摘要：在高层建筑物建设过程中，大体积混凝土结构已经成为施工过程中的主要组成成分之一。而对于高层建筑的基础底板来讲，进行大体积混凝土施工技术的应用，需要从设计施工以及监理等方面进行全面的协调统一。
关键词：高层建筑；基础底板；大体积；混凝土；施工技术
中图分类号： TU753 文献标识码：A
引言
伴随着我国经济的不断发展，在城市建设中，高层、超高层建筑、地下工程等建（构）筑物大多数都涉及大体积混凝土工程分部工程施工。大体积混凝土的概念在施工标准具有明确的规定，凡是结构件实体的几何尺寸中最小的部位不小于1m 的结构或构件都属于大体积混凝土，或者预计钢筋砼在施工过程中会因混凝土凝结硬化过程中产生水泥水化热引起的温度变化和收缩会在结构件中产生有害的贯穿性裂缝的钢筋混凝土结构或构件也都属于大体积混凝土工程施工，必须采取大体积混凝土相应的施工技术措施。由于大体积混凝土特点是几何体积大、配筋复杂，一次浇筑的混凝土量非常大，不允许在结构上留设施工缝，水泥水化热比一般混凝土产生的热量大很多，混凝土表面非常容易出现温差裂缝，甚至是有害的贯穿性裂缝。因此，大体积钢筋砼施工在钢筋结构设计、施工采取的方案、钢筋基本构造要求、施工工艺与施工方法、混凝土原材料选用等许多方面具有与普通钢筋砼施工不同的要求。大体积混凝土特别容易在建筑基础、地下室底板、大坝结构、桩基础承台、隧道箱体、大型桥墩、以及其它巨型柱等重要结构的部位中形成温度贯穿性裂缝，对建筑结构整体性和抗震性危害极大，若在施工中不加以控制，不仅会降低结构件的耐久性、承载能力、抗渗性、耐腐蚀性、密实性，还会影响建筑的防水效果和抗震性能，甚至会危害建筑的施工安全和使用安全。 对于大体积混凝土施工技术来讲，在实现过程中，因为其属于系统化的工程，所以在影响因素当中也有很多。对于高层建筑物来讲，基础底板大体积混凝土施工技术的应用，需要从温度以及监理等多方面对其进行全面的管控，这样才能够确保高层建筑基础底板大体积混凝土施工技术应用质量得到保证。
1 高层建筑工程中大体积混凝土施工的常见质量问题
1.1模板变形问题
大体积混凝土的施工会涉及到振捣操作，在对混凝土进行振捣时，若振捣力过大或出现混凝土侧的较大压力，对于混凝土结构的支撑体系产生较大的冲击，从而会因支撑能力不足出现模板变形现象。基于此，在混凝土结构施工过程中，应关注模板质量，要了解模板的受力情况，选择合适的模板材料。
1.2防收缩问题
大体积混凝土本身体积以及重量较大，在混凝土结构中，结构下方的混凝土会承受较大的荷载，因而容易出现收缩现象。混凝土结构的收缩是一个关键的质量问题，当出现混凝土收缩现象时，混凝土的高度、强度等都会因此而发生变化，不利于后续施工的顺利开展。对常见的大体积混凝土的收缩现象的原因进行分析可知，材料自身性能以及施工技术操作等都会导致出现结构收缩。其中，水泥材料对收缩现象的影响主要在于材料中的水化热现象，当热量蓄积过多时，混凝土内外环境温差会加大，容易产生结构收缩现象。且在对混凝土进行施工时，常采取分层操作方式，不同的分层方法导致的混凝土结构收缩程度不同。
1.3结构裂缝问题
混凝土结构裂缝是大体积混凝土施工中最常见的质量问题，且对混凝土结构的稳定性会产生直接的影响。导致混凝土结构裂缝出现的成因主要在于以下几点：一是地基不稳固。在完成大体积混凝土的施工之后，混凝土内部结构仍然会产生作用力，若地基出现不均匀的位移，混凝土内部就会产生应力，并最终导致出现裂缝；二是施工工艺原因。尤其是在混凝土浇筑以及振捣过程中，若没有严格的按照要求进行施工，会导致结构质量不过关，从而产生裂缝；三是温度因素。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆混凝土中的水泥材料会释放出大量的水化热，且很难有效释放，大量的水化热的聚集会产生内部应力，为裂缝的产生提供条件。
