高层建筑大体积混凝土施工技术探析何永森

高层建筑大体积混凝土施工技术探析何永森

何永森

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摘要：高层建筑的施工具有其独有的特点，其中大体积混凝土的利用是最为关键的重要环节。大体积混凝土以其优越的特点一直以来为高层建筑以及水利工程建设所利用，本文就针对其在高层建筑中的施工以及技术特点进行了详细的研究，对其质量的控制，最重要的是对其施工技术进行了详细的论述。

关键词：大体积混凝土；高层建筑；施工技术

随着我国的经济发展和技术的提高，我们对建筑的高度要求越来越高。但是随着建筑高度的增加，基础的深度也要随之加深，所以伴随着加大了基础施工的复杂性，同时也加大了高层建筑对地基的基础稳定性和坚固性的要求。施工方法、技术和措施是大体积混凝土的关键所在。所以一次不间断浇筑上万的混凝土，并且控制在此过程的温度及收缩各阶段产生的裂缝，是大体积混凝土施工的重点。

1高层建筑大体积混凝土的特点

高层建筑的基础形式一般会采用箱形基础、筏式基础和桩基础，而在施工中这些基础都需要有厚大的混凝土底板或者体积较大的承台，因此基本上都是体积较大的钢筋混凝土结构。特别是在高层或超高层建筑的塔楼基础范围的情况下，一般就需要设计厚度就会高达1.5―4.5m，而且其面积也比较大的整体钢筋混凝土承台。在实际的施工中，在处理这些体积较大的混凝土结构时，其处理方法不完全相同使得，一般还需要更多的考虑由于水泥水化热产生的温度应力和混凝土收缩变形等，可能会带来的各种不利影响。

大体积混凝土的界定，一般是根据结构断面最小尺寸、因水泥水化热引起的混凝土内部与外表面温差来实现的。在这方面，不同的国家有不同的规定，比如说美国混凝土学会的规定为：“任何就地浇筑的混凝土其尺寸之大，必须要采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大的限度减少开裂。”我国在高层建筑混凝土结构行业标准中，对大体积混凝土施工也有具体的要求：“混凝土内部温度与表面温度的差值，混凝土外表面和环境温度差值均不应超过25℃。”

与普通混凝土结构相比大体积混凝土有自己的特点：①体积较大，块体较厚。②混凝土的连续浇筑量大，对整体性有较高要求，较一般混凝土相比，其水化热引起的混凝土内部温度高得多。③如果混凝土厚度超过1.5m，就应该要考虑设置水平分层施工，以便能够更好的减小水化热对混凝土结构的不利影响，④高层建筑大体积混凝土主要是基础混凝土结构，绝大部分是埋置地下的，这就决定了其受外界温度变化的影响较小，不过却对抗渗性能要求较高，所以，在施工中一方面要考虑水化热的影响，另一方面又需要解决好混凝土结构自防水的问题。

2施工要求方面的分析

而高层建筑的基础都是由承台或者是大体积的混凝土地板构成，所以对于高层建筑的结构体系而言，大体积的混凝土具有着很重要的意义。在高层建筑中，实际施工过程的大体积混凝土处理所用的方法是不相同的，所以，应当结合实际情况，具体问题具体分析。并且每个工程工艺都有着一定的规章或者是标准，对于大体积的混凝土工艺而言，在世界范围内还没有一个统一的技术标准，规定都不一样，我国的高层建筑应用混凝土的行业标准中对大体积的混凝土的规定是，混凝土的内部和表面温度不的相差超过25摄氏度，表面和环境间的温差也不能超过25摄氏度。

3施工方面的技术分析

3.1材料方面的控制技术

材料的控制工作对于大体积的混凝土在高层建筑中的应用是技术性的要求，其主要需要注意的问题是：首先要对材料的质量予以确保，其次，混凝土在水凝的过程中会对温度有一定的要求，因此温度控制也是关键因素。所以，在大体积混凝土的质量中材料质量是基础。在施工前的混凝土搅拌的有效程度，直接影响了混凝土材料的质量，不同强度要求的监督需要的材料性质也不同，所以尽量需要根据需要进行满足。比如，在柱子的建造中，混凝土材料的配比就需要尽量的对水泥以及水灰进行减少用量，并增加石子的使用量，其次，粉煤灰和外加剂的使用要根据实际情况进行调整，从而对混凝土的强度进行控制。对于混凝土的温度控制，应当关注的点是在对碎石进行浇水时的温度控制，并要保持通风，这样是对一些裂缝病害出现的有效预防。

