浅谈高层建筑大体积混凝土工程施工工艺

戚威

【摘要】随着社会的发展，生活中建设工程越来越多，住房建设，铁路建设以及水利等。不同的工程对混凝土的要求是不一样的，本文主要通过对大体积混凝土工程的分析，介绍了其在施工中的工艺问题。

【关键词】高层建筑；大体积混凝土；施工工艺

中图分类号： TU208 文献标识码： A

一．前言

随着我国城市化进程的加快，建筑面积逐渐增加，大体积的混凝土工程日益增多，对其工艺要求也不断提高。提高高层建筑大体积的混凝土施工工艺可以促进城市的发展，保证建筑工程的质量。

二．高层建筑大体积混凝土常见问题

1．高层建筑大体积混凝土工程施工过程中常见的问题主要有大体积混凝土裂缝问题。大体积混凝土结构是指现浇混凝土结构的几何尺寸较大，且必须采用技术措施以避免水泥水化热及体积变化引起裂缝的结构。大体积混凝土产生裂缝的原因有很多，但其中主要包含三个方面：

1.1收缩裂缝：收缩裂缝主要是由混凝土的收缩引起的，收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量，用水量和水泥用量越高，混凝土的收缩就越大。

1.2温差裂缝：混凝土内外部温差过大会产生温差裂缝。大体积混凝土工程，水泥用量多，结构截面大，在混凝土浇注后，水泥会放出大量水化热，混凝土温度升高。因此，混凝土内部水化热积聚不易散发，外部则散热较快，依据热胀冷缩的原理，结构自身约束由伴随温度变化引起的建筑物体积变化产生应力，一旦拉伸应力＞抗拉强度，大体积混凝土就会产生裂缝。

1.3材料裂缝：材料裂缝表现为龟裂，主要是因水泥安定性不合格或骨料中含泥量过多而引起的。

2．裂缝成因

大体积混凝土施工和使用期间容易产生的混凝土裂缝大多由两方面原因引起，一是内因，二是外因。其中，引发混凝土裂缝的内因有：混凝土浇筑时，掺加进混凝土结构中的水泥材料

水化时会产生大量的热量，进而使得混凝土内部温度升高，且得不到及时的释放和降温。混凝土内部温度上升，外部温度却保持不变，这就容易造成结构内部中心温度过高而表面温度过低，致使混凝土结构表面就会产生裂缝。

引发混凝土表面裂缝的外因有：在混凝土浇筑初期，混凝土结构外部以及各个质点间都会受到约束，这些约束力会阻止和抑制混凝土发生收缩变形，使混凝土的抗压强度增大而抗拉强度却减小，当混凝土结构内部产生的温度应力超过了表面抗拉力时，结构就会出现裂缝，裂缝严重时会贯穿混凝土结构的整个截面。

3．裂缝的危害

混凝土裂缝对建筑工程的质量影响是极其重大的，除了会导致混凝土构件发生结构损坏，出现开裂、渗漏现象外，还能在一定程度上降低建筑结构的刚度。比如常见的贯穿性裂缝会降低结构刚度，破坏混凝土整体结构，影响其性能发挥等。

此外，裂缝还会影响混凝土结构的耐久性。当混凝土结构表面出现裂缝之后，大气中漂浮的，或其他地方存在的腐蚀性介质会沉积落入裂缝中，进入到混凝土结构内部，腐蚀钢筋，降低混凝土质量。最后，当混凝土工程发生裂缝之后，与其相伴而生的渗漏问题也会接踵而至。而建筑渗漏一直是建筑施工的大忌，对建筑质量有着致命性的打击。建筑发生渗漏以后，补救工作相对比较复杂，重修难度大，所消耗和花费的人力、物力也相对较高，并且容易延搁施工工期，给建筑企业的信誉以及经济效益造成损失。

三．大体积混凝土对原材料的要求

1.水泥

考虑到普通水泥水化热较高，应用于大体积混凝土时，大量水泥水化热不易散发，因此，大体积混凝土的水泥则选用水化热低，安全性好的水泥，如矿渣硅酸盐水泥，其凝结硬化速度慢，早期强度低，释放水化热速度慢，利于水泥热量较均匀放出，可推迟放热高峰。并且在满足设计要求前提下，尽量减少水泥用量，一般水泥用量控制在450 kg/m3以下。

