摘要：随着高层建筑和大跨度施工工程的不断增多，大体积混凝土也被人们应用的十分广泛，不仅满足了工程施工的要求，还提高了建筑结构的稳定性。不过，在工程施工的工程中，大体积混凝土施工技术还是存在着许多施工难点，这不但对工程施工带来很大的不便，而且对建筑结构的质量带来了严重的影响。因此为了保障工程的施工质量，施工人员就要对其施工质量进行有效的控制。
关键词：高层建筑；大体积混凝土；施工质量；监理
引言
城市化背景下，高层建筑数量越来越多，大体积混凝土的应用也更加普遍。具体工程实践中，对高层建筑大体积混凝土施工质量提出了很高的要求。项目负责人和监理工程师要依据高层建筑具体情况，采用正确的方法，对大体积混凝土各个施工环节进行有效监理，并将质量控制工作落实到位，以保障整体施工效益及工程质量，使城市高层建筑施工更加安全、可靠。
1高层建筑结构中大体积混凝土特点
一是体积相对较大，且块体相对较厚。二是混凝土结构所需连续浇筑量相对较大，且其结构对于整体性方面的要求也相对较高，较普通混凝土来说，大体积混凝土水化热会导致混凝土的内部温度更高。三是若混凝土的厚度大于1.5m，则必须对水平分层施工的设置进行考虑，以更好地降低水化热对大体积混凝土结构所带来的不良影响。四是对于高层建筑结构而言，其大体积混凝土结构通常埋于地下，主要用于基础结构中，因而其所受外界环境温度改变的影响相对较小，但是，对于抗渗方面的性能要求相对较高，因此，进行高层建筑大体积混凝土的施工过程中，必须重点考虑进行水化热的影响以及混凝土结构自防水等相关问题的分析。
2大体积混凝土施工质量控制的意义
2.1预防质量缺陷发生
大体积混凝土施工技术要求高，浇筑面积大，如果不注重加强施工质量控制，没有严格落实各项技术措施，往往会导致质量问题发生。而合理设计施工方案，落实质量控制措施，把握施工技术要点，并注重现场施工检测，能及时发现并处理存在的质量问题。同时有利于避免质量缺陷发生，进而为现场施工顺利进行奠定基础。
2.2提高大体积混凝土综合性能
要想提高大体积混凝土的综合性能，使其更为有效的发挥作用，施工单位和施工人员必须落实质量控制措施，制定有效的技术和工程建设方案，加强施工质量控制。同时还要提高原材料质量，确保配合比设计满足要求，并遵循施工技术要求开展项目工程建设。从而有利于提高大体积混凝土的综合性能，使其更为有效的发挥作用。
2.3提升项目工程建设效益
如果没有落实施工技术措施，不注重对大体积混凝土施工质量的控制，则难以确保施工活动顺利进行，也会容易导致质量缺陷发生。并且还会增加养护维修费用，降低项目工程建设效益。而采取相应措施，落实施工技术要点，把握质量控制策略，能推动大体积混凝土施工顺利进行，让施工材料、施工设备等得到科学合理安排。并且有利于预防裂缝等质量缺陷发生，促进项目工程建设效益提升。
3大体积混凝土施工中常见的问题
3.1原材料质量不合格
大体积混凝土施工中，为保证工程质量，首先应该加强材料质量控制，但一些施工单位不注重该项活动，制约施工效益提升。一些施工单位不注重采取措施提高原材料质量，例如，未能从可靠的材料供应商采购原材料，对外加剂、砂石、水泥等的试验检测不到位，不合格的原材料被应用到现场施工，容易导致大体积混凝土施工出现质量缺陷。
3.2混凝土裂缝现象
3.2.1水泥水化热的影响
水泥水化过程中放出大量的热，且主要集中在浇筑后的7d左右，从而使混凝土内部温度升高（可达70℃左右，甚至更高）尤其对大体积混凝土来讲，这种现象更加严重因为混凝土内部和表面的散热条件不同，故混凝土中心温度很高，就会形成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。