2高层建筑基础底板大体积混凝土施工技术
2.1施工组织、安排
（1）商品混凝土搅拌站选择
基础底板预拌混凝土搅拌站选择技术实力雄厚、质量可靠、信誉良好、供应能力强、运输半径适中，混凝土供应前签订混凝土技术协议，明确原材料、技术资料、供应能力和相关技术参数（混凝土的和易性、混凝土入模温度、初终凝时间、总碱含量等）等要求，并符合环境保护和绿色施工要求。
（2）施工流水段的划分
将主楼后浇带范围内基础底板作为一个整体，3台泵车从南往北大斜面分层浇筑，一次浇筑成型不留施工缝，每台泵车浇筑宽度计算确定，3 台泵车浇筑推进速度保持基本一致。
（3）施工顺序
混凝土分三个区域同时从南往北大斜坡分层浇筑，分层浇筑混凝土厚度 500~600mm，混凝土总方量为 6050m3，计划浇筑不超过 72h，混凝土采用连续浇筑。集水坑部位须先浇筑集水坑底板混凝土，挤出坑内积水，防止混凝土不密实。
2.2大体积混凝土原材料及配合比选择
在进行大体积混凝土制备过程中，需要针对原材料进行仔细的选择，在实际配合过程中采用双掺技术，对配合比进行全面的优化，降低大体积混凝土内部的水化热，从而使得混凝土内部的绝热升温现象能够得到降低，避免或者推迟大体积混凝土内部温峰的出现，确保混凝土在后续使用过程当中不会出现质量问题以及性能问题。原材料的选择需要尽可能地选择一些能够降低混凝土内部水化热的材料，例如，掺粉煤灰。
2.3大体积混凝土浇筑
首先，对于大体积混凝土浇筑时的方向和顺序，要进行全面的规划。在进行浇筑之前，需要在平行方向进行混凝土输送泵的布置，布置数量为 2 台，同时需要事先在施工承台中心局部加深部位进行施工，当该部位施工结束之后，就可以将全部施工面进行划分，分为南北 2 个施工段，然后每个施工段由1 台混凝土输送泵进行作业。浇筑的过程中需要自东向西进行浇筑，浇筑时混凝土的厚度应该保持为 40~45cm。而且因为在浇筑的过程当中，混凝土会自然流淌，并且出现斜坡，所以浇筑的过程中可以采用斜面分层以及层层浇筑和齐头并进，逐层到顶的方法来进行浇筑，使得整个浇筑作业能够从整体进行推进，不会存在浇筑缝隙。其次，是振捣和表面处理。在混凝土振捣过程中，需要使用高频插入振捣器来进行振捣作业，并且振捣时间和间距都需要在施工规范作业要求下进行保证，从而确保振捣作业能够充分，避免漏振或者不密实的现象。混凝土浇筑达到一定高度之后，需要使用木刮对混凝土表面进行刮平作业，然后将混凝土中泌水进行排除。混凝土凝固之前需要进行反复碾压，然后对混凝土的表面进行压实作业，保证混凝土在凝固之前不会存在裂缝。
2.4大体积混凝土搅拌和供应
在大体积混凝土制备过程中，为了能够对混凝土温度进行全面的控制，对于混凝土搅拌过程中所使用的石子，需要再进行保存和管理是利用棚舍对其进行遮阳，避免其处于阳光下，同时还可以通过水冲洗来对石子进行降温，所使用的水可以从地下进行抽取或者采用冰水，水温应该尽量保持在 10℃以下。用这种方法降低拌和水的温度，从而达到对拌和温度进行降低的效果。实际搅拌作业是由微机进行全自动控制的，所以在进行原材料添加的过程中，各项原材料经计量之后，存在的误差都在控制允许范围之内。搅拌的时间不能够低于 120s，而对于混凝土的运输来讲也是如此，需要严格按照规定时间进行运输，不能够超出规定时间，避免在运输过程中混凝土凝结。除此之外，在混凝土搅拌运输的过程中，需要现场调度人员与运输人员进行紧密合作与配合，将混凝土现场浇筑的速度以及浇筑混凝土过程中的等待时间进行计算，确保时间处于允许范围之内，保证混凝土不会出现冷缝现象。
