高层建筑大体积混凝土施工技术的探讨

申帅凯 张利方

摘 要：近年来，随着我国工程建設规模的不断扩大，高层建筑已在建筑行业占有极为重要地位。大体积混凝土结构是高层建筑中常见基础形式，其板厚、长度、宽度较大。由于基础在高层建筑中至关重要，并且基础不断加深、延长，大体积混凝土施工技术研究也受到了广泛重视。为此，本文主要对高层建筑大体积混凝土概况、材料选择与技术要点进行了探究。

关键词：高层建筑；大体积混凝土；概况

1 高层建筑结构中大体积混凝土的特点分析

美国混凝土学会（ACI）规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂”。大体积混凝土施工在现代建筑工程建设十分常见，如高层楼房基础、大型设备基础等。其特点主要就是大体积，也就是实体最小尺寸大于或等于1米，其具有较小的表面系数，水泥水化热具有集中释放的特点，内部能够快速升温。混凝土具有较大的内外温差，这种情况下，很容易出现温度裂缝等问题，进而对建筑物结构的安全性及使用性能造成严重的影响。相比其他混凝土结构，在建筑工程施工中大体积混凝土的主要特点就是不仅具有较大的体积，还具有较厚的块体。在浇筑中这种混凝土具有较大的连续浇筑量，并对其整体性具有较高的要求。

2 高层建筑大体积混凝土原材料选择

1、水泥

在高层建筑大体积混凝土施工中如选用普通水泥，其具有较高水化热，在施工过程中将会出现大量水泥水化热散发较差的现象。基于此，在大体积混凝土施工中必须采用较低水化热及较高安全性的矿渣水泥，如矿渣硅酸盐水泥，这种水泥具有较慢的凝结硬化速度，早期具有较低的强度， 水化热释放速度慢等特点，这些特点对于水泥热量均匀放出十分有利，同时还具有将放热高峰推迟的作用。在满足设计要求的基础上，应对水泥用量尽可能降低，通常情况下水泥用量不能超过450 kg/m3。

2、粗骨料

必须严格遵循结构断面尺寸和钢筋间距进行粗骨料粒径的选择，与此同时，还要采用连续级配，主要原因在于这种粗骨料的和易性很好，同时还具备较高的抗压强度。在施工过程中，粗骨料的应用可以对用水量及水泥用量进行有效减少，进而减少水泥水化热，降低混凝土的温度。

3、细骨料

细骨料的平均粒径要在0.5 毫米以上，含泥量要小于或等于5 %。如采用的混凝土是由当平均粒径较大的中、粗砂拌制时，可对用水量及水泥用量进行适当地减少，这样可以有效对水泥水化热减少，同时起到降低混凝土温升及减少混凝土收缩的作用。

4、粉煤灰

在高层建筑大体积混凝土施工中，粉煤灰是其施工材料不可或缺的一部分，其原因在于粉煤灰在大体积混凝土施工中的应用，可以有效改善混凝土的和易性，还能减少水泥水化热。当大体积混凝土材料拌制时如选用矿渣硅酸盐水泥作为主要施工材料，粉煤灰可以起到替代水泥的作用，其替代的最大比例为25%，这样不仅可以对水泥水化热，进行有效降低，还能为后期浇筑混凝土起到一定帮助。混凝土内掺加粉煤灰将对混凝土的抗渗抗裂功能造成不同程度的损害，此时为确保建筑物的质量，可以选用外掺法作为粉煤灰添加的主要方式，也就是在配合比内水泥用量不减少的情况下，依据配合比要求将每立方米混凝土粉煤灰掺合量准确计算出来。

5、外加剂

在拌制混凝土的过程中，需要将2千克的减水剂掺加到每立方米混凝土内，这样不仅可以对水泥用量进行有效减少，还起到降低水化热峰值的作用，同时还能增强混凝土收缩的补偿功能，对混凝土的抗裂性进行最大限度地提高。为对混凝土终凝时间进行有效延长则需要进行缓凝剂的掺加，避免集中出现水化热现象，在掺入缓凝剂时，必须严格控制其时间，不能出现时间过长的现象。在施工前期必须对高层建筑大体积混凝土施工要用到所有施工材料、掺合料、外加剂的质量进行检测，只有确保其质量合格的情况下才能进场。

