超高層建筑大體積混凝土施工技術研究

丁曉

（福建省閩南建筑工程有限公司，福建 泉州 362100）

0 引言

大數據時代背景下，建筑施工技術有了突飛猛進的發展，大體積混凝土施工技術應用越來越廣泛。但是由于經驗不足，很多細節還有待于進一步完善。因此，必須提高重視，及時整改，不斷優化技術方案，推動建筑行業發展的整體水平不斷提高。

1 大體積混凝土施工技術特點

一般大體積混凝土的特點表現為以下幾個方面：首先，大體積混凝土的結構厚度大，在澆筑期間以及完成澆筑之后會出現大量的水化熱，隨著熱量在混凝土的內部聚集，并且長時間不能散發，導致混凝土的內部和外部溫度差異很大，隨之出現溫差應力；其次，在施工期間需要不間斷進行澆筑，加之澆筑量很大，如果出現間斷和空隙會對大體積混凝土的整體結構造成影響，而裂縫問題的處理也要比一般的混凝土裂縫更加難以處理；最后，施工工序較為復雜。由于施工要素和環境的變化，使施工過程和施工質量受到一定的影響，對溫度控制和養護要求都很高，需要對攪拌環節、振搗環節以及澆筑環節加以重視，同時也對施工材料提出了很高要求。

2 超高層建筑大體積混凝土施工技術要點

2.1 材料嚴格篩選

進行大體積混凝土施工之間需要施工單位對材料進行管理，保證施工材料足夠，施工人員還要對混凝土分類，根據施工實際情況計算出混凝土的需求量。在配置混凝土的過程中主要是利用馬歇爾體系的級配系數，之后合理調整。在選擇大體積混凝土的過程中需要注意，對于水泥的選擇來說，可以根據實際情況選擇礦渣水泥和硅酸鹽水泥，需要根據施工標準選擇材料，主要考慮到降低混凝土的水化熱，如果水泥的細度不足需要及時處理。在保證混凝土的強度基礎上將水泥的含量控制在合理范圍內。在配比的過程中可以適當加入化學藥劑提升混凝土的性能，比如加入煤灰可以延緩凝固時間，讓凝固的時間變長，避免快速凝固升溫。借助粉煤灰可以提升混凝土結構的流動性。對于骨料的利用也十分關鍵，一般需要在混凝土中加入的骨料比例為80%，以清潔程度較高、巖石彈性較小的骨料為主，要求粗骨料的粒徑較大。

2.2 大體積混凝土配合比

混凝土的配合比影響著混凝土的強度和硬度，因此，施工前需要計算出大體積混凝土所需要的材料和用量，以便得到最佳配合比，配合比應當在符合施工強度的前提下，減少水泥的使用量。在大體積混凝土的材料中，砂、石、骨料以及水泥是關鍵。一般選用二區中砂，含泥量應當小于1%的石子，碎石的粒徑在5～31.4mm 之間；骨料在混凝土中，一般占有79.5%～83.2%的絕對體積，因此骨料選擇至關重要，一般選擇標準為優良的級配、較小的巖石彈模、表面清潔無弱包裹層等；水泥的水熱化反應會容易讓混凝土產生裂縫，因此，為了減少裂縫產生，可適當使用粉煤灰作為水泥的替代物，一般用量為14%～21%，需要注意的是粉煤灰的細度需要同水泥保持一致。大體積混凝土的配合比在符合工程要求的前提下，選擇相應的材料。水泥的水熱化反應影響較大，為了減少水化熱過程中的熱量以及減少水熱釋放的時長，可以選用火山灰質硅酸鹽水泥這類低熱化的水泥品種作為材料，這類水泥材料的用量一般需要控制在450kg/m3。

2.3 澆筑技術

混凝土施工中操作工藝是否標準，直接決定著其性能的穩定性。所以，在建筑工程中要從基礎施工抓起，在混凝土澆筑環節選用無縫工藝，主要從以下方面進行控制：①充分了解工程方案，結合以往施工經驗，事先做好工程實施規劃，制定科學的操作規范，并嚴格執行，為建筑工程質量保駕護航；②盡量縮短混凝土在運輸過程中所用的時間，嚴防在輸送環節性能發生變化。此外，在材料進入建筑工地前，必須要進行科學實驗，認真分析其性能是否滿足使用需求，一旦發現問題，必須及時更換，從源頭切斷風險。現場混凝土的輸送，最好選用泵送，有效保障了現場澆筑質量；③澆筑施工非常關鍵，在具體實施中，要選擇適宜的高度及厚度，細節上做好把控，保障完工的項目符合工程的使用需求，盡量避免失誤發生，降低安全隱患。

