蘭超鵬，王團結

（鄭州工業(yè)應用技術學院，河南 鄭州 451100）

高層建筑大體積混凝土施工技術研究

蘭超鵬，王團結

（鄭州工業(yè)應用技術學院，河南 鄭州 451100）

大體積混凝土施工，對高層建筑結構體系舉足輕重，因此一直是整個工程施工過程中最為重要的環(huán)節(jié).然而，大體積混凝土，卻存在著原材料消耗大、澆筑條件復雜、施工要求高、容易產(chǎn)生裂縫以及養(yǎng)護要求高等問題.為了保證施工質量，本文對高層建筑大體積凝土的特點、施工技術以及提升質量方案措施進行了詳細研究，希望筆者的研究對同行們有些許的啟迪或啟示.

高層建筑；大體積混凝土；施工技術

1 高層建筑和大體積混凝土

1.1 高層建筑

何謂高層建筑？依據(jù)《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》(JGJ3-2010)1.0.2條規(guī)定，高層建筑有三種情形：第一種，10層及l(fā)0層以上的住宅建筑；第二種，房屋高度大于28m的住宅建筑；第三種，房屋高度大于24m的其他民用高層建筑[1].

1.2 大體積混凝土

何謂大體積混凝土？一般而言，大體積混凝土有兩種情形[2]：

其一，大體量混凝土，其結構物實體的最小幾何尺寸大于lm的；

其二，混凝土中預計會有膠凝材料水化，且引起的溫度變化和物理收縮會導致有害裂縫產(chǎn)生.

筏板基礎上的大體積混凝土，目前在高層建筑的蓬勃發(fā)展下，業(yè)已成為高層建筑主要應用形式.

2 高層建筑大體積混凝土的特點

總結而言，高層建筑大體積混凝土，有以下幾大特點：

2.1 原材料消耗大

大體積混凝土，顧名思義，其體積數(shù)倍于普通混凝土，產(chǎn)品的澆筑也需要消耗大量原材料.所以，大體積混凝土原材料需求大，成為其最為重要的特性.

2.2 澆筑條件復雜

目前，大體積混凝土基本上是地下完成現(xiàn)澆工藝，這一工藝一般意味著復雜的整體澆筑工程條件，相應的，大體積混凝土對澆筑技術要求也更高.

2.3 施工要求高

大體積混凝土體積龐大且結構厚實，為保持其整體性，避免存留任何縫隙，在澆筑過程必須連續(xù)澆筑，以確保其成型產(chǎn)品達到工藝要求.

2.4 產(chǎn)生裂縫問題

在實際澆筑過程中，完全消除裂縫達到施工要求是不可能的.因為水泥水化熱比較大，且囿于大體積混凝土龐大的體積，內部產(chǎn)生熱量散發(fā)不出去，加之外部加熱溫度上升快，內外夾擊，溫差產(chǎn)生，壓力也隨之產(chǎn)生，混凝土裂縫不可避免.

2.5 養(yǎng)護要求高

同樣還是緣于大體積混凝土的龐大體積，為避免其建構和鑄件出現(xiàn)裂縫，養(yǎng)護工作就成為重中之重.只有做好了維護工作，才可避免大體積混凝土會出現(xiàn)問題，以防影響整個項目施工進度和質量.

3 高層建筑大體積混凝土施工技術

3.1 施工部署

高層建筑大體積混凝土施工技術，首要的是施工部署，即撰寫專項施工方案.施工部署主要有兩個方面的內容：

其一是安排施工進度，劃分澆筑區(qū)域.

大體積混凝土澆筑前，必須做好以下幾方面的工作：①高層建筑墊層鋪設；②鋼筋綁扎；③模板支設；④施工技術交底.必須指出的是，大體積混凝土的澆筑需要分塊分段進行，劃分澆筑區(qū)域一定要周全考慮到各個方面的因素，包括不限于建筑結構分界、施工現(xiàn)場人機安排、荷載等具體問題.其二即是人材機安排.①施工部署的重要步驟即是人員安排.各施工部分職責務必在施工前明確劃分，施工中則要求其科學開展，符合國家規(guī)范標準及要求.各個施工工序施工工人，必須持證上崗、專業(yè)操作.施工過程中，在未經(jīng)得項目部批準的情況下，各施工工序不允許出現(xiàn)隨意調換工人的情形.②材料機械的安排，同樣需要在施工前，羅列主要設備與相關材料的詳細信息：需要臺套數(shù)、型號、陳放地點、運輸路線.

3.2 澆筑方案

優(yōu)秀的澆筑方案是高層建筑大體積混凝土施工技術必需的環(huán)節(jié).根據(jù)不同情形，本文主要設計了以下兩種澆筑方案：

澆筑梁板混凝土的時機，選在梁柱節(jié)點高區(qū)與地下室外墻混凝土初凝前.另外，在合適的距離加設鋼絲網(wǎng)，以防梁、板低強度等級混凝土流入柱、核心筒墻，影響質量，造成浪費.

表1 澆筑方案設計表

3.3 澆筑方式及流程

高層建筑大體積混凝土澆筑方式及流程，要結合澆筑方案、澆筑方量、混凝土供應情況、機械及人員以及氣溫等，科學安排如下：

①主體結構每個自然層，作為兩個施工段，即兩次澆筑.

