淺談高層建筑大體積混凝土施工

蔡志軍

（廣西浩天建筑工程有限公司，廣西 南寧 530000）

隨著我國建筑業的快速發展，大體積混凝土被廣泛應用于高層建筑基礎中。但是由于大體積混凝土施工的特點，其在固化過程中釋放的水化熱會產生較大的溫度變化和收縮作用，從而導致混凝土出現裂縫，給工程的質量和安全造成不利的影響，因此，對高層建筑超厚地板大體積混凝土的施工應用技術進行探討十分必要。

1 大體積混凝土的定義

在我國，大體積混凝土是指一次澆筑量大于1 000 m3或混凝土結構實體最小尺寸等于或大于2 m，且混凝土澆筑需研究溫度控制措施的混凝土。在其他國家，大體積混凝土結構實體最小尺寸有的為大于或等于0.8 m，有的為大于或等于1.2 m。

2 大體積混凝土對原材料的要求

2.1 水泥

選用水化熱較低的42.5 R普通硅酸鹽水泥，同時摻加合適的外加劑以改善混凝土的性能。一般水泥用量控制在450 kg/m3，水灰比控制在0.5～0.55以下，初凝時間可延長4 h左右，終凝時間10 h左右。

2.2 骨料

2.2.1 粗骨料

選用70～40 mm連續配碎石，含泥量不大于1%；選用粒徑較大、級配良好、和易性較好、抗壓強度較高的石子配置混凝土。

2.2.2 細骨料

選用細度模數2.8～3.0的中砂，平均粒徑大于0.5 mm，砂石的含泥量控制在1%以內，不能混有其他有機雜質和使用海砂。當選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土時，應減少相應的用水量和水泥用量，以減少水泥水化熱，降低混凝土溫升，從而減少混凝土收縮。

2.3 外加劑

一般粉煤灰的摻量應為水泥重量的15%，其不但可有效的改善混凝土的粘聚性和可泵性，還可有效地提高泵送混凝土的穩定性，降低混凝土的水化熱，增強后期混凝土的強度和耐久性，減少混凝土收縮。根據有關試驗資料表明，每立方米混凝土的水泥用量每增減10 kg，其水化熱引起混凝土的溫度相應降l～1.2 ℃，因此可使混凝土內部溫度降低 5～6 ℃。在具體施工中，摻合料、外加劑等應具有產品合格證書和性能檢測報告，其品種、規格、性能必須符合現行國家產品標準和地方建設主管部門頒發的相關規定，同時應符合施工組織設計的規定。

2.4 混凝土的施工配合比

根據設計強度和泵送混凝土對坍塌度的要求，一般采用62.5R硅酸鹽水泥，其水∶水泥∶砂∶碎石∶復合劑＝0.25∶1∶1.82∶2.5∶0.04。混凝土的坍落度宜在15～18 cm。

3 大體積混凝土的施工工藝要點

3.1 混凝土的攪拌

為防止水分向石子與水泥砂漿面的集中，在攪拌混凝土時，可通過改變以往的投料程序的方法，即先把水、水泥和砂拌和后，再投放石子進行攪拌。

3.2 控制混凝土的澆筑溫度

降低澆筑溫度不但能降低混凝土中的最高溫升，也能直接影響到新舊混凝土間的溫差。因此，在施工時應嚴格控制混凝土的澆筑溫度。

（1）降低混凝土入倉溫度，即可在石子入倉前先澆水冷卻，并使其吸足水分，以減少坍落度的損失；可澆水冷卻砂的溫度等，從而達到降低大體積混凝土溫度的目的。

（2）降低拌和料的出機溫度（由碎石、砂、水及水泥實際溫度、比熱、通過熱交換計算測得）。拌和料拌和好后，在運輸的過程中，為防止拌合料升溫，可搭個簡易遮陽棚，并在混凝土泵送管上鋪設兩層保持濕潤狀態的草袋子（每日澆水兩次，以保持濕潤狀態），防止日照及氣候高溫引起混凝土拌合料的大幅度溫升，必要時也可在使用前沖洗骨料。運輸工具如果具備條件也可搭設避陽措施。