3.2浇筑方面的技术

浇筑是混凝土在利用上的关键环节之一，对于大体积的混凝土结构而言，其结构的差异使得浇筑工艺的要求更加的严格，需要在浇筑种类以及浇筑放量的问题上进行注意。浇筑的顺序是有一定的规律和规定的，首先要进行核心筒墙进行浇筑，其次才是柱、梁以及板混凝土浇筑。墙体在浇筑上的厚度需要确保在5厘米并且45厘米的高度是最佳的高度，而浇筑的时间应确保两个小时之间。对于柱体的浇筑，需要加入钢丝网片等结构。对于梁以及板的浇筑施工在技术上应当注意必须让坡度保持一致，并且要待筏板凝固之后才能开始第二次的浇筑，这样才能对浇筑的质量进行保证。技术方案可以对浇筑的质量进行有效的保证，合理的布置是前提，对于大尺寸的大体积混凝土可以使用分层连续的浇筑方法。而对于厚度不大但是面积较大的混凝土结构，应当通过分层分段的她不式推进斜面浇筑法，而对于长度大大超过厚度的混凝土构件，一般采用斜面分层法，混凝土浇筑顺序应保证新浇筑的混凝土不出现冷缝，采用薄层浇筑，层间结合按施工缝处理，并要控制好层间间歇时间，间歇时间过长，已浇筑混凝土的弹性模量增长得过高，约束会过大以致在新老混凝土结合面产生裂缝，间歇时间过短，已浇筑的混凝土还处于升温阶段，表面温度较高时就已被覆盖，不利于散热，同时也加快新浇筑混凝土的温升，相互影响就有可能超过允许的最高温升，加大了混凝土产生裂缝的可能性，因此适当的覆盖时间应选择在已浇筑混凝土温度已降到一定值，即新浇筑混凝土温升倒加到已浇筑混凝土中后，已浇筑混凝土温度回升值不大于原混凝土最高温度。

3.3温测技术

温度对混凝土的影响。温度变化对凝土强度的影响混凝土拌合物是由水泥、集料、拌和用水及外加剂等质组成的混合物。在混合物拌制过程中主要发生的化学变化是水泥的水化反应，水泥水化速度与水泥细度有关，同时也是随着温度的变化而变化的，温度越高，反应越快。

混凝土的温测技术是确保大体积混凝土质量的重要技术之一，对混凝土的温度进行控制可以有效防止底板产生裂缝。混凝土温测过程中必须对其各土层的温度都进行测量，并就其温度特性分别进行分析。对于温度传输器而言，通常采用的是电阻型温度计，进行温度的测量时应注意测温点以及测温线的分步进行，先进行位置的选定，并进行记号的编订和定位，然后再进行温度的测量。此外，应确保测温线同钢筋之间的合理接触，以确保测量过程的精确性，防止混凝土内部温度应力的出现。

4养护技术

待大体积混凝土施工结束后，还应对其进行养护。混凝土养护的主要目的是为了实现对混凝土温度的有效控制，以降低其内外温差，并满足混凝土抗力方面的相关要求。进行混凝土的浇筑时应进行塑料布的覆盖，并在塑料布的基础上进行防寒毡的覆盖，以做好保温保湿工作，避免混凝土的表面由于脱水而导致裂缝的产生。此外，还要注意设置隔热层，以实现混凝土内部温度的有效降低。混凝土采取保温养护，主要是为了减少混凝土内外温温差，延缓收缩和散热时间，使混凝土在缓慢的散热过程中获得必要的强度来抵抗温度应力，同时可降低变形变化的速度，充分发挥材料的徐变松弛特性，有效地削减约束应力，使其小于该龄期抗拉强度，防止内外温差过大，而导致出现温度裂缝。由于内散外蓄综合养护措施，可有效降低混凝土的温升值，且可大大缩短养护周期，尤其适用于大体积混凝土施工。故本工程采取蓄水保温养护，即先在混凝土表面覆盖双层麻袋，浇水湿润。待混凝土初凝后在基础周围砌挡水，蓄水深10cm，养护时间为28天。

结语

对于高层建筑基础承台大体积混凝土施工，要结合现场的特定条件，采取由浅基到深基的施工步骤，对不同体量的承台制定不同的浇注方案和技术措施，有效的降低了泵送大体积混凝土内部的最高温度，消除了冷缝现象。在承台中间设置棋盘式搞低水平施工缝，取得了良好效果。还要根据现场的施工情况，对高层建筑进行混凝土施工，采用合理方式浇注，搅拌并养护等是混凝土施工中的常见问题，值得进一步推广和运用。

参考文献：

[1]赵志络，赵帆.高层建筑施工[M].北京：中国工业出版社，1997.

[2]钢筋混凝土结构设计规范编写组.钢筋混凝土结构设计规范（GBJ10-89）[S].1989.

[3]国家建委建筑科学研究院主编.钢筋混凝土结构研究报告选集[M].北京：中国建筑工业出版社，1997.