| 许昌市规划设计院461000 摘要:现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集 中，内部温升比较快。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。 关键词：高层建筑；大体积混凝土；特点；施工技术 中图分类号：TU97 文献标识码：A 一、高层建筑结构中大体积混凝土的特点分析 较普通体积混凝土结构而言，大体积混凝土具有如下方面 的特点：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。 二、高层建筑结构中大体积混凝土的施工要求分析 对于高层建筑而言，其基础形式通常都离不开大体积混凝 土底板或承台，因而大体积混凝土结构对于高层建筑而言具有 十分重要的意义。进行高层建筑的实际施工过程中，由于进行大 体积混凝土结构的处理过程中所采取的处理方法不尽相同，因 而通常需要充分考虑各种可能出现的情况和问题。对于大体积 混凝土而言，各国的规定也各不相同，我国就高层建筑混凝土而 言，在相关行业标准中规定“大体积混凝土其内部与表面之间的 温度差，以及外表面同环境之间的温度差都不可以超过25℃”。 三、钢筋工程施工 大体积混凝土结构的钢筋具有数量多、直径大、分布密、上 下层钢筋高差大等特点。为保证上层钢筋的标高和位置准确无 误，应设立钢筋支架支撑上层钢筋。钢筋支架可由粗钢筋或型钢 制作，每隔一定距离（一般2m 左右）设置一个，相互间有一定的 拉结，保持稳定。如支架除去支撑上层钢筋外，亦传递操作层的 施工荷载，若钢筋支架的强度和稳定性不足，宜改用型钢支架， 并计算确定。粗钢筋的连接，可用气压焊、对接焊、锥螺纹和套筒 挤压连接，目前直螺纹连接也己经被广泛采用。有一部分粗钢筋 要在基坑内底板处进行连接，故多用锥螺纹或套筒挤压连接。 1 钢筋挤压连接 钢筋挤压连接亦称钢筋套筒冷压连接，它是将需连接的变 形的钢筋插入特制钢套筒内，利用挤压机使钢套筒产生塑性变 形，使它紧紧咬住变形钢筋以实现连接。目前广泛应用的钢筋挤 压连接技术，有钢筋径向挤压和钢筋轴向挤压两种。 1.1 钢筋径向挤压连接 钢筋径向挤压连接是利用挤压机径向挤压钢套筒，使套筒 产生塑性变形，套筒内壁变形嵌入钢筋变形处，由此产生抗剪力 来传递钢筋连接处的轴向力。径向挤压连接适用于直径20～ 40mm 的带肋钢筋的连接。套筒之间净距要求不小于25mm，钢筋 应符合国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GBI499-91）的 规定。连接钢套筒，其抗拉强度ft≥460N/mm2，屈服强度fy≥ 310N/mm2，伸长率δ≥20%，套筒的设计屈服承载力和极限承载 力一般应比钢筋的标准屈服承载力和极限承载力大10%以上。 钢筋径向挤压连接的工艺过程是：钢筋、套筒验收→钢筋断 料、划套筒套入长度标记→套筒按规定长度套入钢筋，安装压接 模具→开动液压泵逐道压套筒→卸下压接模具等→接头外观检 查。 径向挤压接头的检验，首先外观质量在自检基础上每批随 机抽取10%的接头作外观检验。钢套筒必须要有原材料试验单， 其力学、化学性能要符合要求；钢筋伸入套筒必须在规定范围 内；接头处的弯折不得大于4o；接头不得有裂缝、凹坑、劈裂；压 接道数和压痕分布符合要求。然后分批取样进行机械性能检验， 以500 个同规格相同制作条件的接头为一批，每批随机取3 个 试件进行抗拉强度试验。当连续个验收批合格后，可以1000 个 相同规格相同制作备件的接头作为一个验收批。 1.2 钢筋轴向挤压连接 轴向挤压连接是用挤压和压模对钢套筒和插入的两根钢筋 沿其轴线方向进行挤压，使钢套筒产生塑性变形与变形钢筋咬 合而进行连接。它用于同直径或相差一个型号直径的钢筋连接。 钢套筒材质应符合GB5310-85 标准的优质碳素结构要求，与钢 筋直径要配套。挤压用设备，有挤压机、超高压泵站等。钢筋轴向 挤压连接，一般采用预先压接半个钢筋接头，运往作业地点后再 挤压连接另半个钢筋接头。钢筋轴向挤压连接的质量检查，与钢 筋径向挤压连接相同。 2 钢筋锥螺纹套管连接 钢筋锥螺纹套管连接的钢套管内壁在工厂专用机床上加工 有锥螺纹，有用于连接Ⅱ、Ⅲ级钢直径16～40mm 同径、异径钢筋 连接用的钢套管。