澆筑流程為：Ⅰ.澆筑柱、核心筒墻混凝土；Ⅱ.安裝梁、模板，梁板鋼筋工程；Ⅲ.澆筑梁、板混凝土.

②主體結構每個自然層，作為一個施工段，即一次性澆筑.

澆筑流程為：Ⅰ.澆筑核心筒墻；Ⅱ.澆筑柱混凝土；Ⅲ.澆筑梁、板混凝土.

3.4 工藝優(yōu)化

首先，施工前，對大體積混凝土的工作量科學計算并進行精確定量，比如運輸路徑，運輸重量，攪拌量等.其他準備配套工作也要安排到位，如運輸車罐內積水清排，運輸中拌合物的添加種類、添加質量、添加頻率等，相應防雨、防風、防曬設備的準備等[3].

其次，施工中，分次澆筑將建筑結構劃分為多個部分，為杜絕建筑因外部環(huán)境產(chǎn)生裂縫，后澆主筋選擇不斷開，而是當作平直縫處理.同時，施工中設置基層鋼絲網(wǎng)，此舉一是形成側模支護，二是阻止地下水滲透[5].

最后，施工后，大體積混凝土的拆模工作，也可能會伴隨建筑裂縫的產(chǎn)生，杜絕此類事件發(fā)生就要充分評估溫度、風力等因素的影響.

3.5 后期養(yǎng)護

大體積混凝土養(yǎng)護工作，可以分為兩類，即人工養(yǎng)護與自然養(yǎng)護兩種方式.

自然養(yǎng)護，通常是指在大約5攝氏度常溫狀態(tài)下，通過覆蓋麻袋、草席與棉簾等手段，保持大體積混凝土表面溫度.

人工養(yǎng)護，則可以控制混凝土的溫度與濕度，控制手段有蒸汽養(yǎng)護、蓄水養(yǎng)護等養(yǎng)護措施，最大程度地提升大體積混凝土的強度.

4 高層建筑大體積混凝土澆筑質量提升做法

4.1 合理設計配比

提升澆注質量最有效的方法之一是控制混凝土形成原材料的配比.在大體積混凝土澆筑過程中，原材料配比是否合理，不但直接影響大體積混凝土的強度，還會因水和水泥的使用量，影響水化熱，影響混凝土的和易性.

當然除了合理設計原材料配比，我們在既定配比情況下，也可以通過添加其他成分降低水化熱，如添加粉煤灰、礦渣水泥等.

4.2 合理控制溫度

合理控制溫度實際上是高層建筑大體積混凝土質量控制的核心工作.如何合理控制溫度呢，從應用實踐來看，主要包括以下幾點[4]：

其一，控制混凝土入模溫度.混凝土人模溫度控制，可在澆筑過程中使用低溫水與低溫砂巖，并在縮短混合時間上多做文章.

其二，控制時機，除了縮短混合時間外，還有打開模具時間.打開模具的時機，應該選擇內外溫差較為合適時，當溫差高于內部和表面溫度25℃，則采取相應保溫措施，才可打開模具.

第三，溫度監(jiān)測與監(jiān)控，為時時溫度監(jiān)控，可通過嵌入測溫點內外溫度監(jiān)控方式解決.

4.3 優(yōu)化澆筑措施

大體積混凝土澆筑中，可以實施一些優(yōu)化措施，以確保鑄件的強度與質量.

當大體積混凝土結構的平面尺寸太大時，全面分層塊澆筑，注意鑄件可以選擇從中間向兩端，也可以兩端進行澆筑.

另外，分層澆筑方法，從實務操作來看，較適用于結構長度三倍多比工件的厚度.還有無論一次澆筑還二次澆筑，施工順序，應該是自下而上，從底部開始，向上移動.

最后，進住施工現(xiàn)場前，每個地方初始設置的混凝土保護層要單獨設置工作面，另外還需統(tǒng)籌考慮鑄件預埋件、螺栓等[5].

5 結語

高層建筑大體積混凝土，大大便利了建筑工程的施工與建造，并已經(jīng)越來越廣泛地應用于現(xiàn)代建筑的施工現(xiàn)場.但是由于大體積混凝土本身體積龐大、澆筑條件復雜、容易產(chǎn)生裂縫以及養(yǎng)護困難等特點，如何進行科學、合理、有效的施工，確保滿足建筑工程的強度與質量要求，得以符合施工建設的工期和質量等要求，既是一個很好的理論探討問題，也是很好的實踐應用方向.

〔1〕田金紅．高層建筑厚板轉換層混凝土施工技術研究[J]．中國房地產(chǎn)業(yè)，20l1(03)．

〔2〕周建亮，劉志國．超大體積混凝土施工技術例析,以青島市開發(fā)區(qū)國際貿(mào)易中心為倒[J]．青島理工大學學報，2010 (01)．

〔3〕李福民．關于高層建筑施工質量控制問題探討[J]．China s Foreign Trade，20l0(24)．

〔4〕國家建委建筑科學研究院．鋼筋混凝土結構研究報告選集[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997．

〔5〕鋼筋混凝土結構設計規(guī)范編寫組．鋼筋混凝土結構設計規(guī)范(gbj10-89)[S].1989．

TU974

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1673-260X（2016）11-0050-02

2016-08-11

河南省教育廳課題（hmx20140231）