浅谈高层建筑大体积混凝土施工

蔡志军

（广西浩天建筑工程有限公司，广西 南宁 530000）

随着我国建筑业的快速发展，大体积混凝土被广泛应用于高层建筑基础中。但是由于大体积混凝土施工的特点，其在固化过程中释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，从而导致混凝土出现裂缝，给工程的质量和安全造成不利的影响，因此，对高层建筑超厚地板大体积混凝土的施工应用技术进行探讨十分必要。

1 大体积混凝土的定义

在我国，大体积混凝土是指一次浇筑量大于1 000 m3或混凝土结构实体最小尺寸等于或大于2 m，且混凝土浇筑需研究温度控制措施的混凝土。在其他国家，大体积混凝土结构实体最小尺寸有的为大于或等于0.8 m，有的为大于或等于1.2 m。

2 大体积混凝土对原材料的要求

2.1 水泥

选用水化热较低的42.5 R普通硅酸盐水泥，同时掺加合适的外加剂以改善混凝土的性能。一般水泥用量控制在450 kg/m3，水灰比控制在0.5～0.55以下，初凝时间可延长4 h左右，终凝时间10 h左右。

2.2 骨料

2.2.1 粗骨料

选用70～40 mm连续配碎石，含泥量不大于1%；选用粒径较大、级配良好、和易性较好、抗压强度较高的石子配置混凝土。

2.2.2 细骨料

选用细度模数2.8～3.0的中砂，平均粒径大于0.5 mm，砂石的含泥量控制在1%以内，不能混有其他有机杂质和使用海砂。当选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土时，应减少相应的用水量和水泥用量，以减少水泥水化热，降低混凝土温升，从而减少混凝土收缩。

2.3 外加剂

一般粉煤灰的掺量应为水泥重量的15%，其不但可有效的改善混凝土的粘聚性和可泵性，还可有效地提高泵送混凝土的稳定性，降低混凝土的水化热，增强后期混凝土的强度和耐久性，减少混凝土收缩。根据有关试验资料表明，每立方米混凝土的水泥用量每增减10 kg，其水化热引起混凝土的温度相应降l～1.2 ℃，因此可使混凝土内部温度降低 5～6 ℃。在具体施工中，掺合料、外加剂等应具有产品合格证书和性能检测报告，其品种、规格、性能必须符合现行国家产品标准和地方建设主管部门颁发的相关规定，同时应符合施工组织设计的规定。

2.4 混凝土的施工配合比

根据设计强度和泵送混凝土对坍塌度的要求，一般采用62.5R硅酸盐水泥，其水∶水泥∶砂∶碎石∶复合剂＝0.25∶1∶1.82∶2.5∶0.04。混凝土的坍落度宜在15～18 cm。

3 大体积混凝土的施工工艺要点

3.1 混凝土的搅拌

为防止水分向石子与水泥砂浆面的集中，在搅拌混凝土时，可通过改变以往的投料程序的方法，即先把水、水泥和砂拌和后，再投放石子进行搅拌。

3.2 控制混凝土的浇筑温度

降低浇筑温度不但能降低混凝土中的最高温升，也能直接影响到新旧混凝土间的温差。因此，在施工时应严格控制混凝土的浇筑温度。

（1）降低混凝土入仓温度，即可在石子入仓前先浇水冷却，并使其吸足水分，以减少坍落度的损失；可浇水冷却砂的温度等，从而达到降低大体积混凝土温度的目的。

（2）降低拌和料的出机温度（由碎石、砂、水及水泥实际温度、比热、通过热交换计算测得）。拌和料拌和好后，在运输的过程中，为防止拌合料升温，可搭个简易遮阳棚，并在混凝土泵送管上铺设两层保持湿润状态的草袋子（每日浇水两次，以保持湿润状态），防止日照及气候高温引起混凝土拌合料的大幅度温升，必要时也可在使用前冲洗骨料。运输工具如果具备条件也可搭设避阳措施。

