探析超高层建筑基础大体积混凝土施工技术

丛占军

【摘要】在施工過程中由于受到多方面因素的影响，大体积混凝土施工经常出现一些问题，其中混凝土裂缝是比较常见的病害之一，因此，为了提高高层建筑工程的施工质量，必须做好大体积混凝土施工技术的研究。

【关键词】大体积混凝土；施工；裂缝；原因；措施

近年来，随着社会经济和建筑技术的快速发展， 大型的现代化建筑不断涌现。于是出现了很多大体积混凝土的施工项目。在建筑施工中底板混凝土的体积变得越来越大， 这样就对施工单位提出了更高的技术要求。因此地下室基础工程施工技术在各大城市中逐渐发展了起来。现在的地下室建设趋势是：地深、板厚、面大，在这种情况下，地下室结构裂缝的出现对整体建筑安全性将有着非常巨大的影响。所以我们必须从根源找出裂缝产生的原因来寻求裂缝的防控解决措施。

1 地下室裂缝种类

1.1 温度裂缝

温度裂缝是由于大体积混凝土施工过程的混凝土温度应力反映引起的，经过长时间的研究和改进，地下室工程对温度裂缝控制有了很大的进步，有了很多相应的施工措施：水管循环冷却，混凝土级配，选用优质水泥。所以对于大体积混凝土施工中出现的温度裂缝，对施工温度的控制是关键。

1.2 塑性裂缝

塑性裂缝主要是指在完成混凝土浇筑后（尤其是使用商用混凝土），其表面干燥后出现的微细裂缝。经过国内外相关专家多年研究表明，混凝土施工完成后表面出现水分散失过快问题会导致塑性裂缝的产生，因此，进行大体积混凝土施工，表面保湿措施是非常重要的。

1.3 收缩裂缝

目前工程上主要关注和研究的裂缝类型是由于水泥的干缩和自缩而引起混凝土收缩裂缝。一般而言混凝土因干缩引起的极限收缩应变可以达到2×10-4左右。引起收缩裂缝产生的另一个原因是混凝土施工过程中没有注重构建之间的约束关系，因为混凝土施工早起的抗拉强度比较低，容易开裂，所起早期的湿养措施就特别重要了。

2 大体积混凝土浇捣施工技术

2.1严格控制混凝土入模温度

要求混凝土供应商在混凝土生产中对碎石洒水降温，保证水泥库通风良好，将自来水预先放人地下蓄水池中降温，使混凝土的入模温度控制在25℃以下。

2.2加强技术管理

加强对原材料的检验、试验工作。施工中严格按照方案及技术交底的要求，明确分工，责任到人。加强计量监测工作（如坍落度的检测），定时检查并做好详细记录。

2.3大体积混凝土浇筑前人员及机械等的准备，以及应对雨天对混凝土施工的影响

大体积混凝土浇筑前，应进行技术交底及召开专题会检查各部门的准备情况，如检查振捣棒、备用电源、备用搅拌站等准备情况，以确保混凝土浇筑的正常施工。施工人员宜分两大班四六制作业。每次交接班工作应提前半小时完成，人不到岗不准换班，并明确接班注意事项，以免交接班过程带来质量隐患。承台浇筑采用泵送，并尽量使用汽车泵及塔吊配合等，以免接、拆泵管或堵管时混凝土出现冷缝。注意雨天及混凝土尾方的浇筑，在混凝土施工前密切关注天气情况，尽量避开大雨天气施工，如果由于工期原因不能避开，需做好防雨准备，避免雨水对混凝土的冲刷。另外，应加强尾方混凝土收方时浇筑的管理，及时、尽可能准确地估计最后一车混凝土的数量，并告知搅拌站，使混凝土的浇筑工作更加连贯。

2.4浇筑方法

根据实际情况合理划分施工段，因地制宜地确定总体浇筑顺序。施工分段既要考虑在施工开始时混凝土供应跟得上混凝土施工铺开的速度，避免出现冷缝，又要考虑在浇筑的最后阶段时合理减泵，减小由于混凝土上升速度过快造成胀模。浇筑方法采用“斜面分层、薄层浇捣、循序推进、一次到边”连续施工的方法，每个泵负责一定宽度范围的浇筑带，各泵浇筑带前后略有错位，形成阶梯式分层推进局面，以达到提高泵送工效，简化混凝土泌水处理，确保上下混凝土层的结合。