2.4 振搗技術

當建筑工程中完成混凝土澆筑后，實施振搗作業，做好裂縫的防范工作，將其對工程的整體影響降至最低。從工程具體實施來看，無縫技術的應用優勢較為明顯。主要體現在以下幾點：①通過振搗棒的作用，使混凝土施工中的振搗作業更加充分，振搗作業過程中要嚴格控制時間，嚴防時間過長影響混凝土性能；②根據需求適當引入預應力，充分發揮其作用，進而有效預防結構主體出現裂縫，不斷研發新技術有效應對裂縫出現，使建筑物更加耐用，結構更安全，滿足新時代下人們逐步提升的物質需求。

2.5 溫測技術

為了保證大體積混凝土的施工質量，需要對溫度進行測量和控制，這是由于大體積混凝土的面積較大、內外溫差大、內部的熱量散發較慢，為了避免底板出現裂縫問題，需要施工單位的技術人員分析大體積混凝土溫度的變化規律，進而采取措施對溫度控制。在實際施工過程中可以利用電阻型溫度計，測量各層溫度，并且對測溫點和測溫線合理設置，確定位置后做好標記，讓測溫線和鋼筋充分接觸，包裹好外部的導線頭，進而保證檢測結果。測溫人員要嚴格按照規定測量和填寫測溫表，然后技術人員對數據整理分析，合理采用水化升溫、減小混凝土收縮等措施，避免內部和外部的溫度大于25℃。在大體積的混凝土澆筑過程中，主要是避免出現溫度過高的情況，所以一般不會再在夏季的午間澆筑，在光線較強的情況下可以設置遮陽棚，也可以使用冷水攪拌、原料冷卻的方法，在該環節還可以使用計算機技術對保溫層的效果模擬，以此節約施工成本。

2.6 大體積混凝土裂縫控制技術

按大體積混凝土出現的常見裂縫類型劃分，溫差式裂縫是最為常見也是受溫度因素影響最大的裂縫類型。因此，在實際的大體積混凝土施工時，就要充分關注到降溫問題，盡可能規避溫度差過大的情況。可以在混凝土內部布置好冷卻水管道，在混凝土澆筑完成后，在管道內注入冷卻水，加速終凝，起到降低混凝土內部溫度的作用，降低混凝土由于內外溫度相差過大而出現裂縫的概率。同時還要在混凝土模板外部設立測溫點，安裝溫度測量傳感器，便于人員實時掌控混凝土內部的溫度變化情況，精確調整冷卻水的管道循環時長以及冷卻水的循環流量。將內外部溫差控制在25℃以內即可。安裝冷卻水管道必須使用質量過關、性能穩固的鋼筋骨架與支撐用的桁架，降低出現管道變形的可能。冷卻水的流動順序必須是先流往溫度較高的中心，再向著邊緣部分流動，在臨近混凝土中心的位置布置進水管口，在混凝土內部邊緣布置出水口。由于大體積混凝土體積較大，一般需要分為幾層進行水管布置與操作，要確保錯開層間的垂直進出管口。除此之外，水管的流量控制閥門與監流設備也要布置出水管口。

2.7 養護技術

在完成混凝土澆筑之后，要求土結構進行徹底的養護，該環節可以有效避免混凝土結構凝固后出現裂縫問題，所以需要確保混凝土表面的濕潤型，另外需要對溫度的變化加以重視，要求施工人員利用降溫方法，避免由于溫度差異出現裂縫問題，在養護期間需要選擇合理的保溫材料，根據工程實際情況進行保溫之后對模板拆除。施工人員要考慮到氣候條件以及工程實際情況，進而保證養護環節的科學性。可以在澆筑完成后12h 定期（持續時間至少14d）對表面進行保溫保濕養護。

3 結語

隨著超高層建筑的逐漸增多，大體積混凝土結構是確保高層建筑穩定性的基礎，由于該結構具有較明顯的優勢，承重能力較高，在高層建筑中得到了大面積的使用，大體積混凝土施工技術是現代建筑工程施工技術的重要組成部分。出現裂縫是該結構在施工與使用的過程中，最容易出現的問題，給整個建筑工程帶來了很大的安全隱患，因此，在進行大體積混凝土施工時，需要工作人員嚴格按照要求與程序進行施工，并且在施工實踐中，不斷總結與反思，及時發現其施工技術問題，并加以解決，減少外部環境的影響。另外，完善施工管理方式，確保工作人員樹立負責的工作態度，避免人為因素對該結構施工造成的不良影響，確保高層建筑的質量與安全，為我國的經濟發展做出貢獻。