城建高層建筑大體積混凝土結構施工技術的探討

劉 超　吳曉朋

身份證號：1.4101 2219880425621X　2.410185198110152016

城建高層建筑大體積混凝土結構施工技術的探討

劉 超1吳曉朋2

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隨著時代的發展，高層建筑越來越多。因為高層建筑本身所具有的現代化和復雜性特點，對建筑材料質量、建筑工藝、設備的采用以及管理人員等方面的要求也越來越高，其中大體積混凝土的應用就是目前各高層建筑施工過程里的一項最為重要的因素。本文主要對高層建筑結構中大體積混凝土的特點、施工流程進行了分析與探究。

高層建筑；大體積混凝土；特點

一、城建高層建筑大體積混凝土結構的特點

較普通體積混凝土結構而言，大體積混凝土具有如下方面的特點：首先是體積相對較大，且塊體相對較厚。其次是混凝土結構所需連續澆筑量相對較大，且其結構對于整體性方面的要求也相對較高。較普通混凝土來說，大體積混凝土水化熱會導致混凝土的內部溫度更高。 再次是若混凝土的厚度大于1。5m，則必須對水平分層施工的設置進行考慮，以更好地降低水化熱對大體積混凝土結構所帶來的不良影響。最后是對于高層建筑結構而言，其大體積混凝土結構通常埋于地下，主要用于基礎結構中，因而其所受外界環境溫度改變的影響相對較小，但是，對于抗滲方面的性能要求相對較高，因此，進行高層建筑大體積混凝土的施工過程中，必須重點考慮進行水化熱的影響以及混凝土結構自防水等相關問題的分析。

二、城建高層建筑大體積混凝土結構施工流程

1、基坑開挖

因基坑土質全部為淤泥，為保證基坑開挖成功，采用拉森式鋼板樁圍堰，挖掘機開挖。因跨度太大，開挖一段支撐一段。基坑開挖完畢后，澆筑承臺墊層混凝土，進行鋼筋和模板的施工。

2、鋼筋、模板安裝

鋼筋按照設計規格、尺寸在鋼筋加工廠下料制作，運至現場，按設計間距綁扎成型。模板采用大塊鋼模板，外部加固支撐在鋼板樁上。

3、混凝土配合比

施工前在監理的監督下，承包商現場取樣水泥、黃砂、石子等材料送到有資質的單位做了C25混凝土配合比試驗，出具的試驗報告中C25混凝土配合比為水泥：黃砂：石子=l：2.15：3.33，即每m3混凝土水泥用量達344kg.后經業主、監理、設計、施工等單位專門研究，認為該配合比水泥用量偏大，這樣勢必對混凝土水化熱控制不利，決定摻入一定數量的優質粉煤灰，以降低水化熱。并按此方案。重新做配合比試驗。結果為水泥，黃砂，石子=l：20.45：3.40，即每m3混凝土水泥用量減少至320kg，粉煤灰摻量為水泥用量的15%。另外混凝土的水灰比盡管在試驗報告中已明確，但由于黃砂、石子等材料的含水量每批次不盡相同，同時受天氣環境的影響較大，因此在混凝土澆筑過程中根據實際情況靈活掌握，即在滿足泵送工藝要求條件下，盡可能降低水灰比，一般控制在0.46～0.47左右，坍落度嚴格控制在15cm以下。

4、混凝土施工

（1）分塊澆筑法

為了盡量避免大體積砼內外的溫差問題，在進行施工過程中宜采取分塊澆筑法。分塊澆筑法又可以分為水平分段澆筑與豎向分層澆筑兩種方式，其中分層澆筑又可分為全面分層、分段分層及斜面分層三種方式。在竣工時間較充足的情況下，可以將大體積砼的結構采取分層多次澆筑，各施工層之間的結合均按照施工縫來處理，也就是薄層澆筑技術，這種技術能充分散發砼內的水化熱。在施工過程中，應注意每道程序的間歇時間，如果間歇的時間太長，會影響竣工，同時也會使原來的砼對新澆筑砼產生約束力，進而會在上下層砼結合面產生難以發現的裂縫；如果間歇的時間過段，則可能正處在下層砼的升溫階段，表面溫度高，再覆蓋上層砼，就不利于下層砼的散熱，也可能造成上層砼的沉降問題，提高裂縫的可能性。

