高层建筑基础大体积混凝土施工技术

摘 要 ：本文阐述了高层建筑基础大体积混凝土的特点,对策高层建筑基础大体积混凝土施工管理及基础大体积混凝土裂缝防止技术进行了分析探讨.

关 键 词 ：高层建筑；大体积混凝土；施工技术；初探

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,要严格按规程、规范要求施工,采用合理的方法进行预防及处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作.

1.高层建筑基础大体积混凝土的特点

高层建筑基础大体积混凝土如箱形基础和筏式底板,有以下特点：（1）均为地下或半地下建筑,有防水要求,钢筋混凝土必须控制裂缝开展,一般不存在承载力不足问题.（2）结构形式常采用现浇钢筋混凝土超静定结构,温差和收缩变化复杂约束作用较大,容易引起开裂.（3）超静定的地下建筑结构,一般都能满足承载力要求,有较大的安全度,控制温度收缩作用是控制裂缝的主要因素.（4）混凝土标号高,水泥用量多,水灰比大,收缩变形较大,经常会出现收缩裂缝.（5）这些结构一般均为配筋结构,其构造配筋率约为0.2%～0.5%,控制裂缝必须考虑钢筋作用.（6）水化热升温较高,降温散热较快,收缩和降温共同作用是引起混凝土裂缝的主要原因.（7）控制裂缝的方法主要是靠改进构造设计,合理配筋及改进浇筑方案,加强养护等方法提高结构的抗裂性能.

2.高层建筑基础大体积混凝土施工管理

2.1 大体积混凝土的设计构造要求.（1）大体积混凝土基础的工程设计除应满足设计规范及生产工艺的要求外,宜符合下列要求：①混凝土设计强度等级宜在C25～0的范围内；②配置承受温度应力及控制温度裂缝开展的构造钢筋；③当大体积混凝土置于岩石类地基上时,宜在混凝土垫层上设置滑动层；④设计中应尽可能减少大体积混凝土外部约束；⑤设计单位提出温度场和应变的相关测试要求；⑥大块式基础及其他筏式、箱体基础不宜设置永久变形缝及竖向施工缝；⑦大体积混凝土应根据混凝土浇筑过程中温度裂缝控制的要求设置水平施工缝.（2）大体积混凝土工程施工前,应验算浇筑体的温度、温度应力及收缩应力,确定施工阶段升温峰值,内外温差及降温速率的控制指标,制定温控的技术措施.一般情况下,混凝土入模温度绝热温升值最大值不超过45℃,内外温差不超过30℃,降温速率为2.0℃/d.（3）大体积混凝土施工前,应掌握近期气象情况（如高温、寒潮等）.在冬期施工时,应制定相应措施.（4）大体积混凝土模板宜采用钢模板、木模板或钢木混合模板.

2.2 大体积混凝土的浇筑.浇筑,除应满足每处混凝土在初凝前就被上一层新混凝土覆盖并捣实外,还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设,混凝土供应情况及水化热等因素的影响,常采用的方法有以下几种：（1）全面分层：即在第一层全面浇筑完毕后,再回头浇筑第二层,此时应使第一层混凝土还未初凝,如此逐层连续浇筑,直至完工为止.采用这种方案,适用于结构的平面尺寸不宜太大,施工时从短边开始,沿长边推进比较合适.必要时可分成两段,从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑.（2）分段分层：混凝土浇筑时,先从底层开始,浇筑至一定距离后浇筑第二层,如此依次向前浇筑其它各层.由于总的层数较多,所以浇筑到顶后,第一层末端的混凝土还未初凝,又可以从第二段依次分层浇筑.这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少,结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程.（3）斜面分层：要求斜面的坡度不大于,适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况.混凝土从浇筑层下端开始,逐渐上移.

