关于高层建筑承台大体积混凝土施工技术的探讨

关于高层建筑承台大体积混凝土施工技术的探讨

张立鑫

【摘要】当前我国的建筑行业在不断的发展，同时高层建筑的数量在不断的增多，在高层建筑施工中，承台大体积混凝土施工技术是不容忽视的一个施工工艺，同时在其建设的过程中对建筑自身的建设质量和建设水平也有着十分明显的影响，必须要对该技术的合理应用予以重视。本文主要分析了高层建筑承台大体积混凝土施工技术，以供参考和借鉴。

【关键词】大体积混凝土；裂缝控制；温度场

在高层建筑施工的过程中，大体积混凝土是一种十分常见的材料，其在施工的过程中会受到很多因素的影响，在高层建筑承台施工的过程中，大体积混凝土施工技术依然是非常重要的一个施工工艺，其施工的规范性直接对承台的稳定性产生影响，而混凝土比较容易受到各种因素的影响而产生非常严重的裂缝现象，因此必须要加强对其的控制。

1、大体积混凝土的定义和特点

在当今的工程建设中，大体积混凝土应用相对较为广泛，在高层建筑和地下结构当中都广泛的应用了大体积混凝土结构，在当今的研究界还没有给大体积混凝土一个相对权威的定义。我国对大体积混凝土的定义是上结构断面的最小尺寸超过75厘米，双封面散热超过100cm，水化热使得内外温差超过了25℃的混凝土都可以叫做大体积混凝土，但是这种定义还是不够科学和严谨。

大体积混凝土土自身的体积相对较大，同时混凝土水泥水化过程中所产生的热量并不是十分容易散发出去，所以在这样的情况下，混凝土自身的内力分布情况就会受到外界其他因素的影响，从而出现比较明显的温度裂缝。若只用混凝土对其进行定义是明显不够合理的，这主要是由于气温差只有在满足约束条件的时候才能产生一定的应力作用，而如果在这一过程中所产生的温度应力并不是很大，其允许的温差就会更大一些，所以只要是混凝土自身的几何尺寸比较大，同时采取了一定措施改善了水泥水化热和因为水化热而产生的混凝土体积变形，同时还可以在最大限度之内减少裂缝产生的结构就叫做大体积混凝土。

2、大体积混凝土裂缝的分类

混凝土的微裂主要分为以下三种情形:

（1）粘着裂缝。这种裂缝通常就是指在混凝土骨料和水泥石年截面上产生的裂缝，这种裂缝主要是在混凝土骨料的周围产生的。

（2）水泥石裂缝。这种裂缝实际上就是指在混凝土泥浆当中产生的裂缝问题，通常其会出现在骨料当中。

（3）骨料裂缝。这种裂缝就是指混凝土材料当中的骨料自己产生的裂缝现象。

3、大体积混凝土裂缝控制具体措施

3.1降低混凝土水化热温升

①选择水化热较低的水泥

水泥的水化热是影响混凝土性能的一个非常重要的因素，水泥材料的水化热会伴随着硅酸三钙和铝三酸钙数量的增加而出现明显的上升趋势，而如果混合料相对较多的水泥水化过程中的放热量就会明显的减少，因此为了更好的对其温度进行控制，减少体积的膨胀，一般不会选择水化热较高的硅酸盐水泥，在工程建设的过程中应该选择一些低热量的矿渣水泥。

②尽量降低水泥用量

大体积混凝土之所以会产生体积变化是因为水泥水化过程中产生了比较明显的温度变化，而混凝土自身的湿度和化学反应也会对混凝土自身的体积产生非常大的影响，但是其影响都不及水泥水化对混凝土体积造成的影响，因此，我们在施工的过程中还要采取有效的措施控制水泥的使用量，减少温度因素产生的变形。

3.2降低骨料温度及混凝土入仓温度

①增加混凝土骨料的堆放高度，并采用在混凝土运输车辆和料仓上搭设防阳棚的方法减少昼夜气温温差对混凝土的影响，使料仓内的温度接近月平均温度，堆料高度达到7-9m，堆料存储时间达到2个月以上。

