淺析高層建筑大體積混凝土施工技術(shù)研究

張廣浩+張繼偉

摘 要： 近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用已日漸廣泛，對建筑施工技術(shù)帶來新的挑戰(zhàn)。隨著建筑高度越來越高，高層建筑大體積混凝土施工愈加重要，因溫度應(yīng)力產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象也屢見不鮮。因此對高層建筑大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行研究，有著十分重要的工程意義。本文主要對大體積混凝土在高層建筑結(jié)構(gòu)中的特點(diǎn)、材料準(zhǔn)備及施工工藝進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞： 高層建筑；大體積混凝土；特點(diǎn)；施工工藝

一、大體積混凝土的特點(diǎn)

美國混凝土學(xué)會(huì)（ACI）規(guī)定：“任何就地澆筑的大體積混凝土，其尺寸之大，必須要求解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度減少開裂”。大體積混凝土施工在現(xiàn)代建筑工程建設(shè)十分常見，如高層樓房基礎(chǔ)、大型設(shè)備基礎(chǔ)等。其特點(diǎn)主要就是大體積，也就是實(shí)體最小尺寸大于或等于1米，其具有較小的表面系數(shù)，水泥水化熱具有集中釋放的特點(diǎn)，內(nèi)部能夠快速升溫?；炷辆哂休^大的內(nèi)外溫差，這種情況下，很容易出現(xiàn)溫度裂縫等問題，進(jìn)而對建筑物結(jié)構(gòu)的安全性及使用性能造成嚴(yán)重的影響。

相比其他混凝土結(jié)構(gòu)，在建筑工程施工中大體積混凝土的主要特點(diǎn)就是不僅具有較大的體積，還具有較厚的塊體。在澆筑中這種混凝土具有較大的連續(xù)澆筑量，并對其整體性具有較高的要求。與其他混凝土結(jié)構(gòu)相比，這種混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生水熱化情況，進(jìn)而出現(xiàn)其內(nèi)部混凝土溫度提升的現(xiàn)象。如大體積混凝土的厚度在1.5米以上的范圍，應(yīng)安置水平層。，這樣可以有效降低水熱化對其結(jié)構(gòu)帶來的危害。在施工中大體積混凝土主要設(shè)在高層建筑結(jié)構(gòu)的地下，用于對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中，相對上部結(jié)構(gòu)，氣溫、雨水等因素對其影響很小。在建筑工程施工中，要求建筑物具有較高的抗震性能與抗?jié)B性能，基于此，必須根據(jù)施工場地的實(shí)際情況，結(jié)合施工地質(zhì)條件等進(jìn)行有效施工，并對大體積混凝土水熱化問題加以重視，避免各種質(zhì)量問題出現(xiàn)在施工過程中。大體積混凝土是高層建筑工程施工中的重要組成部分，其施工質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響到高層建筑施工的整體質(zhì)量。

二、高層建筑大體積混凝土原材料選擇

1、水泥

大體積混凝土開裂的首要原因就是水泥的水化熱，基于此，水泥的選用就顯得尤為重要。應(yīng)選用低水化熱的水泥作為大體積混凝土的施工原料，如火山灰水泥、礦渣水泥、礦渣硅酸鹽水泥等。此外，在確?；炷翉?qiáng)度的基礎(chǔ)上盡量對水泥用量進(jìn)行減少。水泥水化熱量的減少方式可以選用低水化熱水及降低水泥用量的方式，這種方式可以在一定程度抑制大體積混凝土內(nèi)部溫度的上升，進(jìn)而對混凝土內(nèi)外溫差進(jìn)行有效降低，還可以避免裂縫的出現(xiàn)。在高層建筑實(shí)際施工中，應(yīng)建立一套嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)確定水泥的選用，在選擇中應(yīng)采用具有穩(wěn)定性能，質(zhì)量合格的大型水泥廠家，按照規(guī)范要求對進(jìn)場后的水泥必須進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，不能使用不滿足規(guī)范要求的水泥，采用這種方式可以極大地對水泥自身因素所導(dǎo)致的開裂問題進(jìn)行有效降低。

2、粗骨料

碎石選用，其粒徑在滿足鋼筋間距以及泵送要求的基礎(chǔ)上，采用粒徑應(yīng)盡量大一些，進(jìn)而對水及水泥的用量進(jìn)行有效減少。粗細(xì)骨料必須選用強(qiáng)度高、干凈、針片狀少的材料，并將其含泥量有效控制在1%以下，同時(shí)不能存有有機(jī)物質(zhì)或其他有害物質(zhì)。

3、粉煤灰

作為高層建筑大體積混凝土施工中一種特別重要的摻合料，粉煤灰不僅可以提升混凝土的和易性、可泵性，在混凝土泵送施工中更具有重要作用；同時(shí)還可以起到替代部分水泥的作用，對水泥用量進(jìn)行有效減少，進(jìn)而促使水泥水化熱程度的降低。在選擇粉煤灰的過程中必須重視其細(xì)度及粒度的選擇，磨細(xì)加工粉煤灰后必須使其質(zhì)量達(dá)到1 級標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)嚴(yán)格計(jì)算與試驗(yàn)對有抗?jié)B要求的地下室混凝土必須確定其粉煤灰的摻入量，不能將混凝土的抗?jié)B性能降低，基于此在選用粉煤灰的過程中還要考慮到它的用途，不能隨意選擇。