3.2.2混凝土的收缩
混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形，受到外部约束时（支撑条件、钢筋等），将在混凝土中产生拉应力，使得混凝土开裂。引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化，后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。
3.2.3外界气温湿度变化的影响
大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也就会愈高；如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温差梯度。如果外界温度的下降过快，会造成很大的温度应力，极其容易引发混凝土的开裂。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响，外界的湿度降低会加速混凝土的干缩，也会导致混凝土裂缝的产生。
3.3施工养护不到位
施工养护是非常关键的环节，也是质量控制过程中不可忽视的内容。但一些施工人员没有严格遵循施工技术规范流程施工。或者施工完成后没有及时进行养护，对养护工程的重视程度不够，养护施工技术要求没有落实。进而可能导致质量缺陷发生，影响大体积混凝土施工效益提升。
4高层建筑工程中大体积混凝土的施工技术
4.1材料的控制技术
对于高层建筑中大体积混凝土的材料控制技术而言，其主要应注意如下方面的问题：一是确保材料的质量，二是注意对混凝土温度进行控制。对于大体积混凝土的材料质量而言，进行施工前必须先要对混凝土进行有效的搅拌，以确保不同强度的建筑均可满足其要求。对于柱子混凝土来说应尽可能减少水泥、水灰的用量，同时加大石子的用量，对粉煤灰及外加剂的配合比进行调整，以更好地控制混凝土的强度。对于混凝土温度的控制而言，则应注意进行碎石的浇水过程中药确保温度的适宜，同时确保通风良好，这样方可实现混凝土裂缝情况的有效避免。
4.2浇筑技术
混凝土的浇筑技术一直以来都是建筑工程施工过程中必不可少的关键环节之一，对于混凝土的浇筑技术而言，其需要注意浇注的种类及其浇筑方量等问题。进行浇注的过程中必须严格遵守浇注顺序，根据核心筒墙、柱、梁、板混凝土的浇筑依次进行施工。对于墙体浇筑时应确保其厚度维持在5cm，而高度维持在45cm最佳，对于浇筑的间隔时间来说应尽量保持在2h之内。对于柱的浇筑过程而言应进行钢丝网片的设置。进行梁、板混凝土的浇筑时应注意采取相同的坡度，等到筏板凝固后再进行二次浇筑，以确保浇筑环节的质量。
4.3温测技术
混凝土的温测技术是确保大体积混凝土质量的重要技术之一，对混凝土的温度进行控制可以有效防止底板产生裂缝。混凝土温测过程中必须对其各土层的温度都进行测量，并就其温度特性分别进行分析。对于温度传输器而言，通常采用的是电阻型温度计，进行温度的测量时应注意测温点以及测温线的分步进行，先进行位置的选定，并进行记号的编订和定位，然后再进行温度的测量。此外，应确保测温线同钢筋之间的合理接触，以确保测量过程的精确性，防止混凝土内部温度应力的出现。
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4.4养护技术
待大体积混凝土施工结束后，还应对其进行养护。混凝土养护的主要目的是为了实现对混凝土温度的有效控制，以降低其内外温差，并满足混凝土抗力方面的相关要求。进行混凝土的浇筑时应进行塑料布的覆盖，并在塑料布的基础上进行防寒毡的覆盖，以做好保温保湿工作，避免混凝土的表面由于脱水而导致裂缝的产生。此外，还要注意设置隔热层，以实现混凝土内部温度的有效降低。
