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摘 要：随着高层建筑越来越多，大体积混凝土也得到了广泛应用。大体积混凝土的施工技术要求较高，特别在施工中要防止裂缝的发生，因此需要从施工准备、材料选择上、施工工艺、温度控制等有关环节做好，才能保证大体积混凝土顺利施工。文章结合工程实例，对高层建筑大体积混凝土施工质量控制进行探讨。
关键词：高层建筑；大体积混凝土；配合比；施工工艺；温度控制
中图分类号：TU755 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）33－0080－02
随着建筑行业的飞速发展，大体积混凝土在高层建筑施工中得到了越来越广泛的应用。但大体积混凝土施工是工程施工的难点之一，如果在施工过程中控制不好将会产生裂缝，破坏结构的整体性和稳定性。如何保证大体积混凝土的施工质量是保证整个工程质量的关键。
1 工程概况
某高层建筑包括1号、2号、3号、4号住宅楼，地下3层、地上38层，建筑总高度为128.7 m，整个建筑地下部分与车库连为一体。该工程主体采用钢筋混凝土剪力墙结构，主楼基础采用后注浆灌注桩，承台梁+防水抗浮底板。底板厚度为2 m，采用C40防渗水混凝土，抗渗等级为P8。车库底板厚度600 mm，采用C40防渗水混凝土，抗渗等级为P8。
由于混凝土强度高、体积大、钢筋密、工程条件复杂等特点，设计要求采取一次性连续浇筑而不留任何施工缝，同时必须满足强度、刚度、抗渗和耐久性的要求，控制温度变形和裂缝。
2 高层建筑大体积混凝土施工质量控制
2.1 施工准备
由于大体积混凝土施工其明显的特点就是施工量大、施工时间长，要想在短时间内顺利完成浇筑，就需要在浇筑前，根据现场实际情况合理规划现场场地，准备充足管理及施工人员，与混凝土供应商提前沟通，保证混凝土的及时供应。
2.1.1 合理规划
该工程基础底板预计浇筑混凝土3 000 m3，按照施工计划，浇筑时间仅有36 h，故至少需要3台混凝土泵车同时进行混凝土浇筑。施工现场选择了2台地泵及1台汽车泵机动，另外在条件允许的情况下，为了加快浇筑速度，还准备了两条自制溜槽在基坑南北两侧将混凝土直接流入基坑内。同时还需要合理安排混凝土运输车的行走路线。
2.1.2 人员充足
现场需要成立大体积混凝土浇筑专项施工管理小组，浇筑之前召开专题交底会和动员大会。充分做好各项准备工作，为大体积混凝土的成功浇筑奠定基础。
2.1.3 供应及时
根据搅拌站到现场的距离，以及浇筑时间的需要，每台泵车需要10辆混凝土运输车为其服务。施工过程中不允许间断。
2.2 材料控制
合理选取原材料，优化混凝土配合比是防止温度裂缝产生的重要措施之一。
2.2.1 材料方面
首先需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，才能保证大体积混凝土顺利施工。例如，目前已采用商品混凝土浇筑，则在拌制混凝土时对主要材料要求如下：①水泥：考虑普通水泥水化热较高，特别是应用到大体积混凝土中，大量水泥水化热不易散发，在混凝土内部温度过高，与混凝土表面产生较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。②粗骨料：采用碎石，粒径5～25 mm，含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。③细骨料：采用中砂，细度模数大于2.3，含泥量不大于3%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。④粉煤灰：由于大体积混凝土的浇筑方式一般为泵送，为了改善混凝土的和易性、便于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰。按照规范要求，采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时，其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。⑤外加剂：可以按照设计要求，如果设计无具体要求，通过分析比较及过去在其他工程上的使用经验，每立方米混凝土掺用2 kg左右减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。
2.2.2 混凝土配合比
