度，按照至少20 h控制初凝時間。混凝土運輸前要合理規劃運輸路線，盡量選擇平坦、短途的運輸路線，盡量縮短運輸時間。如果當地氣候溫度較低，還要做好保溫措施。

4.2 澆筑施工

為順利完成大體積混凝土施工作業，要提前編制施工計劃，做好分層澆筑。在規模較小的建設項目中選用分層澆筑施工技術，按照從下到上的原則，完成混凝土澆筑作業。如果選用分段澆筑方法，同樣要提前制定澆筑計劃，在表面積較小、厚度值處于中等規模的建筑項目中適合應用分段澆筑方法[4]。

無論使用何種澆筑方法，在具體實踐中都容易受到施工現場、設備、機械等多方面因素的影響。分段澆筑方法在大規模建筑項目中并不適用，技術人員要按照工程實際需求規劃施工方案，按照從下到上的原則逐步、分段完成施工作業。大型建筑工程項目表面積和體積通常比規定標準值超出數倍，技術人員制定大規模建筑項目混凝土澆筑方案時要充分控制施工細節，按照混凝土邊坡的高距比1：3的標準嚴格控制。分層澆筑法是大體積混凝土澆筑優先選用的方法。在泵送混凝土過程中，通常按照不超過50 cm的標準控制每層澆筑厚度。如果采用非泵送方式，可以按照不超過30 cm的標準控制每層澆筑厚度。

具體實踐中，要根據混凝土澆筑溫度要求設置施工縫隙，安裝預埋件。技術人員要嚴格控制混凝土一次澆筑長度，避免內部水化熱積聚過多發生干縮裂縫、溫度裂縫，盡量減小大體積混凝土溫度應力，科學準確地計算混凝土工程量，合理安排施工工序。應加強監督大體積混凝土施工過程，提高混凝土澆筑作業質量。

4.3 振搗

分層振搗是大體積混凝土施工常用振搗方式，通常采用人工和振搗設備結合的方法。工作人員要堅持快插慢拔原則，嚴格控制振搗點間距，加強處理混凝土表面，嚴格控制泌水處理等，科學覆蓋混凝土表面，盡量避免出現混凝土裂縫問題。技術人員要按照400 mm的標準控制振動棒的移動距離，表面不再下沉并輕微出現泛漿現象則表明振搗充分。要用刮桿刮干凈混凝土表面，在混凝土上方撒布25 mm粒徑的碎石，用木模拍實混凝土表面。

4.4 溫度控制

大體積混凝土結構施工質量容易受到混凝土溫度變化的影響，如果混凝土澆筑溫度比超出設計誤差標注，會增加裂縫出現概率，影響大體積混凝土結構質量。為此，技術人員在澆筑混凝土結構前檢測混凝土結構溫度[5]。

如果混凝土內部溫度比超出設計標注，可以采用灑水降溫等方式處理，例如，常用霧化法合理控制混凝土溫度，不會改變混凝土的性能。如果人工控制溫度，要注意是否出現超冷或冷卻速度過快的問題。因此，要避免過快冷卻影響水泥膠體水化度、強度。為加強混凝土溫度檢測，可以合理布置測溫孔，比較混凝土內部和大氣溫度情況并準確記錄。

4.5 做好養護處理

完成大體積混凝土澆筑工作后，技術人員要加強關注混凝土表面溫度、濕度等情況，充分做好養護工作。在溫度方面，要重點控制內外溫差，避免溫差過大、降溫不均勻導致出現表面裂縫。同時，要結合天氣等具體情況控制濕度，如果處于干燥環境中，要重點做好保濕處理，例如覆蓋塑料薄膜。拆模前，技術人員要監測大體積混凝土結構的強度，達到設計強度70%以上方可拆除模板。完成拆模后，還要繼續做好為期約7 d的養護作業。

4.6 鋼筋工程技術

嚴格控制材料，凡是要應用到建筑中的鋼筋，都要確認具有合格證書和試驗報告單。此外，要對各類鋼筋進行分批取樣，將樣品送往實驗室進行試驗。如果鋼筋不滿足建筑的要求，要堅決清退，禁止使用。

翻樣過程要考慮到其他一些問題。例如，在受力較小的位置布置接頭，將接頭做錯開處理，其錯開的距離和長度要大于35倍的鋼筋直徑距離。翻樣過程中要注意縱向受力，鋼筋在同一連接區段內的接頭面積要小于50%。安裝鋼筋時，要在雙層鋼筋中設置拉筋和鋼筋的支架，使其承受上部的鋼筋和施工承重。每個分部的鋼筋綁扎完成后，要主動自檢，自檢合格后要請監理單位查驗，檢查合格后才能進入下一道工序。綁扎的鋼筋要按照圖紙的規格、尺寸和數量等核對，確保其準確性。按照圖紙的要求完成鋼筋接頭施工，依照有關規定進行抽檢和復試。為確保施工質量與驗收質量，施工中要檢驗和驗收切割下料、鋼筋成型尺寸等[6]。

嚴格做好自檢、交接檢查和專項檢查，按批次檢查接頭，施工條件、施工材料確定后，要使用同等級別和同等規格的接頭，一般以500個為單位進行驗收，隨機抽取3個試件進行單向拉伸試驗。只有檢驗試件的抗拉強度數值超過1.1倍鋼筋抗拉強度的標準值，或相當于鋼筋母材強度時，才能被認定為合格。如果有一個試件不能滿足強度要求，則要繼續抽取6個試件加以復檢。如果復檢中仍舊存在不合格試件，就認定為該批次不合格，由有關部門對不合格接頭進行直接處理或降級處理。

4.7 工序優化

大體積混凝土施工難度較高，需要注意的細節較多，在具體工藝流程控制中，技術人員要注意加強細節優化，避免出現質量安全隱患。澆筑工藝、泌水工藝、振搗工藝、表面處理工藝等都是大體積混凝土施工技術中的重點。如果在具體實踐中采用分塊分段澆筑方法，要制定和優化澆筑方案，技術人員要加強新技術、新材料的應用。例如，積極應用混凝土養護劑，提升混凝土養護效果，提高建筑產品質量。

5 結語

大體積混凝土結構的施工質量對施工項目的安全穩定具有決定性影響。施工人員要重視和保證大體積混凝土結構的施工質量，一方面要積極開展施工項目的全面調查和分析，另一方面要根據工程的情況制定科學可行的施工措施，從根本上提高大體積混凝土結構的施工質量，增加工程的綜合效益，確保施工企業的穩定發展。

參考文獻

[1] 孫文.超高層建筑基礎底板大體積混凝土溫度裂縫防控措施研究[D].揚州：揚州大學，2020.

[2] 何順愛，朱曉燕，周雙喜.自然變溫條件下大體積混凝土施工期溫度演變規律及預測方法研究[J].混凝土，2019（9）：92-96.

[3] 南京第一高樓地下基礎底板超大體積混凝土澆筑施工[J].混凝土，2021（8）：103.

[4] 王潘繡，宣衛紅，王瑤，等.大體積混凝土基礎動態養護控制因素分析[J].建筑結構，2021（20）：124-130.

[5] 雷煥鋒，羅少強，屈發東，等.基于溫度監測的大體積混凝土冬期施工動態養護技術[J].施工技術，2020（10）：103-106，110.

[6] 李勝旺.大體積混凝土施工技術研究[J].施工技術，2020（S1）：340-344.

作者簡介：葉靈芝（1981—），女，湖南長沙人，大專，建筑工程中級職稱，研究方向：施工管理與技術。