2.5振捣

根据混凝土泵送时自然形成的流淌斜坡度，在每条浇筑带的浇捣面前、中、后各布置3台振动器。第1台布置在混凝土卸料点，振捣手负责出管混凝土的振捣，使之顺利通过面层钢筋流入底层；第2台设置在混凝土斜面的中间部位，振捣手负责斜面混凝土的密实；第3台设置在坡脚及底层钢筋处，因底层钢筋间距较密，振捣手负责让混凝土流入下层钢筋底部，确保下层钢筋混凝土的振捣密实。振捣手振捣方向为：下层垂直于浇筑方向自下而上，上层振捣自上而下；振捣棒的操作，要做到“快插慢拔”，上下抽动，均匀振捣。

2.6泌水处理

流动性的混凝土在浇筑过程中，上涌的泌水和浆水顺着混凝土坡脚流淌到坑底，故应采取的措施是在混凝土垫层施工时，使其施工成一定的坡度，让大量的泌水顺垫层坡度流入到周围的排水沟盲沟，再通过积水坑排放到基坑外。

3 大体积混凝土裂缝出现的原因

随着大体积混凝土施工的普及，人们对混凝土表面和内部由于各种因素引起的裂缝现象越来越关注，本文对地下室工程中常见的裂缝出现原因进行了分析总结，归纳如下：

3.1 水化产热

混凝土缺乏良好的导热性，而作为施工材料之一的水泥在水化过程中会产生大量的热量，导致混凝土内部温度提高，加之混凝土浇筑初期，其应力强度和弹性模量都比较比较低，无法对水花热量产生约束。随着混凝土施工时间的增长，混凝土内部温度下降对结构产生很大的拉应力，当混凝土的抗拉强度无法抵抗时，温度裂缝便产生了。

3.2 结构约束失衡

混凝土各结构之间在整体变形时会相互约束来阻碍变形的发生。结构约束种类主要分为：外约束和内约束两种。外约束是指结构的边界支撑物对结构变形的约束；内约束是结构内部各质点变形不均匀而产生的相互约束。大体积混凝土由于温度变化会产生变形，而这种变形又受到约束，便产生了应力，应力超过允许值便可能产生裂缝。

4 裂缝的防控措施

4.1 选择合适材料

材料选择主要考虑水泥和骨料两个方面，由上所述，施工过程的水泥的水化热量引起的混凝土内外部强烈的温度反差是造成温度裂缝的主要原因之一，而骨料的膨胀系数以及含泥量对水化热的控制也是相当重要。因此，现在地下室建设工程中开始着重对材料的选择控制，例如选择低水化热水泥，膨胀系数较小、含泥量低、连续级配的骨料，以达到大幅度降低水化热的效用。

4.2 加强温度监控力度

加强混凝土内外温度监控力度，可以有效地控制大体积混凝土施工裂缝出现的可能性。完成混凝土施工之后，在重要位置设置温度探测点，每隔10分钟左右探测比较一次温度，通过计算机计算分析，决定是否需要采取适当的降温措施来确保混凝土内外温差的稳定性。

4.3 增加表面保温保湿措施

为了降低内外温度差，在大体积混凝土施工过程中，内部冷却外部保温是两个必须同时采取的措施。目前常用的混凝土表面保温保湿工作是：混凝土浇筑完成后，在其表面修筑防风保护墙，即在其暴露在外的表面覆盖各种层状材料，将保温材料固定在混凝土表面，这是目前工程中常用的一种施工保护措施。

5 结束语

裂缝是地下室混凝土结构中比较常见的一种现象，地下室建筑工程由于其地理位置的特殊性，对施工质量、防水质量要求非常高。而混凝土结构中裂缝的出现会严重影响建筑物的抗渗能力和施工完成质量，进而会出现钢筋锈蚀、水泥碳化等恶劣现象，所以施工过程中，必须做好裂缝防范工作，防患于未然，确保工程的施工质量。

参考文献：

[1] 周世强.浅谈大体积混凝土裂缝控制的施工技术[J].门窗，2013（2）.

[2] 罗雪萍.台州地区民用建筑结构常见裂缝的分析[J].浙江大学学报，2010.（3）.