高层建筑大体积混凝土施工管理分析

于小平

（山西三建集团有限公司 046000）

1 引言

大体积混凝土为体积较大的，可能由胶凝材料水化热引起的温度应力导致有害裂缝的结构混凝土，也可定义为，混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。

大体积混凝土施工是高层建筑施工的重要环节，与工程质量和安全密切相关。在高层建筑大体积混凝土施工过程中，因受到施工材料、施工温度等因素的影响，易造成工程质量低下。为此，必须从原材料、运输、浇筑振捣、保温养护等环节入手加强监管，以提升建筑工程项目质量管理水平。

2 工程实例概述

某高层建筑项目总建筑面积为28428.74m2，建筑高度为99.3m，地下二层，地三十三层，地下室一层为商铺，地下室二层为住户储藏室。

本工程主楼基础为平板式筏板基础，混凝土强度等级C40P6。筏板几何尺寸为55.5m×15.5m（长×宽），局部宽15.7m，厚度为1.5m，混凝土总方量为1400m3，属于大体积混凝土。后浇带设置于17轴处，宽度800mm，水平施工缝布置在混凝土外墙30cm处并设置300×3钢板止水带。

3 大体积混凝土施工特征

高层建筑大体积混凝土施工特征主要体现在：①体积大，和普通混凝土施工相较，大体积混凝土结构的体积与厚度较大；②连续性较强，为了避免混凝土结构出现裂缝等质量问题，混凝土必须连续浇灌；③防渗要求较为严格，大体积混凝土结构存在材料使用量大、断面多、结构表层易出现裂缝等问题，大体积混凝土多应用于建筑项目中的基础结构或地面以下部分，因地下结构长期处于阴暗潮湿的环境中，混凝土水化发热会产生较大的收缩应力与温度应力，结构表面会出现多处裂痕，从而使得混凝土结构的整体性、耐久性与防水等性能受到影响。对此，需对施工关键工序进行分析，明确施工重难点，保证施工管理的针对性与适用性。

4 高层建筑大体积混凝土施工管理对策

4.1 材料管理

4.1.1 选料

本工程混凝土强度等级为C40，对于材料选用的要求较高，标准如下：混凝土拌合物坍落度不得小于160mm，泌水量小于10L/m3，要求混凝土需具备良好的流动性与和易性：

（1）水泥采用低热的矿渣硅酸盐水泥，粉煤灰掺量不宜超过胶凝材料的40%，矿渣粉的掺量不宜超过胶凝材料的50%，粉煤灰和矿渣粉掺合料的总量不宜大于胶凝材料的50%。

（2）石子采用本地碎石，粒径5～31.5mm，砂采用中砂，细度模数大于2.3。砂、石料的杂质含量要求：石子含泥量不大于1%、砂含泥量不大于3%。

（3）混凝土满足泵送的有关技术要求。

4.1.2 混凝土运输

在混凝土装车前需对商品混凝土罐车内进行全面清理，去除内部积水。材料运输过程中，需将搅拌罐运转速度控制在3～6r/min左右。在运输过程中，发现有部分混凝土出现了离析问题，为此适当加快搅拌速度。

4.1.3 布料

选用孔径为50mm×50mm的受料斗振动筛，对泵送的骨料进行筛选，避免大颗粒骨料投入使用。泵送混凝土施工初期，需将储料斗内的清水顺着管道泵出，保证管内壁湿润、干净。然后压入同强度的素水泥浆，达到润滑管道的目的，为泵送混凝土作业奠定基础。混凝土初期的压送速度不宜过快，当混凝土从管道端部送出后，可依据施工现场的实际情况加快泵送速度。泵送混凝土浇筑入模过程中，需均匀移动，逐渐到达端部软管处，保证各层材料敷设厚度相同。泵送后的清洗泵送作业即将结束时，应提前一段时间停止向料斗内供料，以便管道中的混凝土能完全得到利用。泵送完毕后，必须认真做好泵机及管路的清洗工作。清洗时产生的废浆、废水，应排入沉淀池，进行搅拌分离处理，以防结块，沉淀池定期清捞。泵送结束后，需对工程施工所需的混凝土使用量进行计算。

