高层建筑大体积混凝土施工管理探讨

高层建筑大体积混凝土施工管理探讨

白炳福

身份证号码：35052419910819xxxx；

中国建筑第七工程局有限公司福建省363100

摘要：如今，建筑高度与体量都在不断扩大，这虽然丰富了建筑使用功能，节省了占地，但施工技术更加复杂，尤其是大体积混凝土施工，其施工质量直接决定项目整体质量，必须引起相关人员的高度重视。

关键词：高层；建筑；混凝土；施工

1导言

大体积混凝土为体积较大的，可能由胶凝材料水化热引起的温度应力导致有害裂缝的结构混凝土，也可定义为，混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。大体积混凝土施工是高层建筑施工的重要环节，与工程质量和安全密切相关。在高层建筑大体积混凝土施工过程中，因受到施工材料、施工温度等因素的影响，易造成工程质量低下。为此，必须从原材料、运输、浇筑振捣、保温养护等环节入手加强监管，以提升建筑工程项目质量管理水平。

2大体积混凝土特点

大体积混凝土在具体施工中具有使用量大，施工条件复杂，水化热反应大等特点，可以用于一次性浇筑量在200m3，并且长宽高任意一边在1m以上的建筑工程浇筑中。因此被广泛应用于高层建筑桩筏基础和防水板施工中。通常情况下，大体积混凝土结构特征可以大体概况为：在混凝土硬化过程中，会释放出大量的水化热，并聚集在混凝土内部，使混凝土内部温度持续不断上升，导致混凝土内外温差超过规定标准，产生较大的温度应力。如果此种应力通过裂缝的方式表现，则其是大体积混凝土在施工中发生裂缝的主要原因。文献研究表明，大体积混凝土中温度裂缝形成的原因主要体现在以下3方面。

2.1水泥的水化热。水泥在硬化过程中会释放出大量的水化热，难以从根本上得到解决。水化热主要聚集在混凝土内部，使其内部温度持续上升，导致内外温度变化不一致，会在混凝土表面出现较大的温度裂缝。

2.2外界气温变化。大体积混凝土在施工过程中，外界温度对混凝土的浇筑温度有很大影响，特别是在冬季浇筑时，由于混凝土表面温度较低，从而引发较大的内外温差，产生的温度应力也较大。

2.3混凝土自身收缩。混凝土在拌和过程中拌和水会有一部分参与到水化反应中，而其他水资源会随着混凝土的硬化而蒸发，使混凝土体积不断缩小，从而产生收缩裂缝。

3大体积混凝土施工技术

3.1大体积混凝土材料的选配

大量工程实例表明，大体积混凝土内部的温度和混凝土浇筑的厚度，水泥的品种、用量，掺合料的种类、数量等有非常密切的关系。就本高层建筑大体积混凝土施工而言，混凝土内部温度还与混凝土的结构尺寸有较大关系，尺寸越大，混凝土内外温差也就越大，产生的温度应力也就越大，引发温度裂缝的规模也会持续增加。因此，在具体施工中必须严格控制混凝土材料的选配。

在建筑工程基础底板混凝土施工中，为最大限度控制混凝土裂缝的产生，选择了水化热相对较低的P•O52.5R，并掺入一定量矿粉组成的普通硅酸盐水泥，其中矿粉的掺加量约为水泥总量的45%。

为确保混凝土成形效果达到预期设计标准，在混凝土材料的选配中添加两种粒径在5~30mm的碎石，并控制其含泥量在0.5%以下。同时选择中砂作为细骨料，其含泥量在2.2%以下；加入优质粉煤灰，其用量大约为水泥总量的25%。外加剂选择了两种，一种是最常见的抗裂泵送剂，其掺合量大约为水泥总量的2%，另一种是根据高层建筑工程特性而选择的低碱混凝土膨胀剂（UEA），其掺合量大约是水泥总量的15%。采用当地某电厂生产的Ⅱ级优质粉煤灰及S95矿渣。

3.2预拌混凝土运输

3.2.1场外运输

由容量为15m2的罐车完成，每辆罐车实际运输时间应控制1h以内，各泵送机组和运输车的时间间隔应控制在30min以内，同时从出机到入模的总时间应在90min以内，如果现场发生特殊情况，则应由管理人员及时通知，对发车频率进行适当调整。