5高层建筑大体积混凝土原材料控制及混凝土配合比
5.1水泥
优先选用低热水泥，减少水热化。使用矿渣水泥时，要选择泌水性好的品种，在混凝土中添加减水剂。及时排出析水，或者在析水部位浇筑干硬性混凝土，用振捣器振实，然后对上一层混凝土进行浇筑。选择收缩性小或微膨胀性水泥，其经水化膨胀后会产生预压应力，对温度需变应力进行抵消，使混凝土具备较好的抗裂性。为了满足该工程施工要求，可选用低水化热的矿渣水泥，使混凝土强度为60d，并对高标号水泥进行优先选用，以有效控制高层建筑施工中的水泥用量。
5.2骨料和骨料级配
将粉煤灰掺加到混凝土中，使其具备较好的抗渗性、耐久性，避免收缩或出现水化热情况，提高混凝土抗拉强度，并对碱骨料反应进行有效抑制，使新拌混凝土泌水减少。采用中粗砂作为混凝土细骨料，使它的细度模数保持在2.8－3.0之间，以对水和水泥用量进行控制。将粒径为5－20mm的连续级配石子作为粗骨料，避免混凝土收缩变形。在大体积混凝土中掺加大块石，降低水化热，减少混凝土用量，有效避免裂缝问题。
5.3外加剂
依据实际设计情况，将粉煤灰和矿渣粉等外加剂掺入混凝土中，使混凝土具备较高的和易性，以对施工中的用水量进行有效控制，使混凝土的可泵性得到改观，并延长缓凝时间。施工人员可将HEA混凝土膨胀剂应用到该底板混凝土中，使混凝土具备较好的抗渗性。在混凝土制备过程中，掺入HEA（水泥用量8%－10%），实现水泥替换。并将聚丙烯纤维用以底板混凝土内，对掺量、长度和纤维直径合理控制，保障底板混凝土的抗裂性。
5.4混凝土配合比
根据实际情况进行配合比设计，适量加入缓凝剂和引气剂，改善大体积混凝土性能，适量加入膨胀剂，提高混凝土干缩性，减少拌合物中水和水泥质量所占的比重，有利于减少大体积混凝土表面裂缝现象发生。同时还必须加强配合比设计，使水和灰的比值要小于0.4，进而保证混凝土的综合性能良好。
6高层建筑大体积混凝土施工控制
6.1施工前期监理
首先，严格审查检测单位和混凝土生产厂家的营业执照的资质等级，并对施工人员及相关技术人员的上岗证和资格证等进行审查，确保其具备较高的技术水平和专业管理能力。其次，监理人员要对施工中涉及到的外加剂、掺合料、石、砂等材料的试验报告和检验报告进行审查，对混凝土原材料进行抽样检查，看其配比是否准确，能否满足具体施工要求。第三，监理人员也要结合具体工程背景，对高层建筑施工单位进行严格监督，确保其在具体工程实践中采用准确的温度测定方法及施工方案等。立足于高层建筑工程全局，依据具体施工环境，对施工方案进行科学、合理的编制，确保施工方法和工艺标准正确，且施工组织方案符合具体工程要求。
6.2混凝土浇筑施工监理
6.2.1浇筑工艺审查
高层建筑大体积混凝土施工过程中，要结合具体工程背景及施工要求，对工艺流程进行合理安排，既要保障大体积混凝土施工的顺利进行，也要合理安排各种施工要素，并对各种施工资源进行充分应用，在具体项目背景下，对混凝土振捣施工时间进行严格控制，合理安排料管和泵车，确保混凝土浇筑流程科学、准确。
6.2.2混凝土浇筑振捣监理