②加强袋装水泥库房的通风，尽可能的降低库房内部温度。

③尽量使混凝土的入仓温度控制在28℃左右。

3.3合理分层分块浇筑

分层分块浇筑主要是指将基础混凝土进行分层与分块，然后分期浇筑。大体积混凝土体积一般非常庞大，因此在施工过程中就必须利用纵横接缝对混凝土进行分割，成为许多小的块体，通过水平缝再将每一小块分成许多浇筑层。对大体积混凝土进行分缝分块主要有两方面的作用：:一是便于混凝土施工，逐块逐层浇筑混凝土，可以减小大体积混凝土基础的尺寸，增加混凝土的散热面，有效降低施工期间产生的温度应力，防止裂缝的发生；二是对混凝土的施工先从底层进行浇筑，然后进行至一定距离后再浇筑其他各层，可以减小混凝土裂缝发生的可能性。

4、施工案例分析

某工程主要为办公楼和公寓楼，总建筑面积大约为11万m2，其中公寓楼为剪力墙结构，建筑面积大约为5.1万m2，地下1层地上32层，基础形式为梁板式桩筏基础，筏板厚度为800mm，梁高度为1200mm，建筑高度达98.95m；属于框架一剪力墙结构，地下3层属于全埋式，地上25层，建筑高度为99.00m，基础形式为桩承台式和梁板式筏形基础。

4.1施工工艺

1）本工程主要运用跳仓施工和分层浇筑相结合的方法进行施工，目的是为了使每一层混凝土的温度峰值相互错开，防止温度峰值之间出现叠现象，以降低混凝土内部的最高温度。该工程核心筒局部电梯井处的大承台需要大量的混凝土，建设高度达到4.4m，浇注混凝土需要很长时间，因此该工程采用依次分层的方法进行混凝土浇注，然后再与电梯井处跳仓进行结合，并确保各部分混凝土的浇筑在初凝前进行完毕。

2）对混凝土内部利用电子测温仪进行温度监控，准确掌握混凝土上部、中部和下部温度的实际变化情况，并根据监测到的实际温度对混凝土的养护进行指导，防治混凝土因为温度应力过大而发生裂缝。

3）确保拆模时间，浇筑混凝土以后，要求对混凝土的养护时间最少达五天后才允许拆模。这是因为大部分模板都具有很好的保温效果，特别是木模板的保温效果更好，并且模板与对拉钢筋相作用，能够抵制混凝土结构所承受的拉应力，能够抵抗裂缝发生。

4）要求严格控制混凝土的水灰比和塌落度，以及混凝土的入模温度，并及时测定。在混凝土浇捣过程中，为了对混凝土充分振捣，采用分区定人方式浇捣，确保混凝土的密实度。

4.2混凝土原材料配合比及养护工艺

水泥:根据工程实际情况，选用中低水化热的秦岭牌P.Q42.SR级普通硅酸盐水泥。

砂子:中砂，要求含泥量<1.8%，泥块的含量<0.3%，要求含水率<6.0%。

石子:采用粒径为5^-31.Smm的卵石，要求含泥量<0.2%。

掺加料:要求在混凝土拌合物中掺加磨细的II级粉煤灰，同时掺加HS-I型泵送剂和膨胀剂。

配合比:根据对检测室的多组实验配合比的分析与比较，制定出适合该工程基础承台的混凝土配合比。初凝时间为l0h，终凝为14h，水胶比0.35。

本工程要求对基础混凝土采用二次压光的方法进行养护:对初凝后的混凝土采用覆盖一次性塑料薄膜的方法进行混凝土保湿，覆盖两层棉毡进行混凝土保温。并且随时检查测温的结果，在夜间必再加盖三层棉毡进行混凝土保温，要求混凝土的保温养护时间不能少于10天，在上午、中午、下午分别进行三次洒水养护，养护时间不能少于28天，并且设置专门的养护小组负责混凝土养护。

5、结语

当前我国的建筑施工当中，高层建筑越来越多，而高层建筑中比较常用的是大体积混凝土，承台施工过程中所应用的大体积混凝土结构是很多的，而其施工质量对整个建筑的安全性和稳定性都有着十分重大的影响，在这样的情况下，我们必须要对其予以严格的控制，保证建筑的性能。

参考文献：

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[2]刘飞，李庆军.大体积混凝土施工裂缝的预防措施[J].陕西建筑.2009（02）

[3]张爱慧.大体积混凝土施工中温度裂缝的分析与控制[J].广东建材.2009（01）