高层建筑大体积混凝土施工技术分析

韦吉会

（广西超跃建筑劳务有限公司 广西柳州 545002）

高层建筑大体积混凝土施工技术分析

韦吉会

（广西超跃建筑劳务有限公司 广西柳州 545002）

目前，随着我国城市的迅速发展，城市的现代化水平有了大幅度的提升，并且投入基础设施的力度也随之不断加大，我国高层建筑施工项目也与日俱增，同时大体积混凝土工程也多了起来。高层建筑通常在建筑物的地下部分建有大型的地下室用作大型综合购物商场或者停车场等，高层建筑结构的重要组成部分是大体积混凝土，同时大体积混凝土也是整个建筑施工工程的重要环节。大体积混凝土受水化的影响，在施工过程中会产生大量的热，造成混凝土内部温度升高，混凝土出现变形，导致混凝土开裂，本文详细的分析了高层建筑大体积混凝土的施工技术，旨在将大体积混凝土施工中所存在的问题加以解决，保证大体积混凝土施工质量。

过程建筑；大体积混凝土；施工技术；措施

1 引言

近些年以来，随着我国城市整体水平的提高，在很大程度上带动了建筑行业的蓬勃发展。当前，我国在混凝土结构设计理论方面已经处于世界领先地位，出现了一大批的高层、超高层的民用建筑或工业建筑。在现代城市建设中，高层建筑扮演的角色越来越重要。因此，对于高层建筑的质量以及安全问题，也越来越被人们所关注、重视。为此，施工单位必须严格要按照工程需要，采用最合理、最科学的施工工艺，保证每道工序的顺利完成，确保建筑物的施工质量。大体积混凝土施工是建筑基础工程的重要环节之一，大体积混凝土施工的好与坏直接影响着建筑基础工程的质量，所以必须要保证施工的质量。

2 高层建筑大体积混凝土的相关理论

高层建筑一般会选择箱形基础、桩基础以及筏式基础作为其基础形式，无论何种基础形式，在施工当中都需要有体积较大的承台或者厚大的混凝土底板，因此，承台一般都是较大提交的钢筋混凝土结构。在实际的施工工作中，由于要考虑到混凝土收缩变形和水泥水化热产生的温度应力等因素，因此在解决较大体积的混凝土结构具体问题时，其处理方法也大不相同。

2.1 大体积混凝土的基本含义

美国混凝土学会的认为：“任何就地浇筑的大尺寸混凝土，都需要采取措施解决水化热引起的体积变形问题，最大限度的减少开裂。”我国在高层建筑混凝土结构行业中，对大体积混凝土的具体要求：“混凝土内、外面温度的差值，以及混凝土外面与环境的差值均应小于25℃。”

总之，大体积混凝土指的是最小断面尺寸不小于1m，在建筑施工过程中应当借助于有关技术处理手段，对因水化所导致的内外混凝土温差进行有效的处理，切实的控制裂缝的发展以及解决温度应力等混凝土结构问题。

2.2 大体积混凝土的特点

详细的来讲，大体积混凝土施工的基本特点包括：有着相对较高的整体性要求，不准许残留任何施工缝，必须连续进行浇筑；有着相对较大的结构体量，混凝土浇筑所逐渐形成的温度应力以及内外温差比较大。而大体积混凝土工程的基本特点则包括：施工条件复杂、混凝土数量多、结构较厚、施工技术要求高、钢筋较密及体形较大。

大体积混凝土与普通混凝土的各自特点如表1所示。

表1 大体积混凝土与普通混凝土特点对比

2.3 大体积混凝土一般问题

随着生产技术及生产力的迅速发展，这便在一定程度拓展了建设领域，大体积混凝土逐步在大型钢筋混凝土结构中得以应用。但是，对如何控制和防止温度应力，混凝土裂缝控制的问题已成为当今设计和施工中迫切需要解决的问题。

3 大体积混凝土产生裂缝的原因及防治措施

3.1 裂缝及裂缝控制的概念

所谓裂缝具体指的是固体材料中所产生的不连续的某种现象，可以说裂缝属于材料结构强度的范畴，具备着人们能够接受的材料特征。通常建筑裂缝是难以避免的，所以，若为对建筑为有着较高要求的抗裂，往往要因此而将巨大的代价付出。研究高层建筑大体积混凝土的目的是为了在允许的范围以内严格的控制裂缝。由此可知，裂缝控制就是有关处理、预防与预测裂缝的一种工作。

3.2 大体积混凝土裂缝主要类型

3.2.1 微观裂缝

混凝土的微裂缝一般认为主要有：水泥石裂缝、粘着裂缝、集料裂缝。

在以上三类裂缝当中，出现较少的是集料裂缝，出现较多的则是粘着裂缝及水泥石裂缝。一般而言，混凝土的微观裂缝确切的是指粘着裂缝及水泥石裂缝。微裂缝会对混凝土的基本性质有很大影响。由于具有微裂缝的混凝土具有承受一定拉力的能力，但在混凝土结构受拉力较大的地方，微观裂缝很容易贯穿整个混凝土结构，使结构断裂较早出现，即剪拉破坏。