4、外加劑

外加劑對高層建筑大體積混凝土澆筑效果具有重要的影響作用，通常情況下會(huì)選用減水劑、膨脹劑、防水劑、緩凝劑等作為大體積混凝土的外加劑。合理使用外加劑可以有效對水的用量進(jìn)行減少，進(jìn)而對水化熱進(jìn)行降低。根據(jù)由試驗(yàn)室配合比試驗(yàn)確定外加劑的用量。此外，還可以摻入一種高效的復(fù)合液劑在混凝土中，該液劑具有防水、緩凝、膨脹、減水等功能，在添加外加劑的過程中，必須重視比例搭配，不能出現(xiàn)比例失衡導(dǎo)致外加劑效果的降低。

三、高層建筑大體積混凝土施工工藝

1、混凝土拌和

需要通過理論計(jì)算和試配這兩種方法來確定混凝土的合理配合比，在試配階段，要按照設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求，盡可能的減少水泥用量以及水泥水熱化。眾多試驗(yàn)表明，水泥用量要盡可能的保持在450kg/m，以防建筑裂縫出現(xiàn)。而且大體積混凝土拌制還要摻外加劑、粉煤灰等物質(zhì)，由于這些物質(zhì)的投放量需要精準(zhǔn)，因此，需要有專人進(jìn)行投放，且每槽混凝土的攪拌時(shí)間需要30分鐘時(shí)間。大體積混凝土一般都可達(dá)到上千立方米，有的甚至能夠達(dá)到上萬立方米，因此，混凝土進(jìn)行拌制的時(shí)候要盡可能的集中拌制，如果有條件的話也可以采用商品混凝土。

2、混凝土運(yùn)輸

為了降低水化熱，配制混凝土的時(shí)候要摻加減水劑、沸石粉或者粉煤灰，從而減少水泥用量，改善混凝土的合易性。如果其采用混凝土泵輸送并澆筑的話，可以摻加泵送劑。在使用泵車之前要先調(diào)試正常才能供料，每一臺泵車都有專人進(jìn)行操作，其要服從指揮臺的統(tǒng)一指揮，并按照前臺的要求加快或者放慢泵送速度。使用振動(dòng)器的操作人員要穿橡膠鞋、佩戴絕緣手套，電箱也要安裝漏電裝置。

3、混凝土澆筑

澆筑混凝土在高層大體積混凝土施工中占有重要地位，在澆筑混凝土施工中必須重視澆筑種類、澆筑量等問題。必須嚴(yán)格按照澆筑順序進(jìn)行澆筑施工。其澆筑順序?yàn)楹诵耐矇?、柱、梁、板混凝土等，并?yán)格按照這個(gè)順序進(jìn)行施工。澆筑墻體時(shí)必須保證其厚度達(dá)到5厘米左右，其高度則控制在45厘米的范圍內(nèi)，不能有超過2小時(shí)的澆筑間隔時(shí)間。在澆筑柱時(shí)應(yīng)設(shè)置鋼絲網(wǎng)片。澆筑梁、板混凝土?xí)r取用的坡度必須一致，二次澆筑必須在筏板凝固后進(jìn)行，這樣可以有效提高澆筑的質(zhì)量。

4、混凝土養(yǎng)護(hù)

大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)方法有保溫法和保濕法兩種。保溫的作用為了使混凝土表面溫度不會(huì)過快的散失，減少溫度梯度現(xiàn)象的發(fā)生，以防表面出現(xiàn)裂縫。而且，混凝土的抗拉強(qiáng)度要大于其平均總溫差所產(chǎn)生的拉應(yīng)力，以防貫穿裂縫；保濕的作用是防止混凝土表面因脫水產(chǎn)生干縮裂縫，順利的使水泥水化，并在混凝土澆筑完畢6-18小時(shí)內(nèi)澆水覆蓋，以防由于干縮出現(xiàn)裂痕。一般情況，混凝土養(yǎng)護(hù)的時(shí)間最好不要超過28天，如有特殊部位則要根據(jù)具體情況適當(dāng)?shù)难娱L養(yǎng)護(hù)時(shí)間。為了滿足混凝土表面平整度，確保其外觀質(zhì)量沒有問題，對混凝土外露的掛簾、錯(cuò)臺等都需要及時(shí)的進(jìn)行處理。

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們的生活水平得到極大的提升，基于此，人們對現(xiàn)代建筑質(zhì)量的要求也越來越高。在高層建筑工程施工中，隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的加快，高層建筑已經(jīng)成為了城市建筑的主體?，F(xiàn)階段高層建筑工程施工中，還存有諸多問題，尤其是大體積混凝土施工技術(shù)，在高層建筑大體積混凝土施工中常常會(huì)出現(xiàn)溫度裂縫和表面質(zhì)量等問題，這些問題的存在將會(huì)對建筑工程的質(zhì)量及性能造成嚴(yán)重的影響，甚至產(chǎn)生嚴(yán)重的安全隱患，進(jìn)而對社會(huì)及人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成極大威脅。■

參考文獻(xiàn)

[1] 田金紅.高層建筑厚板轉(zhuǎn)換層混凝土施工技術(shù)研究[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2011，（03）.

[2] 李福民.關(guān)于高層建筑施工質(zhì)量控制問題探討[J].China's。Foreign Trade， 2010，（24）.

[3] 周建亮，劉志國.超大體積混凝土施工技術(shù)例析——以青島市開發(fā)區(qū)國際貿(mào)易中心為例[J].青島理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，（01）.

[4] 王昕；；大體積混凝土施工技術(shù)在高層建筑的運(yùn)用和探討[J]；科技創(chuàng)新與應(yīng)用；2013年11期.