混凝土一般采用搅拌站供应的商品混凝土，因此要求混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求，提前做好混凝土试配。按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。另外，应考虑到水泥的供应情况，以满足施工的要求。
2.3 施工工艺
根据泵送大体积混凝土的特点，采用“分段定点，一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶”的方法进行浇筑。
浇筑混凝土时由东向西浇筑。下料时，混凝土应自然流淌，采用一个坡度（1∶6左右）斜向分层浇筑，厚度控制在300 mm左右，每台泵车布4台振动器，分布在根部、中间和流淌范围。
2.3.1 一次振捣
底板混凝土振捣时，先采用型号为ZX－50插入式振捣器振捣。插入式振捣器应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实，移动间距不大于振捣作用有效半径的1.5倍，约为450 mm，振捣时间宜为10～30 s，以混凝土泛浆和冒泡为准，应避免漏振、欠振和超振。振捣上一层混凝土时应在下一层混凝土初凝前进行，且必须插入下层50 mm，以消除两层间接缝。振捣器距离模板不应大于450 mm，并不宜紧靠模板振动。
2.3.2 二次振捣
对已浇筑的混凝土进行二次振捣，以排除混凝土泌水在粗骨料、水平筋的下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止混凝土沉落而出现裂缝，减少内部微裂，增加混凝土密实度，提高抗裂性。
2.3.3 面层振捣
地下室底板面层需采用型号为HB－11平板振捣器拖一遍。用平板振捣器振捣底板混凝土时，每一位置上连续振动一定时间，以混凝土表面均匀出现浆液为准，移动时必须逐行拖进，要成排一次进行，前后位置和排与排之间应有1/3平板宽度的搭接，以防漏振。
2.3.4 混凝土的收面和养护
（1）地下室底板混凝土的收面：基础底板施工，正处于风季，外界气温低，风速大，气候很干燥。基础底板混凝土厚度较大，若收面和养护措施不得力，会呈外硬内软的“鸡蛋壳”状，出现塑性收缩裂缝，且严重影响混凝土的质量。
（2）地下室底板混凝土的养护：常用大体积混凝土的养护方法有：蓄水养护和覆盖保温被养护。由于蓄水养护法需要分段砌筑挡水墙和分期蓄水，本工程底板施工时采用覆盖保温方法。采取措施保持混凝土表面的温度和一定的湿度，是混凝土板养护的重点。混凝土的养护时间不得少于14 d。施工前做好充分的施工准备，混凝土浇筑过程中应做到及时的过程养护，混凝土浇筑后按规范、规定进行的养护，贯穿始终的温湿度控制。
（3）采取的措施：混凝土初凝前，第一次收面采用长刮尺和木抹子弹线搓平后，立即用塑料布覆盖，防止混凝土被强风吹袭和曝晒；第二次收面在收水后立即进行，去掉塑料布，收面采用2～3 m刮尺和木抹子反复压实，保持混凝土表面处在湿润状态下，再加盖塑料布保护；第三道收面在终凝前，即没有脚印时，收面用磨光机压实、洒水，加盖塑料布，塑料布上再加两层草帘被，洒水湿润。
（4）要求：混凝土浇筑一段，养护一段，连续流水作业，混凝土表面应该全部覆盖严密，并应保持塑料布内湿润，有凝结水。放线时，去掉草垫和塑料布，扫去明水，在混凝土湿润状态下放完线，然后继续养护。
2.4 温度控制
为及时了解混凝土内部各阶段、各部位温度变化，防止异常天气引起大的温差，混凝土浇筑完成后进行测温及监测。当混凝土内外温差达到报警值时及时采取措施，防止混凝土出现裂缝。
本工程采用电子测温仪测温，其中涉及到测温点的布置、测温的间隔时间、测温人员的确定，以及测温记录的整理。
（1）测温采用电子测温仪，按测温点布置图中标明的温度感应计的位置将温度感应计固定于混凝土中相应位置的钢筋上，并将做好编号的导线引出底板外。附着于钢筋上的半导体传感器应与钢筋隔离，保护测温探头的插头不受污染、不受水浸，插入测温仪前应擦拭干净，保护干燥以防短路。为防止钢筋导热影响测温的效果，在测温的探头处用胶布裹包钢筋使两者隔离。
（2）绘制测温点布置图，埋设测温线。为了有效的控制混凝土内外温差，使混凝土内外温差不大于25 ℃，防止混凝土裂缝的产生，采取温控措施。底板处每10 m设置一个测温点，电梯基坑、集水坑、高低跨处斜坡厚板处设置测温点。
（3）测温应在每块混凝土浇筑完后的12 h左右进行，其时间间隔如下：72 h以内每2 h测温一次；3～7 d每4 h测温一次；7～14 d每6 h测温一次；14 d后依据测温结果，决定是否继续测温。
