高層建筑大體積混凝土施工技術探究

黃永志

（廣西鑫宇房地產開發有限公司，廣西 柳州 545001）

前言

最近幾年的建筑正在高速的發展著，出現越來越多的高層建筑，大體積混凝土也得到越來越廣泛的應用。所謂的大體積混凝土就是指其有較大的結構尺寸，并且還要通過一定的措施對由水化熱造成的裂縫問題進行有效的防御。大體積混凝土裂縫的產生大部分是由溫度應力產生的，嚴重影響了高層建筑物的安全性、耐久性以及受力性。所以，對施工過程中大體積混凝土的質量進行必要的控制是十分重要的，使施工的質量得到保證。當前關于大體積混凝土施工技術的提高已經成為建筑施工行業內重點研究的問題。下面本文將從多方面進行探討。

1 大體積混凝土的特點

與普通的混凝土結構相比較，大體積混凝土所具有的特點如下所述：首先最顯著的特點就是體積較大，并且每一塊混凝土也擁有較大的厚度；其次大體積混凝土在連續澆筑方面的需求量較大，而且在整體結構方面的要求也比較高，通過和一般的混凝土作比較，大體積混凝土由于水化熱產生的內部溫度要比一般的混凝土所產生的要高得多；再次如果混凝土的厚度要比1.5米大，那么就要考慮水平分層施工時必要參數的設置，把水化熱對混凝土造成的負面影響降到最低；最后大體積混凝土在高層建筑中使用時常常深埋于地下，經常被用作基礎結構，所以外部的溫度變化對大體積混凝土的影響較小，但是這種混凝土結構必須要在抗滲方面的有較高的性能。所以，在進行大體積混凝土施工時一定要注意水化熱以及防滲性能方面的問題。

2 大體積混凝土施工中常見的問題

在混凝土施工時最主要的問題就是裂縫問題，造成大體積混凝土裂縫問題出現的因素很多，但主要是由以下幾個方面引起的：第一，收縮裂縫，在進行材料混合的過程中，水泥量以及用水量使用的量越大就會產生越大的混凝土的收縮，造成收縮裂縫的出現；第二，溫差裂縫，這種裂縫產生的主要因素是因為在混凝土結構的內部以及外部存在較大的溫度差，在進行混凝土施工過程中由于較大量的水泥的使用造成結構的截面積較大，混凝土澆筑工作完成后，混合后的水泥將會產生劇烈的水化熱，造成混凝土內部的溫度過高，并且不容易發散出來，這樣就會產生較大的內外溫差，由于物體的熱脹冷縮使混凝土根據溫度的變化對體積產生應力，當抗拉強度小于外界的拉力時就會使造成混凝土溫差裂縫的出現；第三，材料裂縫，由于材料本身的問題造成混凝土表面出現龜裂，主要因素是由于水泥的安定性不達標或者使用了含泥量較高的骨料造成的。

3 施工方案以及技術研究

通過上文的敘述我們了解到大體積混凝土裂縫的產生是有多方面的原因的，但主要方面還是溫度應力的影響，對于高層建筑大體積混凝土的質量進行控制需要全方位的治理。

3.1 設計的構造要求

除了要達到生產工藝以及設計規范以外還必須要使大體積混凝土的基礎工程滿足下面的要求：（1）應將大體積混凝土的設計強度等級控制在C25-C40的范圍之內；（2）對于構造鋼筋要對其溫度裂縫以及溫度應力等方面進行配置；（3）如果混凝土在巖石類的地基上使用，還需要添加滑動層，并且設置在混凝土的墊層上；（4）要盡量清除混凝土的外界束縛力；（5）相關的負責單位要對應變以及溫度場的設計測試要求給出明確的規定；（6）進行大體積混凝土的施工澆筑要設置好水平施工縫以預防溫度裂縫的產生；（7）對于特殊的基礎形式例如箱體基礎以及大塊式基礎不適合設置豎向施工縫以及永久變形縫。

對澆筑體的收縮應力以及溫度和有溫度產生的應力應該在混凝土施工之前計算好，掌握施工階段升溫的峰值以及控制好內外溫差和溫度的下降速度，實施合理的溫度控制措施。通常情況下內外溫差控制在30℃左右，升溫峰值不大于45℃，降溫速率保持在2.0℃/d。

此外在施工開始之前還要對天氣狀況進行必要的掌握譬如寒潮，高溫等現象，制定好應對各種溫度變化的施工措施。

3.2 所需材料及其配合比例

根據相關部門的核定，當混凝土的強度超過C20的時候，可以將混凝土60之內的后期強度作為評定時的數據，同時還依據此數據進行混凝土的配合比設計以及驗收工程。在施工工藝、耐久性以及設計規定的強度都滿足施工要求的情況下應該參照降低絕熱溫升、減少水泥用量、材料合理使用的原則選擇合適的混凝土配合比。大體積混凝土的配合比應該滿足下面的設計數據：（1）根據混凝土60或者是90天的后期強度作為大體積混凝土強度等級的判定依據；（2）對于攪拌之后的混凝土應該使澆筑時的塌落度不能高于160士20mm；水泥的使用應該保持在230至450kg/m3，此時的強度應該保持在C25-C40；（3）攪拌時水的使用量不應該高于190 kg/m3；（4）添加的礦物摻合料的量要根據工程的耐久性以及具體的情況給予確定，以水泥用量為參照，礦渣粉以及粉煤灰的使用量分別不應該超過其水泥用量的50%和40%，并且二者總的質量不能超過水泥總用量的50%；（5）砂率應該在38%-45%之間，水膠的使用比不能大于0.55，混合物的泌水量不能超過10 L/m3。

3.3 混凝土的澆筑方案

混凝土的澆筑方法有推移式連續澆筑和分層連續澆筑兩種方法，并且施工縫要根據下列規定進行留取（注圖中數字為澆筑的順序）。

推移式連續澆筑 分層連續澆筑

對于澆筑面積以及工程量都比較大，但是單次的澆筑層厚度不高于3m，并且澆筑能力較小時應當使用推移式連續澆筑的辦法。

3.4 混凝土的養護措施

在混凝土澆筑完之后要對其根據溫控技術的要求進行合理的保溫養護，同時還要滿足以下規定：首先，應該使降溫速率以及內外溫差滿足溫度控制的指標；其次，對混凝土產生的溫度應力的觀察應該保持在15天以上；最后還要使混凝土的表面在保溫養護的過程中持續保持濕潤。

在澆筑工作完成后的4至6個小時之內可能在澆筑面上出現塑性裂縫，此時可以通過二次澆灌層或者二次壓光的技術進行處理。保溫養護時可以使用草袋鋸末、塑料薄膜等作為保溫材料，在極為寒冷的環境下還可以搭設保溫棚進行保溫。

結束語

在高層建筑大體積混凝土的施工過程中，首要工作就是對原材料的質量進行必要的控制，此外還要利用科技水平較高的施工技術來控制混凝土的澆筑工作。大體積混凝土后期的養護工作我們也要高度的重視，使高層建筑物中的混凝土質量得到切實的保證。我們在日常的工作中要注意在這方面的探索研究，找到更高效的辦法使高層建筑大體積的混凝土的施工技術提高到更高的層次。本文所論述的各項策略僅筆者粗略的見解，希望對高層建筑大體積混凝土的施工方面的技術能夠提供一定的幫助。

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