2.粗骨料

粗骨料的粒径选择除按结构断面尺寸和钢筋间距选择外，粗骨料宜选用连续级配，连续级配粗骨料有较好的和易性，抗压强度较高，可同时减少用水量与水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升，而可减少混凝土的泌水与收缩，粗骨料粒径为 5 mm～25 mm，最大粒径尽量选用较大尺寸，严格控制尖片状含量，含泥量≤l%，并不能混有其他有机杂质和使用海砂。

3.细骨料

细骨料的平均粒径 >0.5mm，含泥量≤5%；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，减少水泥水化热，低混凝土温升，而减少混凝土收缩。

4.粉煤灰

由于粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，此当采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时，粉煤灰取代水泥的最大限量为25%，以降低水泥水化热，并便于混凝土的浇筑。但考虑到掺加粉煤灰的混凝土会影响混凝土的抗渗抗裂功能，粉煤灰采用外掺法，不减少配合比中的水泥用量，配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。

5.外加剂

外加剂在混凝土拌制的过程中，每立方米混凝土掺入2 kg减水剂，减少水泥用量降低水化热峰值，混凝土收缩有补偿功能，提高混凝土的抗裂性；掺入缓凝剂延长混凝土的终凝时间，减少水化热的集中产生，要注意缓凝时间过长会对早期长度不利，大体积混凝土使用的各种原材、掺合料、外加剂均应具有产品合格证书和性能检测报告；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，并应符合施工组织设计的规定。

四．大体积混凝土的施工措施

1.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，还能直接影响到新旧混凝土间的温差。因此，高层建筑大体积混凝土施工时，控制混凝土拌合物的出机温度(由碎石、砂、水及水泥实际温度、比热、通过热交换计算测得与水的温度对混凝土出机温度影响最大)，实际施工时，采取温水或冰水搅拌混凝土，对骨料喷冷水或冷气进行预冷，对骨料进行护盖或设置遮阳装置，免日光直晒，运输工具如果具备条件也可搭设避阳措施；尽量缩短混凝土拌合物的运输时间和缩减转料次数，可边浇筑边覆盖隔热被，可在工作面现场采用凉棚并喷雾降低工作面气温，达到混凝土拌合物的入模温度。

2.在混凝土硬化过程中进行人工控温

人工控温包括保温和降温。保温，是指为避免已浇筑的混凝土内外温差不宜过大，在混凝土表面覆盖保温层或者洒温水养护，提高混凝土表面的温度。降温，指在混凝土表面洒水降温，使混凝土表面温度接近(甚至低于)环境温度;或是指在混凝土底板埋入循环水水管降温。以水管冷却进行内部降温的方法，仅可降低混凝土内的最高温升和平均温度，能有效减小内外温差，从而直接减少了温度应力。

3.浇筑工艺

大体积混凝土的浇筑工艺应根据施工现场混凝土体积的大小、钢筋疏密、凝土供应条件等具体情况而定。在一般情况下，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构件，一般采用斜面分层法。分层浇筑时振动棒插入下层5 cm左右，消除两层之间的接缝。在大体积混凝土施工中常遇到混凝土泌水问题，泵送混凝土及使用矿渣水泥在施工中均易产生大量泌水，应将多余水分集中后用专门的软轴泵或隔膜泵抽水排出。混凝土浇筑时，应保证不出现冷缝;采用薄层浇筑，间结合按施工缝处理;应控制好层间间歇时间，已浇筑混凝土温度降为一定值后，浇筑混凝土温升倒加到已浇筑混凝土中后，浇筑混凝土温度回升值不大于原混凝土最高温度，样即可避免因间歇时间过长，浇筑的混凝土弹性模量增长过高，约束过大，致新老混凝土结合面出现裂缝，歇时间过短时，浇筑的混凝土表面温度较高时就被覆盖，致使混凝土块体的温升有可能超过允许的最高温升，而导致裂缝出现。

五．结束语

建筑质量问题不容小觑，混凝土问题是建筑质量的保证，希望通过本文的阐述，给相关施工方一些建议，提高建筑质量，避免建筑质量问题的出现。

参考文献

[1]许运阁.浅谈高层建筑大体积混凝土施工[J].河北煤炭，2008(4).

[2]王东.某高层建筑大体积混凝土施工[J].山西建筑，2004.30(13).