2.5大体积混凝土温控与养护
混凝土养护与混凝土的工程质量息息相关。加强混凝土的养护工作，可以有效控制混凝土裂缝的产生，保证工程的施工质量。混凝土的养护主要措施有 ：
首先，表面温度的控制。在夏季进行混凝土施工作业时，为了避免在作业过程中混凝土表面的水分被太阳暴晒而蒸发，可以通过以下 2 种方法对表面温度进行控制。（1）如果混凝土有上方外墙部位，那么可以在该部位进行蓄水，从而达到对混凝土表面水分进行保持的目的，达到养护的效果。（2）对于其他部位的养护及表面温度控制来讲，可以通过塑料薄膜以及毛毡等方法在其表面进行覆盖，达到控温和养护的效果。其次，是内部冷却水循环降温系统。混凝土内部冷却水循环降温系统，可以对混凝土内部进行冷却降温。对于循环水系统来讲，在进行循环作业过程中，需要将冷却水放入到水箱内部，然后通过潜水泵的压力作用，将冷却水输送到混凝土内部循环水管当中，最后再流回到水箱内部。在温控过程中需要对水箱内回流水的温度进行测量，然后根据实际冷却要求，对水箱水温进行调控。对于混凝土来讲，内外部温差应该保持在25℃以内，而混凝土表面和大气温度的温差，也需要保证在25℃以内，这样才能够符合规范作业要求。
在混凝土浇筑完成并确保混凝土基本成型后，应对混凝土进行及时的养护。首先要进行的养护操作为测温，可在混凝土内部埋设测温线，并进行连续测量，做好温度记录，并将大体积混凝土的测温曲线绘制出来，为控制混凝土结构温差提供参考。鉴于混凝土浇筑刚完成时，结构内外温差较大，此时需要加强温度监测，而随着内外温差的缩小，可以适当的减少观测次数。在获得大体积混凝土测温数据的基础上，可以有针对性的制定出混凝土的养护方案。对大体积混凝土进行养护，主要应把握以下两个要点：一是要加强外部保温工作。此时，施工人员可以采用浇水覆盖棉被、草帘等措施对混凝土结构进行保温处理；二是要针对混凝土内部的水化热，进行热量控制，要尽快的使混凝土结构内部的水化热散失掉。施工人员可以将冷却水管埋设在大体积混凝土内部，形成水循环系统，将混凝土结构内部的热量带走。保温措施的消除，应参照混凝土结构的温差，即表面温度与中心温度之间的温差，若温差≤20℃，则可以将保温模具等移除。
3加膨胀剂提升大体积混凝土抗裂抗渗性能
膨胀剂引入早期收缩补偿组分、中期收缩补偿组分和后期收缩补偿组分，其中硫酸铝成分水化速度较快，可补偿混凝土早期产生的更大收缩；硫铝酸盐熟料和激发剂可补偿混凝土中期产生的较大收缩；镁质熟料以及高分子减缩组分可减少并补偿混凝土后期的收缩，维持混凝土的长期体积稳定性。3 种机理的共同作用从而维持混凝土的体积稳定，避免混凝土在早期、中期和后期由冷缩和干缩产生的开裂。与搅拌站提前确定混凝土配合比，并委托国家建材实验室检测了混凝土的膨胀率，根据试验结果确定膨胀剂掺量为胶凝材料的 8 %。为确保超长大体积混凝土基础底板无缝施工技术达到预期目标，编制了《大体积施工方案》和《超长结构无缝施工方案》，并请到混凝土结构验收规范编制人及加剂专家对方案进行论证评审。
结束语
高层建筑基础底板大体积混凝土施工技术，在现如今高层建筑当中使用得越来越多，其中的关键技术是大体积混凝土的制备。对于大体积混凝土制备过程中存在的问题，其解决方法已得到了不断的完善，但在其不断发展过程中仍有新的问题出现，需要新的方法对其进行解决。
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论文作者:张取汪
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/10
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