总之，混凝土结构存在裂缝为绝对的，而不存在裂缝则为相对的，控制裂缝就是为了在裂缝状态小于0.05mm的范围内控制混凝土。

3.2.2 宏观裂缝

宏观裂缝是由微观裂缝扩展而来的，当微观裂缝的宽度大于0.05mm的时候，我们把此时的裂缝称之为宏观裂缝。宏观裂缝产生的主要原因有：结构次应力、外荷载、变形应力，当上述各种应力大于混凝土抗拉强度时，宏观裂缝就产生了。

因为气温骤降的原因，造成混凝土出现表面裂缝；由于混凝土出现较长过程的降温，混凝土内部温度场的情况比较复杂，裂缝开始向纵深方向发展，进而形成的裂缝称之为深层裂缝；混凝土水化热温度升高造成浇筑温度过高，由此产生最高温度，当温度降到最低时，又称基础温差，当混凝土的抗拉强度小于温度应力时，贯穿裂缝就产生了。

3.3 大体积混凝土裂缝的成因

按照有关资料显示可知，因诸多施工因素所导致的早期混凝土裂缝大约占到了80%，因混凝土材料所导致的裂缝大约占15%，因结构设计不当所导致的裂缝大约占5%。对相关混凝土裂缝的加固补强技术操作规程加以参照得出，产生混凝土裂缝的主要影响因素包括使用环境、设计、施工以及材料等。

3.3.1 混凝土本身的影响

对于混凝土自身的影响，我们主要从混凝土体积的稳定性、混凝土的收缩、混凝土的徐变、混凝土所用的材料四方面进行理解。

（1）混凝土的体积稳定性

混凝土体积的稳定性指，混凝土在抗拒化学、物理作用下发生变形的能力。混凝土的体积变化可以分为三个阶段：

①混凝土硬化前的体积变化；

②混凝土硬化过程中的体积变化；

③混凝土硬化后的体积变化。

（2）混凝土的收缩

混凝土收缩是其本身具有的一种特性，混凝土收缩变形主要包括：

①干燥收缩；②塑性收缩；③自收缩；④温度收缩化；⑤学减缩；⑥沉降收缩；⑦碳化收缩。

（3）混凝土的徐变

混凝土的徐变是指在任意荷载状态下，混凝土结构会随着时间的增加而发生缓慢的变形。徐变可以降低混凝土结构的温度应力，削减结构应力集中区、减少收缩裂缝以及基础不均匀造成局部应力结构的应力峰值。

（4）混凝土所用的材料（如表2）

表2

3.3.2 其他因素的影响

（1）结构设计因素

在实际工作中，采用构造设计来对变形作用造成的裂缝进行控制。计算公式为：

式中：ε-温度收缩时的相对变形；ΔT-温差；α-线膨胀系数。

（2）施工方面的因素

施工方面的影响因素主要有：①施工时混凝土振捣方式不当；②违章施工、不当施工造成混凝土裂缝；③环境气候的因素；④混凝土养护不当引起混凝土开裂。

4 防止大体积混凝土裂缝的技术措施

4.1 开发低热水泥

在施工中尽可能的选用安定性好的低热水泥，如火山灰水泥、粉煤灰水、泥矿渣水泥，可以降低水泥水化热引起的温升。可以掺入减水剂、缓凝剂、膨胀剂等外加剂。

4.2 降低混凝土中水泥比重

高层建筑的大体积混凝土，对水泥标号要求较高，水泥的用量较大，可以采取减少水泥用量，以进一步减少水化热和减少收缩裂缝。

4.3 降低混凝土的浇筑温度

（1）用冷水或冰水降低骨料及混凝土搅拌温度，可以吸收部分水泥水化热，降低浇筑温度。

（2）浇筑混凝土的内部可采用预埋管道进行循环水散热，在一定部位设立测温点，实时控制混凝土内部温度，这样可有效的降低因水化热引起的温度升高。

4.4 开发新的混凝土施工方法

（1）使用二次投料法搅拌混凝土，确保混凝土的匀质性。以增加混凝土的密实性，增强钢筋和混凝土之间的握裹力，最终提高抗裂性。

（2）施工宜采用整体分层连续浇筑方法，在下层混凝土初凝前浇筑第二层，以此类推水平推进；最终浇筑面应及时作二次抹压处理，减少混凝土表面收缩裂缝的产生。

5 小结

高层建筑的大体积混凝土施工过程中，要根据具体的工程情况，选择最佳施工方式，节约施工、科学施工、安全施工、合理施工、保证施工质量。

[1]蔡志军.浅谈高层建筑大体积混凝土施工[J].科学之友，2011（15）.

[2]杜宇.某高层建筑大体积混凝土施工控制要点分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012（4）.

[3]王祖随.高层建筑大体积混凝土施工的方法[J].中国电子商务，2010（8）.

[4]孙茂毕，赵学玲.浅谈高层建筑大体积混凝土施工[J].中国电子商务，2010（7）.

TU755

A

1673-0038（2015）24-0102-02

2015-5-24

韦吉会（1968-），男，工程师，本科，主要从事建筑工程施工管理工作。