3.2.2场内运输

场内运输采用泵送的方法进行。筏板混凝土由泵送布料；框架柱以泵送布料为主，对于泵车难以到达的部位，可使用车载泵泵送，并由布料机进行布料。泵管的管径为125mm。泵送时现场的塔吊必须予以全程配合，确保泵送顺利完成。泵管铺设，泵管不能将预埋件、钢筋和模板作为支撑，同时要满足以下规定：对于水平管，按1.5m的间距使用台垫及支架进行固定，为管道的拆装与清洗创造便利。为防止泵管发生振动对底部模板与钢筋造成影响，使其移位，需在钢管架上设置泵管，并在钢管表面铺设钢跳板，成为施工的工作面，待浇筑完成后将管取出。

泵送要求泵送过程中，支腿应完全伸出，同时插紧安全销；泵机启动后，先润泵；现场混凝土供应必须满足连续工作要求；混凝土输送管线必须保持平直，转弯处要缓，管接头保持严密；开始泵送前，先泵送配合比完全相同的水泥砂浆；正式泵送时，泵机应处于匀速、缓慢的状态，逐渐加快速度。与此同时，对泵机压力与各系统实际工作情况进行观察，确认所有系统都能正常运转后，以正常的速度持续泵送；泵送必须持续进行，若因故中断，则当超过2h后预留施工缝；在泵送的过程中，活塞应开到最大行程；如果输送管堵塞，则可采用以下方法及时排除：重复进行正泵与反泵，在重新搅拌以后进行泵送。使用小锤进行敲击，确定堵塞的具体位置，击碎混凝土以后进行正泵，以排除堵塞。如果以上两种方法都不能排除堵塞，则在卸压以后，要拆除堵塞的管道，疏通后接管；在向下泵送过程中，需要打开气阀，在下段有压力后，关闭气阀；泵送即将完成时，对待泵送混凝土量进行准确计算，同时向搅拌处报告；对于泵送时产生的废料，应按照要求进行处理；在泵送完成以后，对泵机与管道进行清理。

3.3大体积混凝土浇筑方法

就高层建筑工程而言，在施工时选择分层浇筑的方法，可加速水化热散发，并进行分层流水振捣。确保上层混凝土在下层混凝土初凝前覆盖，通过科学合理的方式进行振捣，最大限度地避免纵向裂缝的发生分层浇筑的关键是振捣密实，不能停留过长时间，以最大限度地避免发生两次浇筑混凝土粘结的现象。通常情况下，大体积混凝土分层浇筑法为全面分层法、分段分层法、斜面分层法。在具体浇筑过程中，要根据高层建筑工程的结构特性、钢筋的疏密度、混凝土供应情况、水泥的水化热等多种因素的具体情况，选择与之相适应的浇筑方法。

当第一层浇筑完成后，开始第二层的浇筑，按照层次连续浇筑，直到浇筑完成，此为全面分层浇筑法。该方法主要适用于平面尺寸较小的混凝土浇筑结构。为确保施工质量，要尽量从短边开始浇筑，沿着长边逐步浇筑，如果浇筑的工段较长，可选择分两段进行施工，如中间向两端浇筑或从两端向中间浇筑，具体的浇筑方法要根据现场施工条件确定。分段分层浇筑是分段逐次连续浇筑，从低层开始浇筑，当浇筑到一定距离后方可开始第二层浇筑。如此依次向前浇筑各层，通常情况下，大体积混凝土浇筑的层数比较多，从第一层浇筑到顶以后，第一层末端的混凝土还未初凝。因此，可从第二段开始依次分层浇筑，此种方法比较适用于单位时间内供应混凝土较少的工程，或大体混凝土结构厚度较小的工程。

斜面分层浇筑的原则和平面分层浇筑基本相同，也是从下端开始浇筑，然后逐步上移。斜面浇筑的角度根据混凝土的坍落度而定，通常在45°以下，每层浇筑的厚度通常小于振动棒的有效振动深度。此种方法比较适用于浇筑结构长度大于浇筑厚度5~10倍的建筑工程。

结束语

随着建筑行业的快速发展，大体积混凝土已经成为了当前建筑工程中重要的建筑材料之一，但是对于施工工艺要求也更加严格。在实际施工过程中，为保证施工作业的有序开展、建筑的使用功能与建筑施工质量，需要从施工材料选择与配置、施工过程监控和养护等方面出发进行管理，从而避免混凝土裂缝等问题的发生，实现高层建筑工程质量全面提升的最终目的。

参考文献:

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[2]钟之义.超高层建筑大体积混凝土施工质量控制[J].山西建筑,2013,39(11):211-212.

[3]吴江.浅谈高层建筑大体积混凝土工程施工工艺[J].科技风,2010(03):137.