（4）测温工作应指派专人负责，24 h连续测温。测温结果应填入测温结果记录表。每次测温结束后，应立刻整理、分析测温结果并给出结论。
3 结束语
总之，高层建筑大体积混凝土施工中，应合理选取原材料，优化混凝土配合比并在此基础上，采用科学的施工措施，严格控制好混凝土的浇筑温度，加强混凝土的养护等。只有这样，才能防止高层建筑大体积混凝土出现裂缝，并可保证工程的施工质量。
参考文献
1 徐德龙.大体积混凝土施工质量控制要点分析［J］.建筑知识（学术刊），2011（6）
2 吉伟.浅谈大体积混凝土施工质量控制措施［J］.科学与财富，2011（5）
The Quality Control of Mass Concrete Construction for High－rise Buildings
Wang Anhui
Abstract: As high－rise buildings are more and more, mass concrete has also been widely used. The required construction techniques of mass concrete are high, particularly in the construction to prevent the cracks occurrenc, so it is necessary to do well in construction preparation, material selection, construction techniques, temperature control and other relevant links, in order to ensure the smooth construction of mass concrete. Combined with project examples, the article discusses the quality control of mass concrete construction for high－rise buildings.
Key words: high－rise buildings; mass concrete; mix; construction technology; temperature control
关键词：高层建筑；大体积混凝土；配合比；施工工艺；温度控制
中图分类号：TU755 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）33－0080－02
随着建筑行业的飞速发展，大体积混凝土在高层建筑施工中得到了越来越广泛的应用。但大体积混凝土施工是工程施工的难点之一，如果在施工过程中控制不好将会产生裂缝，破坏结构的整体性和稳定性。如何保证大体积混凝土的施工质量是保证整个工程质量的关键。
1 工程概况
某高层建筑包括1号、2号、3号、4号住宅楼，地下3层、地上38层，建筑总高度为128.7 m，整个建筑地下部分与车库连为一体。该工程主体采用钢筋混凝土剪力墙结构，主楼基础采用后注浆灌注桩，承台梁+防水抗浮底板。底板厚度为2 m，采用C40防渗水混凝土，抗渗等级为P8。车库底板厚度600 mm，采用C40防渗水混凝土，抗渗等级为P8。
由于混凝土强度高、体积大、钢筋密、工程条件复杂等特点，设计要求采取一次性连续浇筑而不留任何施工缝，同时必须满足强度、刚度、抗渗和耐久性的要求，控制温度变形和裂缝。
2 高层建筑大体积混凝土施工质量控制
2.1 施工准备
由于大体积混凝土施工其明显的特点就是施工量大、施工时间长，要想在短时间内顺利完成浇筑，就需要在浇筑前，根据现场实际情况合理规划现场场地，准备充足管理及施工人员，与混凝土供应商提前沟通，保证混凝土的及时供应。
2.1.1 合理规划
该工程基础底板预计浇筑混凝土3 000 m3，按照施工计划，浇筑时间仅有36 h，故至少需要3台混凝土泵车同时进行混凝土浇筑。施工现场选择了2台地泵及1台汽车泵机动，另外在条件允许的情况下，为了加快浇筑速度，还准备了两条自制溜槽在基坑南北两侧将混凝土直接流入基坑内。同时还需要合理安排混凝土运输车的行走路线。
2.1.2 人员充足
现场需要成立大体积混凝土浇筑专项施工管理小组，浇筑之前召开专题交底会和动员大会。充分做好各项准备工作，为大体积混凝土的成功浇筑奠定基础。
