现代高层建筑过程中的大体积混凝土施工技术探讨

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　　 摘要：本文以某混凝土框筒结构高层建筑为工程背景，主要结合该工程项目中大体积混凝土的施工技术做了探讨，主要从混凝土施工的前期准备工作，到混凝土浇注施工以及后期维护等方面，并结合相关的文献资料对如何在大体积混凝土施工工程中的质量控制策略做了总结和阐述。
　　关键词：大体积混凝土施工技术质量控制
　　Abstract: this article with a concrete box tube structure high-rise building for engineering background, the main combined with the project of mass concrete construction technology cuhk are discussed, mainly from the concrete construction the preparatory work, to concrete pouring construction and the maintenance and late, and combined with the literatures on how to in the mass concrete construction engineering quality control strategy of summary and described.
　　Keywords: mass concrete construction quality control technology
　　
　　
　　中图分类号：O213.1文献标识码：A 文章编号：
　　
　　随着高层建筑高度的不断增加，地下室愈做愈深，底板也愈来愈厚。高层建筑中，基础底板为主要的受力结构，整体性要求高，一般一次性整体浇筑。随着预拌泵送混凝土的推广使用，大体积防水混凝土工程的施工工艺水平得到很大的提高。但由于泵送混凝土泵送技术条件的要求：如较大的水泥用量、较大的砂率、较大的水灰比、最大骨料粒径的限制等，都是大体积防水混凝土工程裂缝控制的不利影响因素，使得裂缝控制技术难度大大增加了。
　　1工程概况
　　我地区某商业办公大楼，设计工程结构体系为混凝土框筒结构，盖大楼的设训层高为26层（其中地下2层、地上主楼24层）。该建筑的总体总高度为85.2m，总建筑面积达到50000m2，该建筑的基础长度为183.45m，宽度为88.23m，埋深13.5m，整个基础长向分3块，设两条“后浇带”，中间一块最长为77.6m，基础采用钢筋混凝土钻孔灌注桩基础处理措施，设计的桩基总数为733根；整个建筑物主楼的荷载通过基础底板传到桩基基础中，建筑基础底板厚2.5m，混凝土强度等级为C35，总方量为23049m2，施工中均采用一次连续浇捣施工。本工程基础底板处于高水位软土地基中，并一次性浇捣。施工现场所处地段为水源丰富的位置，因此必须采取有效的技术和管理措施来组织施工，以此来防混凝土有害裂缝的发生。
　　2主要施工工艺措施
　　2.1施工前期准备
　　（1）所有混凝土均采用商品混凝土，利用汽车泵接水平管进行浇捣。所有商品混凝土由搅拌站集中提供，混凝土标号C35，各个搅拌站在拌制商品混凝土时，统一使用同一种低水化热的水泥，同一种混凝土配合比，粉煤灰的掺量、品种、全部统一，确保到场的混凝土的一致性。
　　（2）混凝土配合比由工地试验室试验确定，经监理工程师批复后执行，底板混凝土强度等级为C20，施工时严格按批复后的配合比进行各种原材料的检测及用量控制，满足设计对各部位混凝土规定的标号和抗渗标号要求，混凝土配合比为：水胶比0.51，用水量130Kg，水泥193Kg，粉煤灰62Kg，砂率31%，砂627kg，小石723Kg，中石723Kg，外加剂2.55；外加剂采用YF缓凝高效减水剂。
　　（3）浇注施工方案制定。主楼3.3m基础底板混凝土浇筑时采用4台汽车泵（另有二台备用泵）接水平管进行浇捣，55辆搅拌车进行混凝土运输，浇捣方向由南向北。
　　2.2混凝土的运输
　　大体积混凝土由于体积大，一般可达数千甚至上万立方米，因此在拌制时应尽可能集中拌制，有条件的可采用商品混凝土。为了降低水化热，配制混凝土时宜掺加减水剂和粉煤灰或沸石粉，以碱少水泥用量和改善混凝土的合易性。当混凝土采用混凝土泵输送浇筑时，可掺加泵送剂。在施工场地允许时可在临近施工地点设置搅拌站。
　　每台泵车正式输送混凝土前，应配置1:2的水泥砂浆0.5m3作为润滑输送泵管作用，并在泵车试车正常后方可供料；每台泵车有专人操作，服从指挥台统一指挥，按前台要求放慢或加快泵送速度；泵车出料口出料时，混凝土不得对准墙柱插筋冲击，避免插筋位移。使用振动器人员全部戴绝缘手套，穿橡胶鞋，电箱要装漏电装置。
　　2.3混凝土的浇筑
　　常用的浇筑方法是用混凝土泵浇筑或用塔式起重机浇筑，设计要求本工程采用斜面分层的浇筑方法。通过将基础底板进行分段、分条、分层，使混凝土以同一坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶。