3 高层建筑大体积混凝土施工技术要点

1、材料控制技术

相比其他混凝土材料，高层建筑大体积混凝土材料必须做好控制技术，如对材料质量的控制，对温度的控制等。为提高混凝土材料的质量，施工前应均匀地搅拌混凝土，以此达到设计强度。在进行柱子施工时，其混凝土配合比中应对水泥、水灰用量进行一定程度地减少，并增加砂石的用量，适当调整粉煤灰、外加剂等用量。进而达到混凝土强度有效控制的目的。在控制混凝土温度过程中，必须控制好碎石浇水过程中的温度，确保其具有良好的通风效果，进而防止裂缝等问题的产生。

2、浇筑技术

作为高层建筑工程施工中的重要环节，浇筑混凝土时，必须对其浇筑的类型、时间等进行有效控制。同时严格遵循浇筑顺序进行，如施工应遵循核心筒墙、柱、梁、板混凝土等顺序进行。在浇筑墙体时，必须将其厚度控制在5厘米左右，高度控制在45厘米，尽可能在2小时内进行浇筑间隔时间的控制，通过安装钢丝网片的方式进行柱子浇筑作业，在浇筑梁、板混凝土时，必须确保其坡度的一致性，二次浇筑作业必须在筏板凝固后进行，以此提高浇筑的质量。

3、温测技术

为确保高层建筑大体积混凝土施工质量，必须重视其温测技术的应用，有效控制混凝土的温度，可以对底板裂缝的产生进行有效预防。必须测量混凝土每层土层的温度，并认真分析其特性。一般都会选用电阻型温度计作为温度传输器，在测量混凝土温度时，应分步进行测温点或测温线，选定测温位置，并进行相关标记，随后进行整体测量，确保其温度符合施工要求。在测量中应保证测温线和钢筋的连接位置具有合理性，进而提高测量的精准度，避免产生混凝土温度应力等问题。

双掺技术的应用，也就是将减水剂与粉煤灰添加到混凝土内，这种技术可以对混凝土的性能进行有效改善，如将高效缓凝减水剂添加到混凝土内，可以有效确保其缓凝时间，在浇筑过程中实现混凝土内部温度峰值延缓的作用，将块石添加到混凝土内可以将混凝土水化热进行有效降低，将一层接茬块石设置在每层现浇层内，以此将水平层间的抗剪应力进行有效提升，并对各層之间的结合强度进行有效提升。因为大体积混凝土的自身特点，如较大厚度，较大水化热问题等，为有效控制其混凝土温度，应将水管安置在其内部，通常情况下，选用钢管进行水管钢支架的制作，随后在水管内通水，带出混凝土内部的热能，进而达到混凝土内部温度下降的目的，也可以通过调整水量的方式，对混凝土内部温度进行有效控制。

4、养护技术

高层建筑结构大体积混凝土施工完成后，必须进行养护作业。其主要作用就是有效控制混凝土的温度，进而达到混凝土内外温差减少的作用，还可以提高混凝土抗力。在浇筑混凝土时，应覆盖塑料布，在其上还要覆盖防寒毡，达到保温保湿的作用，防止混凝土表面因为脱水等问题出现裂缝等问题。与此同时，要求进行隔热层的设置，进而达到降低混凝土内部温度的作用。

4 结束语

综上所述，大体积混凝土施工技术作为高层建筑工程施工的重要技术，其施工技术水平的高低将直接影响到建筑工程的整体质量。为防止任何安全事故出现在施工中，相关部门及施工企业必须重视大体积混凝土施工，根据施工现场的具体情况及当地自然条件、地质等条件，提高其技术水平，规范施工工序，只有这样才能确保建筑工程的整体质量。

参考文献

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