2.1.3 供应及时
根据搅拌站到现场的距离，以及浇筑时间的需要，每台泵车需要10辆混凝土运输车为其服务。施工过程中不允许间断。
2.2 材料控制
合理选取原材料，优化混凝土配合比是防止温度裂缝产生的重要措施之一。
2.2.1 材料方面
首先需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，才能保证大体积混凝土顺利施工。例如，目前已采用商品混凝土浇筑，则在拌制混凝土时对主要材料要求如下：①水泥：考虑普通水泥水化热较高，特别是应用到大体积混凝土中，大量水泥水化热不易散发，在混凝土内部温度过高，与混凝土表面产生较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。②粗骨料：采用碎石，粒径5～25 mm，含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。③细骨料：采用中砂，细度模数大于2.3，含泥量不大于3%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。④粉煤灰：由于大体积混凝土的浇筑方式一般为泵送，为了改善混凝土的和易性、便于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰。按照规范要求，采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时，其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。⑤外加剂：可以按照设计要求，如果设计无具体要求，通过分析比较及过去在其他工程上的使用经验，每立方米混凝土掺用2 kg左右减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。
2.2.2 混凝土配合比
混凝土一般采用搅拌站供应的商品混凝土，因此要求混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求，提前做好混凝土试配。按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。另外，应考虑到水泥的供应情况，以满足施工的要求。
2.3 施工工艺
根据泵送大体积混凝土的特点，采用“分段定点，一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶”的方法进行浇筑。
浇筑混凝土时由东向西浇筑。下料时，混凝土应自然流淌，采用一个坡度（1∶6左右）斜向分层浇筑，厚度控制在300 mm左右，每台泵车布4台振动器，分布在根部、中间和流淌范围。
2.3.1 一次振捣
底板混凝土振捣时，先采用型号为ZX－50插入式振捣器振捣。插入式振捣器应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实，移动间距不大于振捣作用有效半径的1.5倍，约为450 mm，振捣时间宜为10～30 s，以混凝土泛浆和冒泡为准，应避免漏振、欠振和超振。振捣上一层混凝土时应在下一层混凝土初凝前进行，且必须插入下层50 mm，以消除两层间接缝。振捣器距离模板不应大于450 mm，并不宜紧靠模板振动。
2.3.2 二次振捣
对已浇筑的混凝土进行二次振捣，以排除混凝土泌水在粗骨料、水平筋的下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止混凝土沉落而出现裂缝，减少内部微裂，增加混凝土密实度，提高抗裂性。
2.3.3 面层振捣
地下室底板面层需采用型号为HB－11平板振捣器拖一遍。用平板振捣器振捣底板混凝土时，每一位置上连续振动一定时间，以混凝土表面均匀出现浆液为准，移动时必须逐行拖进，要成排一次进行，前后位置和排与排之间应有1/3平板宽度的搭接，以防漏振。
2.3.4 混凝土的收面和养护
（1）地下室底板混凝土的收面：基础底板施工，正处于风季，外界气温低，风速大，气候很干燥。基础底板混凝土厚度较大，若收面和养护措施不得力，会呈外硬内软的“鸡蛋壳”状，出现塑性收缩裂缝，且严重影响混凝土的质量。