（2）二次振搗技術

二次振搗技術，對提高砼的抗裂性具有重要作用，大量的施工實踐表明，對已經完成澆筑但尚未凝固的砼加強二次振搗工作，能有效避免砼由于水平鋼筋下部產生的水分及空隙等，以此提高鋼筋與砼之間的凝聚力，避免由于砼沉降而產生裂縫，并能以此降低砼內微裂的現象，提高砼的密實度，并增強砼的抗壓強度約10%一20%，有效防止裂縫產生。

（3）大體積混凝土攪拌

在傳統的大體積砼攪拌過程中，水分會與濕潤的石子表面直接接觸，在砼逐漸成形或靜置的過程中，水就會向水泥砂漿和石子的界面集中，最終在石子表面形成水膜層。在砼已經硬化后，由于存在水膜層，就會造成界面的過度層趨向疏松多孔化，減弱了硬化水泥砂漿和石子之間的粘結性，進而成為砼結構中最薄弱的環節，對砼的抗壓力及其他物理學性能造成不良影響。改進大體積砼的攪拌方式，能有效提高砼的極限拉伸力，避免砼結構的收縮。為了進一步保障砼的質量，可以通過二次投料的砂漿裹石或者凈漿裹石等攪拌技術，既能防止水分過于向石子及水泥砂漿界面集中，又能保障硬化后的界面過度層更密集，并提高約10%的砼結構強度，提高其極限抗拉值與抗拉強度。大量的施工已經證明，在砼結構的強度基本趨同的情況下，能夠適當減少水泥用量，也避免了水化熱的產生。

5、混凝土養護

待大體積混凝土施工結束后，還應對其進行養護。混凝土養護的主要目的是為了實現對混凝土溫度的有效控制，以降低其內外溫差，并滿足混凝土抗力方面的相關要求。土待混凝土收水后在外露表面覆蓋塑料薄膜、養護紙或噴涂養護液等保溫材料，塑性薄膜和浸濕吸水性織物如麻袋、帆布等配合使用能獲得良好效果，可保住混凝土中水分且能使混凝土表面水分均勻分布，避免由于水流淌而使混凝土表面產生斑紋。保溫層鋪設完畢后根據情況、部位采用草簾、麻袋、塑料薄膜、土、砂等保溫材料覆蓋，保溫層總厚度宜經計算確定并事先準備好。當混凝土內部與表面溫度之差不超過20℃時即可逐層拆除保溫層，一般l-2d拆除一層。要保證混凝土內部與表面溫度之差不超過控制值，當混凝土內部與環境溫度之差接近內部與表面溫度控制值時即可全部撤掉保溫層。注意收聽天氣預報并備足保溫材料以防止寒潮、暴雨襲擊。冬期施工時保溫養護的時間要保證混凝土在受凍前能夠達到受凍臨界強度并要冷卻到5℃時可全部撤掉保溫層。

6、混凝土測溫

混凝土的溫測技術是確保大體積混凝土質量的重要技術之一，對混凝土的溫度進行控制可以有效防止底板產生裂縫。混凝土溫測過程中必須對其各層的溫度都進行測量，并就其溫度特性分別進行分析。溫度傳輸器，通常采用的是電阻型溫度計，進行溫度測量時應注意測溫點以及測溫線的分步進行，先進行位置的選定，并進行記號的編訂和定位，然后再進行溫度的測量。此外，應確保測溫線同鋼筋之間的合理接觸，以確保測量過程的精確性，防止混凝土內部溫度應力的出現。

7、拆模、回填

承臺混凝土施工完畢后，養護3天后，就可以將模板拆除，經監理工程師檢查合格后，回填基坑。

三、結束語

綜上所述，大體積混凝土作為高層建筑施工中非常關鍵的環節，對高層建筑整體結構體系具有非常重要的影響。在大體積混凝土施工過程中，由于混凝土體積較大，水熱化十分集中，這就導致內部溫度較大，極易產生裂縫，因此在具體施工過程中，需要采用合理的施工技術，確保大體積混凝土施工的質量。

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