（3）應盡量縮短混凝土拌和物的運輸時間和縮減轉料次數，可邊澆筑邊覆蓋隔熱被，也可在工作面現場采用涼棚并噴霧降低工作面氣溫，以達到混凝土拌和物的入模溫度。

（4）砼最高澆筑溫度不得超過28 ℃。在澆筑砼時可投入適量毛石，以吸收熱量并節約砼；澆筑時若外界氣溫過高，可采用在輸送管上加蓋草袋并噴冷水的方法。

3.3 混凝土的澆筑

（1）一般情況下，對于結構尺寸不太大的混凝土構件可采用分層連續澆筑法，從短邊開始沿長邊方向進行；對于厚度不大而面積較大的構件，宜采用分層分段踏步式推進的斜面澆筑方法；對于長度大大超過厚度的混凝土，澆筑一般采用斜面分層布料方法施工，即一次澆筑、一個坡度、分層澆筑、循序推進、一次到頂的方法，以減小混凝土內外溫差，且不致出現裂縫。這種自然流淌形成斜坡混凝土的方法，能較好地適應泵送工藝，避免混凝土輸送管道經常拆除、沖洗和接長，從而提高泵送效率，簡化混凝土的泌水處理，保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時間。

（2）選用Φ100插入式振搗棒，一個混凝土泵配備3臺振搗棒，分3處布置。第一處布置在出料點，為防止混凝土集中堆積，先振搗出料口處混凝土，使混凝土形成自然流淌坡面；第二處布置在坡腳處確保混凝土下部密實；第三處布置在斜面中部。

（3）在澆筑混凝土時，應采用二次振搗法振搗，振搗時直上直下，要求快插慢拔，防止漏振、欠振和過振，以提高混凝土的密實度和抗拉強度；每個澆筑區域的振搗由專人負責。特別加強最后一層的振搗，嚴防漏振。

（4）每一層澆筑的混凝土必須在下部混凝土初凝之前振搗結束；上層混凝土振搗時，振搗棒必須插入下層5 cm左右，進行超深振搗，以消除兩層之間的接縫。

（5）為防止混凝土表面產生細小裂縫，在混凝土澆筑后、初凝前，先初步用刮杠刮平表面，并用木抹子搓毛和用鐵滾筒碾壓數遍，以減少砼表面收縮裂縫；搓毛后應立即用一層薄膜兩層麻袋覆蓋，防止混凝土溫差過大和表面失水。

3.4 混凝土的保養

為了防止在大體積混凝土施工時由于產生的高溫而燒壞混凝土，影響混凝土的施工質量，可采用循環水系統降溫的辦法，保證進入口水溫在25℃以下，出口水溫在58℃～68℃以內，在水溫超過C70時我們采用加快循環水量的辦法，并在混凝土上部采用麻袋濕水保養的辦法，一般養護為14 d，前1～3 d白天為2 h/次，晚上不少于2次，4～7 d白天每天不少于4次，晚上至少1次，7～14 d白天每天不少于2次，并確保覆蓋物濕潤。

3.5 成品保護

混凝土澆筑完成后，在混凝土抗壓強度未達到 12 N/mm2時，禁止上面上人；當混凝土抗壓強度未達到12 N/mm2時，嚴禁在上面放線、測標高、運輸材料和搭設支模等，以防混凝土受到破壞。待混凝土達到要求強度及表面溫度與環境溫度差< 20℃時，方可拆除保溫層。

3.6 加強混凝土的測溫

為及時掌握混凝土內部溫升與表面溫度的變化值，應布置縱、橫雙向測溫孔，采用L形布置，每個測溫點埋設溫管2根，ф10管底埋置于混凝土的中心位置，5天以內每2 h測一次，以后每4 h測一次，以隨時掌握混凝土內的溫度變化情況；通常，混凝土的內外溫差控制在25℃之內，當高于或低于此溫度時，則應及時調整保溫和養護措施，以有效控制有害裂縫的出現。

4 結束語

綜上所述，高層建筑大體積混凝土施工涉及到環境、材料、設計及施工技術等多種因素的復雜問題，在施工中應嚴格控制水泥、砂石、外加劑等原材料質量，正確選用混凝土級配，嚴格控制混凝土澆筑質量、混凝土溫度、混凝土保養、成品保護及混凝土的測溫等，以期能盡可能地避免出現混凝土裂縫，從而確保工程施工質量。