4.2 技术管理

4.2.1 浇筑

商品混凝土厂家现场配备2台车载泵，车载泵每小时最大混凝土输出量40m3。

商品混凝土运输设备均按10～12m3计算，一循环按1.5h计共需混凝土罐车6台，预计30h左右浇筑完，施工现场安排调度一名，协调车辆。

表1 机械、车辆配备表

该工程采用斜面分层连续浇筑法，分层厚度为300～500mm，不得大于振动棒长度的1.25倍。各层斜面的分层浇灌厚度为30～35cm，坡度值为1：6～1：7。根据施工设计要求确定混凝土浇筑作业时间，和初凝时间相较，混凝土从搅拌至浇筑完成时间需少于90min。在浇筑混凝土过程中，从低至高分层浇筑，保证方向的一致性，顺着长边一端向另一端延伸。需注意的是，浇筑施工时上一层混凝土需在下一层混凝土初凝前完成，不得出现冷缝，且需及时排出混凝土结构表层的泌水。泌水现象严重时，可能影响相应部分的混凝土强度指标。为此必须采取措施，消除和排除泌水。一般情况下上涌的泌水和浮浆会顺着混凝土浇筑坡面下流到坑底。施工中根据施工流水，大部分泌水可排到集水坑和电梯井坑内，然后用潜水泵抽排掉，局部少量泌水采用海绵吸除处理。

4.2.2 振捣

振捣施工必须严格遵循“快插慢拔”原则，快插的主要目的是避免混凝土振实后混凝土出现分层与离析问题；慢拔的主要目的是避免混凝土振动棒抽离时出现混凝土空洞。振捣作业时，需注重振动棒的作业幅度与作业时间，作业时间需控制在20～30s内，若混凝土表面翻浆则立即停止振捣。此外，若操作不当，振动棒会与钢筋、模板等接触，易出现跑模或位移问题。上层混凝土振动过程中，振捣棒插入下层混凝土中的深度控制在50mm左右。依据泵送混凝土形成的坡度来说，振捣器需分别设置于浇筑带的前、中、后位置，以保证摊铺与振捣的均匀性。在振捣作业结束后，需通过拉线检查标高，若标高误差较大，则用木杠进行刮平处理，或使用木抹子拍平并搓毛。

图1

4.3 养护管理

《大体积混凝土施工规范》明确规定：混凝土块体内外的温度差异不得大于25℃。为保证大体积混凝土施工质量，需及时进行养护。该工程养护时在混凝土表面均匀洒水，并覆盖塑料薄膜以控制水分蒸发，避免因水分过快散失出现的收缩裂缝；然后再覆盖麻袋、阻燃保温棉毡防止混凝土表面直接与外界接触，减少表面温度骤然降低。在保温养护过程中，在混凝土结构内外设置了温度计，监测结构实际温度变化，实现对混凝土内部、表面与环境温度的有效控制。

养护时间不少于14d，经常检查塑料薄膜、棉毡的完整情况，严禁在混凝土表面洒水。

4.4 病害的处理

竣工后施工单位对混凝土结构进行了检查发现有部分位置出现了裂缝，需进行修补。对于浅层裂缝，施工单位剔除了混凝土裂缝处的水泥薄膜、松动石子与软弱混凝土层，洒水湿润和冲洗，对于病害严重位置，施工人员顺着裂缝方向开凿“U”形槽并用速凝水泥砂浆封堵。对于深度较深的结构裂缝，需要顺着骑缝或者是斜向钻孔直至裂缝深处，孔内埋设注浆管或者是注浆嘴，相邻构件的埋设间距需依据裂缝的分布位置与宽度确定，但是需保证每条裂缝必须配置有一个进浆孔或排气孔。注浆嘴、注浆管需设置于裂缝交叉、裂缝较宽或裂缝贯穿位置；反复检查密封效果；注浆后需待裂缝内的浆液完全固化后对注浆嘴进行拆卸，并对封口进行抹平处理。

5 结束语

综上所述，随着建筑行业的快速发展，大体积混凝土已经成为了当前建筑工程中重要的建筑材料之一，但是对于施工工艺要求也更加严格。在实际施工过程中，为保证施工作业的有序开展、建筑的使用功能与建筑施工质量，需要从施工材料选择与配置、施工过程监控和养护等方面出发进行管理，从而避免混凝土裂缝等问题的发生，实现高层建筑工程质量全面提升的最终目的。