高层建筑施工中，监理人员要认识到混凝土浇筑和振捣施工的重要性，并在具体工程实践中，对该过程进行严格控制，合理划分施工段，以对对角施工情况和点应力进行严格控制，避免使大体积混凝土产生裂缝。监理人员也要对混凝土泵送过程进行严格控制，以免坍落度过大。假定混凝土浇筑施工中与相邻电梯井坑临近，在电梯深坑底板中对混凝土上下料浇筑工艺进行严格控制。如果将分层浇筑方法应用于大体积混凝土施工过程中，需要在底板钢筋上用红色油漆进行标注，并按照正确工艺标准，对混凝土分层厚度进行确定，确保其不超过60cm。底板混凝土振捣施工中，要采用斜坡分层振捣方法，它能够在泵送过程中使混凝土自然流淌，依据工程需要，将坡度设计比确定为1∶3。继而严格控制振捣顺序，由混凝土浇筑底层逐渐向上振捣，以达到良好的混凝土分层振捣效果。在该过程中，也要对振捣棒进行上下抽动，使上层混凝土和下层混凝土能够均匀振动，混凝土振捣时间以20－30s为宜，直至混凝土表面泛浆。混凝土振捣施工中要碰触管道预埋件和钢筋，采用行列式次序对振捣棒插点进行移动，并严格控制振捣棒移动距离，不超过自身半径1.5倍。先对低洼区域进行振捣，继而对高地势区域进行振捣，从根本上对高低坡位置混凝土松顶现象进行有效消除，并错开斜面分层混凝土施工水平面，将它的错开距离控制在5m以上。
6.3混凝土温差控制
室外温度较低时，浇筑混凝土，混凝土浇筑温度应在28℃以下。依据项目实际需求，可采用如下测温方式：沿孔洞高度对测温探头进行变动，对孔内部不同高度温度进行有效测量。该过程中，需对两个温差进行测量和控制。（1）混凝土中心与表面温差。具体实现方式是采用2支不同长度测温管对同一测温点温度进行测量；（2）混凝土表面与大气温差。具体实现方式是对比短测温管与空气温度。施工人员可对混凝土表面塑料薄膜进行覆盖或收起，对表面温差进行调节。依据测量温度用循环水流速对混凝土中心温差进行有效调节。
6.4混凝土养护监理
高层建筑大体积混凝土施工中需要对其进行养护，施工人员及监理人员要将养护过程中的温度监测工作落实到位。监理人员要对混凝土测温点设置进行严格审查，确保测温点布置合理，能够符合混凝土养护需要，并依据实际情况，对测温点进行合理编号。同时，也要依据具体工程情况，对温度传感器、自动化电子测温仪器等测温工具进行科学选择，以对高层建筑施工中的混凝土温度变化具备清晰的认知，并依据实际施工要求，对它的温度梯度进行合理调整和控制，以有效控制混凝土内外层温差变化，达到良好的混凝土养护效果，保障高层建筑监理质量。
6.5其他方面应注意的问题
大体积混凝土施工遇到炎热的夏天或有冬期施工、逢雨雪天和大风天气都要采取必要的技术措施，确保混凝土的施工质量。炎热的夏天施工，要尽量避开高温时段，最好在下午浇筑，并采用洒水、覆盖等降低原材料温度的措施，保证混凝土入模温度在30℃以下。
冬期施工时，要采取保温措施，确保混凝土入模温度不宜低于5℃，浇筑完后，应及时覆盖。
遇大风天气时，应在作业面采取挡风措施，并应在混凝土表面增加抹压次数，及时覆盖。
结语
高层建筑大体积混凝土施工比较复杂，涉及到诸多工程要素，技术难度相对较大。施工单位和监理单位等要依据具体工程背景，采取正确的方法，将监理控制工作落实到位，以对大体积混凝土应用过程进行全面监管，对混凝土浇筑施工、温差等进行严格控制，并采取正确的方式执行混凝土养护工作，对其进行后浇带处理和节后处理，消除不必要的技术弊病，保障高层建筑整体施工质量及工程效益。
参考文献：
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[3]杜光志，周必翠．大体积混凝土施工质量的控制措施分析［J］．住宅与房地产，2017（1）：123．
论文作者:王守良
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/1
标签：混凝土论文; 体积论文; 温度论文; 测温论文; 水化论文; 高层建筑论文; 裂缝论文; 《基层建设》2017年第21期论文;