濮浩 彭勇刚 谢海波 李正一
中建八局第四建设有限公司，安徽合肥 230000
【摘要】作为高层建筑结构体系中相当重要的组成部分之一，大体积混凝土施工一直以来都是整个工程施工过程中最为重要的关键环节。因此，为了确保高层建筑大体积混凝士工作的施工质量，有必要针对高层建筑中大体积混凝士的施工技术进行研究。鉴于此，本文介绍了高层建筑中大体积混凝土施工的特点和要求，并重点探讨了大体积混凝土的施工技术及裂缝防治等相关内容。
【关键词】高层建筑；大体积混凝土施工；裂缝防治；
1 高层建筑结构中大体积混凝土的特点分析：
1）较普通体积混凝士结构而言，大体积混凝土具有如下方面的特点:一是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m。
2）混凝士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士的内部温度更高，从而产生温度应力造成结构开裂。
3）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士结构所带来的不良影响。
4）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。
2 大体积混凝土产生温度裂缝的机理：
大体积混凝土产生温度裂缝，是混凝土随着温度变化而发生膨胀或收缩的结果。一方面是混凝土由于内外温差而产生应力和应变，另一方面是结构物的外部约束和混凝土各质点间的约束，应阻止这种应变。一旦温度应力超过混凝土所能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝。现将产生裂缝的主要原因分述如下：
产生裂缝的主要原因有以下几方面：
1、水泥水化热
水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热，实际上内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初3-5天。
2、外界气温变化
大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降，会大大增加内外层混凝土温差，这对大体积混凝土是极为不水泥水化热。
温度应力是由于温差引起温度变形造成的；温差愈大，温度应力也愈大。同时，在高温条件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般可达60-65℃，并且有较长的延续时间。因此，应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。
3、混凝土的收缩
混凝土中约20％的水分是水泥硬化所必须的，而约80％的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，这对混凝土是很不利的。
4、约束条件与温度裂缝的关系
大体积混凝土由于受到温度变化会产生变形，而这种变形又受到自身和外界的约束，便产生了应力，这就是温度变化引起的应力状态。而当应力超过某一数值时，便引起裂缝。
通过对大体积混凝土产生裂缝的机理分析，在施工过程中主要从降低水泥水化热、通水散热、混凝土养护、严格控制拆模时间等几方面做好混凝土温度控制工作，确保内外温差控制在25℃以内，尽量降低混凝土内部温度的升降速率。从而提高混凝土的抗渗、抗裂、抗侵蚀的性能。
3 高层建筑工程中大体积混凝土的施工技术分析
(1)材料的控制技术
对于高层建筑中大体积混凝士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，二是注意对混凝士温度进行控制。
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士进行有效的搅拌,以确保不同强度的建筑均可满足其要求。对于混凝土温度的控制而言,则应注意进行碎石的浇水过程中要确保温度的适宜,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。
水泥选用水化热低、凝结时间长，能有效地降低混凝土内绝热温升，达到低水化热品种的水泥效果，掺加适量的粉煤灰和EC-4型缓凝高效减水剂，以改变混凝土流变特性及降低水泥水化热；
混凝土的粗集料选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土绝热温升。细骨料采用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，降低混凝土绝热温升，并可减少混凝土收缩。
(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，对于混凝士的浇筑技术而言，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、板混凝土的浇筑顺序依次进行施工。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。控制以下细节以确保浇筑环节的质量：
1、控制混凝土的入模温度和环境温度，使用的水泥既要新鲜又必须经过一段时间的冷却，不宜使用新出窑的水泥，向拌合用水内加破碎冰块，从而降低混凝土的拌合温度。
2、混凝土采用分层连续灌注，一次成型，分层厚度宜为30cm左右，分层间隔灌注时间不得超过试验所确定的混凝土初凝时间，以防出现施工冷缝；
3、混凝土振捣深度对于大面积分层浇注混凝土，如果下层混凝土已进入初凝或即将初凝，则振捣棒振捣时不宜插入下层，以达下层表面为宜，如下层混凝土未达初凝可插入下层5cm，保证下层在初凝前再进行一次振捣，使混凝土具有良好的密实度，防止漏振，也不能过振，确保质量良好；
(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。混凝士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。
(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。应做好保温保湿工作，避免混凝士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。可采用下面两种方法人工控制温度：
1、内部降温法：降低混凝土内部温度，减小内表温差，控制混凝土内外温差小于25℃，通过测温点测量，掌握内部各测点温度变化，以便及时调整冷却水的流量，控制温差；
2、保温法：是在结构物外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料（如草袋、锯木、湿砂、泡沫塑料等），在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的内外温差小于20℃。
4 结语
对于高层建筑中大体积混凝士的施工而言，必须首先对原材料的质量进行控制，还应通过科学的施工技术来对混凝土的浇筑温度进行有效的控制，除此之外，还应注意进一步加强大体积混凝士的养护工作，进而有效控制温度应力，这样方可确保高层建筑中大体积混凝士的施工质量，确保高层建筑的整体施工质量和效益。
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