（2）地下室底板混凝土的养护：常用大体积混凝土的养护方法有：蓄水养护和覆盖保温被养护。由于蓄水养护法需要分段砌筑挡水墙和分期蓄水，本工程底板施工时采用覆盖保温方法。采取措施保持混凝土表面的温度和一定的湿度，是混凝土板养护的重点。混凝土的养护时间不得少于14 d。施工前做好充分的施工准备，混凝土浇筑过程中应做到及时的过程养护，混凝土浇筑后按规范、规定进行的养护，贯穿始终的温湿度控制。
（3）采取的措施：混凝土初凝前，第一次收面采用长刮尺和木抹子弹线搓平后，立即用塑料布覆盖，防止混凝土被强风吹袭和曝晒；第二次收面在收水后立即进行，去掉塑料布，收面采用2～3 m刮尺和木抹子反复压实，保持混凝土表面处在湿润状态下，再加盖塑料布保护；第三道收面在终凝前，即没有脚印时，收面用磨光机压实、洒水，加盖塑料布，塑料布上再加两层草帘被，洒水湿润。
（4）要求：混凝土浇筑一段，养护一段，连续流水作业，混凝土表面应该全部覆盖严密，并应保持塑料布内湿润，有凝结水。放线时，去掉草垫和塑料布，扫去明水，在混凝土湿润状态下放完线，然后继续养护。
2.4 温度控制
为及时了解混凝土内部各阶段、各部位温度变化，防止异常天气引起大的温差，混凝土浇筑完成后进行测温及监测。当混凝土内外温差达到报警值时及时采取措施，防止混凝土出现裂缝。
本工程采用电子测温仪测温，其中涉及到测温点的布置、测温的间隔时间、测温人员的确定，以及测温记录的整理。
（1）测温采用电子测温仪，按测温点布置图中标明的温度感应计的位置将温度感应计固定于混凝土中相应位置的钢筋上，并将做好编号的导线引出底板外。附着于钢筋上的半导体传感器应与钢筋隔离，保护测温探头的插头不受污染、不受水浸，插入测温仪前应擦拭干净，保护干燥以防短路。为防止钢筋导热影响测温的效果，在测温的探头处用胶布裹包钢筋使两者隔离。
（2）绘制测温点布置图，埋设测温线。为了有效的控制混凝土内外温差，使混凝土内外温差不大于25 ℃，防止混凝土裂缝的产生，采取温控措施。底板处每10 m设置一个测温点，电梯基坑、集水坑、高低跨处斜坡厚板处设置测温点。
（3）测温应在每块混凝土浇筑完后的12 h左右进行，其时间间隔如下：72 h以内每2 h测温一次；3～7 d每4 h测温一次；7～14 d每6 h测温一次；14 d后依据测温结果，决定是否继续测温。
（4）测温工作应指派专人负责，24 h连续测温。测温结果应填入测温结果记录表。每次测温结束后，应立刻整理、分析测温结果并给出结论。
3 结束语
总之，高层建筑大体积混凝土施工中，应合理选取原材料，优化混凝土配合比并在此基础上，采用科学的施工措施，严格控制好混凝土的浇筑温度，加强混凝土的养护等。只有这样，才能防止高层建筑大体积混凝土出现裂缝，并可保证工程的施工质量。
参考文献
1 徐德龙.大体积混凝土施工质量控制要点分析［J］.建筑知识（学术刊），2011（6）
2 吉伟.浅谈大体积混凝土施工质量控制措施［J］.科学与财富，2011（5）
The Quality Control of Mass Concrete Construction for High－rise Buildings
Wang Anhui
Abstract: As high－rise buildings are more and more, mass concrete has also been widely used. The required construction techniques of mass concrete are high, particularly in the construction to prevent the cracks occurrenc, so it is necessary to do well in construction preparation, material selection, construction techniques, temperature control and other relevant links, in order to ensure the smooth construction of mass concrete. Combined with project examples, the article discusses the quality control of mass concrete construction for high－rise buildings.
Key words: high－rise buildings; mass concrete; mix; construction technology; temperature control