　　混凝土浇筑时采用φ70高频插入式振捣器，每台泵车出料口设四个振点，均匀分布在混凝土流淌坡度范围，三个振点在钢筋面上，一个振点在二层钢筋之间。振捣时，振点呈梅花形，每点间距不大于50cm，振捣必须及时、到位，不得漏振，振上层混凝土时，震捣器须插入下层混凝土面内5cm。
　　混凝土表面处理。采用二次抹压，闭合混凝土初期出现的裂缝，浇筑后1-2h，开始进行表面处理，先按标高用刮尺刮平，初凝前用木楔打磨，待混凝土收缩后，再用木楔施以二次抹压搓平，以闭合收缩裂缝，然后覆盖塑料薄膜和草袋养护。
　　2.4混凝土的养护
　　大体积混凝土分段浇筑完毕后，应在混凝土初凝之后终凝之前进行二次振捣或进行表面的抹压，排除上表面的泌水，用木拍反复抹压密实，消除最先出现的表面裂缝。
　　在混凝土浇筑完毕后6~18小时内开始洒水养护，其混凝土养护时间不宜小于28天，有特殊要求的部位宜适当延长养护时间。早期混凝土表面使用经常保持饱和水的麻袋或草袋进行遮盖，避免阳光直接曝晒，混凝土养护应有专人负责，并应做好混凝土养护记录。
　　为确保混凝土外观质量，满足混凝土表面平整度的要求，对混凝土外露面的错台、挂帘、蜂窝以及混凝土表面残留木块、布条等应及时处理。
　　模板和保温层，冬期施工条件下应在混凝土表面冷却到5℃以下时才能拆除。在非冬期施工条件下，应在混凝土表面与外界温差不大于15℃时才能拆除，否则应采取使混凝土缓慢冷却的临时覆盖措施，对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土，不得少于14d。
　　2.5施工中后浇带施工
　　后浇带的填充材料可采用膨胀混凝土，也可采用比缝两边混凝土高一个强度等级的普通混凝土，后浇带的宽度为700-1000mm,钢筋可不断，也可断开，后者施工麻烦，但释放应力程度略高。后浇缝可留成平缝，而以留成企口缝或阶梯缝为宜后浇缝浇筑混凝土之前，应将接缝处的混凝土表面凿毛，清洗干净，并保持湿润。后浇缝浇筑的施丁温度应低于缝两侧混凝土施工时的温度，且宜选择气温较低的季节施工。后浇缝混凝土浇筑后，其养护时间不应少于28d。
　　3大体积混凝土施工质量控制措施探讨
　　（1）混凝土材料方面
　　根据设计要求，承包单位首先进行理论配合比设计，进行试配试验后，确认2-3个能满足要求的理论配合比提交监理工程师审查。报送的理论配合比必须附有原材料的质量证明资料现场试块抗压强度报告及其他必须的资料。使用的原材料除材料本身质量要符合规定要求外，材料本身的级配也必须符合相关规定，如粗骨料的粒径级配，细集料的级配曲线要在规定的范围内。经监理工程师审查后确认其符合设计及相关规范的要求后予以批准。

　　（2）拌制与运输方面
　　为严格控制混凝土搅拌质量，减小因交通运输造成坍落度损失，影响混凝土的均匀性，混凝土在拌制过程中应遵循以下原则：严格执行同一配合比，即是保证原材料不变、水胶比不变；根据气温条件、浇筑时间、砂石含水率变化、混凝土坍落度损失等情况，及时适当地对原配合比（水灰比）进行微调，以保证混凝土浇筑时的坍落度并严格控制在规定范围内，混凝土不泌水、不离析，确保混凝土供应质量；控制混凝土搅拌时间；搅拌时间长短直接关系到混凝土的强度、和易性等指标，大面积混凝土搅拌时间比普通混凝土搅拌时间延长至15-20s。
　　工业与民用建筑中大面积混凝土多采用泵送混凝土，用混凝土搅拌车进行运输。大面积混凝土地面结构对混凝土切落度要求严格，必须严格控制在设计要求范围之内，工程施工地点离商品混凝土搅拌站运输距离在1小时以上或交通条件差易出现堵车的工程，宜采取在施工现场设立搅拌站。从搅拌开始到浇筑过程结束的时间，温暖干燥天气不得超过1h，低温干燥天气不得超过2h。
　　（3）施工方面
　　强度标准差是反映混凝土生产水平的主要指标，值越小说明混凝土的生产水平越高，如果混凝土的质量不均匀，混凝土浇筑后存在薄弱环节，更加容易由于收敛应力而产生裂缝，另外，保持一定的混凝土浇筑强度，对于防止混凝土裂缝也是重要的，在同等温度应力影响下，开裂多是在抗拉强度较低的混凝土部分发生，并且相邻的混凝土之间的温度变形相互约束，当抗拉强度较低部分的混凝土的相邻混凝土变形收缩时，就会把抗拉强度低得混凝土拉裂，如果在初始混凝土开始凝固前浇筑完毕，就能避免这种不利结果。
　　早龄期混凝土如果同时暴露在低的环境温度、高的表面温度以及干燥收缩的情况下，很容易产生裂缝。应该安排好拆模时间，在拆模后保护性隔热以防止暴露在低得环境温度下，在夏季应避免太阳直射，覆盖洒水保湿来减轻收缩效应。为了保持混凝土表面温度与内部温度以及外界大气的温差在规定范围内，需要设置隔热层以免温度的骤然变化，使表面混凝土的温度能缓慢地接近环境温度。但是隔热层也不能过厚或设置时间过长，否则内部混凝土温度会降不下来，另外在混凝土浇筑初期，整个混凝土处于升温阶段，这时表面混凝土可能受压，此时设隔热层可能反而有害。
　　4结语
　　大体积混凝土的施工过程，是一项涵盖了建设、设计、承包、监理、材料供应商、检测等单位的系统工程。其施工质量的更多的还是取决于承包单位和监理单位因为他们毕竟是最终产品的实现者，承包单位应该积极借鉴国内外控制大体积混凝土裂缝的有效施工措施，制定详细周密的施工方案，采取积极稳妥的组织措施在监理单位的密切监督和合作下，一定能顺利地完成大体积混凝土地浇筑工作。
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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