（3）应尽量缩短混凝土拌和物的运输时间和缩减转料次数，可边浇筑边覆盖隔热被，也可在工作面现场采用凉棚并喷雾降低工作面气温，以达到混凝土拌和物的入模温度。

（4）砼最高浇筑温度不得超过28 ℃。在浇筑砼时可投入适量毛石，以吸收热量并节约砼；浇筑时若外界气温过高，可采用在输送管上加盖草袋并喷冷水的方法。

3.3 混凝土的浇筑

（1）一般情况下，对于结构尺寸不太大的混凝土构件可采用分层连续浇筑法，从短边开始沿长边方向进行；对于厚度不大而面积较大的构件，宜采用分层分段踏步式推进的斜面浇筑方法；对于长度大大超过厚度的混凝土，浇筑一般采用斜面分层布料方法施工，即一次浇筑、一个坡度、分层浇筑、循序推进、一次到顶的方法，以减小混凝土内外温差，且不致出现裂缝。这种自然流淌形成斜坡混凝土的方法，能较好地适应泵送工艺，避免混凝土输送管道经常拆除、冲洗和接长，从而提高泵送效率，简化混凝土的泌水处理，保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。

（2）选用Φ100插入式振捣棒，一个混凝土泵配备3台振捣棒，分3处布置。第一处布置在出料点，为防止混凝土集中堆积，先振捣出料口处混凝土，使混凝土形成自然流淌坡面；第二处布置在坡脚处确保混凝土下部密实；第三处布置在斜面中部。

（3）在浇筑混凝土时，应采用二次振捣法振捣，振捣时直上直下，要求快插慢拔，防止漏振、欠振和过振，以提高混凝土的密实度和抗拉强度；每个浇筑区域的振捣由专人负责。特别加强最后一层的振捣，严防漏振。

（4）每一层浇筑的混凝土必须在下部混凝土初凝之前振捣结束；上层混凝土振捣时，振捣棒必须插入下层5 cm左右，进行超深振捣，以消除两层之间的接缝。

（5）为防止混凝土表面产生细小裂缝，在混凝土浇筑后、初凝前，先初步用刮杠刮平表面，并用木抹子搓毛和用铁滚筒碾压数遍，以减少砼表面收缩裂缝；搓毛后应立即用一层薄膜两层麻袋覆盖，防止混凝土温差过大和表面失水。

3.4 混凝土的保养

为了防止在大体积混凝土施工时由于产生的高温而烧坏混凝土，影响混凝土的施工质量，可采用循环水系统降温的办法，保证进入口水温在25℃以下，出口水温在58℃～68℃以内，在水温超过C70时我们采用加快循环水量的办法，并在混凝土上部采用麻袋湿水保养的办法，一般养护为14 d，前1～3 d白天为2 h/次，晚上不少于2次，4～7 d白天每天不少于4次，晚上至少1次，7～14 d白天每天不少于2次，并确保覆盖物湿润。

3.5 成品保护

混凝土浇筑完成后，在混凝土抗压强度未达到 12 N/mm2时，禁止上面上人；当混凝土抗压强度未达到12 N/mm2时，严禁在上面放线、测标高、运输材料和搭设支模等，以防混凝土受到破坏。待混凝土达到要求强度及表面温度与环境温度差< 20℃时，方可拆除保温层。

3.6 加强混凝土的测温

为及时掌握混凝土内部温升与表面温度的变化值，应布置纵、横双向测温孔，采用L形布置，每个测温点埋设温管2根，ф10管底埋置于混凝土的中心位置，5天以内每2 h测一次，以后每4 h测一次，以随时掌握混凝土内的温度变化情况；通常，混凝土的内外温差控制在25℃之内，当高于或低于此温度时，则应及时调整保温和养护措施，以有效控制有害裂缝的出现。

4 结束语

综上所述，高层建筑大体积混凝土施工涉及到环境、材料、设计及施工技术等多种因素的复杂问题，在施工中应严格控制水泥、砂石、外加剂等原材料质量，正确选用混凝土级配，严格控制混凝土浇筑质量、混凝土温度、混凝土保养、成品保护及混凝土的测温等，以期能尽可能地避免出现混凝土裂缝，从而确保工程施工质量。