2.3 合理的振捣方式.（1）保证混凝土的密实度.采用行列式或者梅花式进行有序振捣,混凝土的入模厚度必须与振捣器的大小以及数量相匹配,并设置补振的振捣器,严防漏浆.（2）振捣时振捣器插入深度尽量插入下层混凝土5cm～10cm,振捣时间控制在20s～30s.待混凝土面平坦,混凝土面不再下沉,停止排气,开始浮浆后终止振捣,严格控制不可过振.（3）如果混凝土面出现泌水,一定要把泌水汇集起来排出模板外,混凝土施工到标高后,施工人员尽量不要胡乱踩踏,收浆抹平时要用打板把混凝土面打密实.

2.4 大体积混凝土的泌水处理.大流动性混凝土在浇捣、振捣过程中,上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面到坑底.由于混凝土的连续浇捣施工,使泌水随着混凝土浇捣向前推进被赶至基坑顶端.当混凝土大坡面的坡脚接近顶端模板时,改变混凝土浇捣方向,即从顶端往回浇捣,与原斜坡相交成一个集水坑,另外有意识地加强两侧模板处的混凝土浇捣强度,这样集水坑逐步在中间缩成水潭,用软轴泵及时排除.采用这种方法可排除产生的泌水.

3.高层建筑基础大体积混凝土裂缝防止技术

3.1 大体积混凝土其浇筑量过大,整体要求高,在浇捣和养护过程水泥经水化发出大量的水化热,但因其体积厚大,大量水化热得不到散发,混凝土内部温度高于外层混凝土温度,产生较大的温度差,由于表里体积膨胀不一致,便会产生温度裂缝.故降低水化热,将混凝土的内外温差控制在规范的25℃内,混凝土表面与环境温差控制在15℃内,是施工的要点,对于裂缝的防止,还应在结构设计上采取措施.为进一步控制混凝土基础产生裂缝,减少混凝土的水化热温升,降低混凝土的浇灌温度,减少基础的约束,提高混凝土极限抗拉强度,减少温度收缩应力,预防裂缝的出现,除用草帘覆盖外,在混凝土上面先盖一层塑料薄膜,并适当延长养护、拆模时间,提高混凝土拆模强度,减少混凝土表面的温度梯度.同时加快基础四测回填土,避免长期裸露,导致降温收缩与干缩共同作用,使应力叠加.

3.2 加入外加剂.混凝土收缩开裂性能受外加剂的影响主要体现在以下几个方面：①减水剂.减水剂的主要作用促进混凝土的和易性,降低水灰比,增大混凝土的强度,或在确保混凝土强度的同时使水泥用量降低,从而有效避免混凝土开裂.②缓凝剂.缓凝剂的作用一是使混凝土出现放热峰值的时间延缓,降低了裂缝发生的机率：作用之二是使和易性得以改善,以使运输时的塌落度损失降低.③引气剂对混凝土开裂的影响.引气剂有助于改善混凝土的可泵性及和易性,使混凝土耐久性能进一步提升,能使混凝土的抗裂性能增加.但要适量掺入外加剂,以免出现负面影响.

3.3 采用有效的养护措施.大体积混凝土模板拆除按相关技术规范要求外,应适当推迟拆模时间,以充分利用模板的保温、保湿作用,防止早期裂缝的发生.要根据气候条件才去温控措施对大体积混凝土进行养护.养护应由专人负责,并做好养护记录.养护工作应再浇筑完毕后12～18h内开始,夏季采用覆盖草袋洒水以降低混凝土温度峰值等养护措施,冬季采取封闭保温蓄热措施,使混凝土表面经常保持湿润状态和适宜的温度.养护期间保证在混凝土内冷却循环水的正常循环,采用这种内散外蓄综合养护措施,可有效降低混凝土的温升值,同时可缩短养护周期,对于超厚大体积混凝土施工尤其适用.对墙、柱的养护,要尽量做到封闭,防止局部混凝土造成较大温差或受冻而产生裂缝.

4.结束语

当前随着建筑业发展迅速,高层建筑的不断增加,对大体积混凝土施工工艺的要求越来越高,而由于大体积混凝土施工影响因素较多,比如水泥品种、浇筑方法、混凝土厚度、降温措施等,每个工程需要根据具体情况采取不同的施工技术,保证混凝土的施工质量,同时有效控制大体积混凝土施工裂缝.