钢筋的对接端头也在钢筋套丝机上加工有与 套管匹配的锥螺纹。钢筋连接时，经对螺纹检查无油污和损伤 后，先用手旋入钢筋，然后用扭矩板手紧固至规定的扭矩后即完 成。这种钢筋连接全靠机械力保证，无明火作业，无焊接接头存 在的受材料可焊性影响、气孔、裂纹、对中性差、质量不稳定等缺 点，而且施工速度快。根据我国试验和使用的结果，证明这种机 械连接，其抗拉或抗压强度，均能满足为钢筋屈服强度fy 的1.25 倍的要求。转贴于233 网校论文 四、高层建筑工程中大体积混凝土的施工技术分析 1 大体积混凝土的配制 大体积混凝土所选用的原材料应注意以下几点：（1）粗骨料 宜采用连续级配，细骨料宜采用中砂。（2）外加剂宜采用缓凝剂、 减水剂；掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等。（3）大体积混凝土在保 证混凝土强度及坍落度要求的前提下，应提高掺合料及骨料的 含量，以降低单方混凝土的水泥用量。（4）水泥应尽量选用水化 热低、凝结时间长的水泥，优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣 硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火 山灰质硅酸盐水泥等。但是，水化热低的矿渣水泥的析水性比其 它水泥大，在浇筑层表面有大量水析出。这种泌水现象，不仅影 响施工速度，同时影响施工质量。因析出的水聚集在上下两浇筑 层表面间，使混凝土水灰比改变，而在掏水时又带走了一些砂 浆，这样便形成了一层含水量多的夹层，破坏了混凝土的粘结力 和整体性。混凝土泌水性的大小与用水量有关，用水量多，泌水 性大；且与温度高低有关，水完全析出的时间随温度的提高而缩 短；此外，还与水泥的成分和细度有关。所以，在选用矿渣水泥时 应尽量选择泌水性的品种，并应在混凝土中掺入减水剂，以降低 用水量。在施工中，应及时排出析水或拌制一些干硬性混凝土均 匀浇筑在析水处，用振捣器振实后，再继续浇筑上一层混凝土。 2 混凝土工程施工高层建筑基础大体积混凝土用量巨大，宜 用商品混凝土，利用混凝土泵车进行浇筑。 混凝土泵型号的选择，主要根据单位时间需要的浇筑量及 泵送距离。如基础尺寸不很大，用布料杆直接浇筑时，宜选用带 布料杆的混凝土泵车。否则，需布管的采用一次接长至最远处、 边浇边拆的方式。(1)混凝土泵的数量按下式计算：式中：N—混凝 土泵台数；Q—混凝土浇筑数量（m3/h）；Qo—混凝土泵的实际平均 输出量（m3/h）；T—施工作业时间（h）。应大体积混凝土结构施工 用的商品混凝土，宜用混凝土搅拌运输车供应。混凝土泵不应间 断，宜连续供应，以保证顺利泵送。混凝土搅拌运输车的台数按 下式计算：式中：Ng—混凝土搅拌运输车台数；Qa—混凝土泵单位 时间计划泵送量（m3/h）；Qb—混凝土搅拌运输车的装载量（m3）； L—混凝土搅拌运输车往返一次的行程（km）；V—混凝土搅拌运 输车的平均车速（km/h）；T—往返一次内的因装料、卸料、冲洗、 停歇等的总时间（h）。（2）由于泵送混凝土的流动性大，如基础厚 度不很大，多斜面分层循序推进、一次到顶。这种自然流淌形成 斜坡的混凝土浇筑方法，能较好地适应泵送工艺。混凝土的振捣 也要适应斜面分层浇筑工艺，一般在每个斜面层的上、下各布置 一道振动器。上面的一道布置在混凝土卸料处，保证上部混凝土 的捣实。 3 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。 高层建筑大体积混凝土的表面水泥浆较厚，在浇筑后要进 行处理。一般先初步按设计标高用长刮尺刮平，然后在初凝前用 铁滚筒碾压数遍，再用木蟹打磨压实，以闭合收水裂缝，经12h 左右再用塑料薄膜和草袋覆盖充分浇水湿润养护。 4 关于大体积混凝土的养护混凝土养护有两个目的：一是创 造使水泥得以充分水化的条件，加速混凝土硬化；二是防止混凝 土成型后因日晒、风吹、干燥、寒冷等自然因素的影响而出现超 出正常范围的收缩、裂缝及破坏等现象。混凝土的标准养护条件 为温度(20±3)℃，相对湿度保持90％以上，时间28d。在实际工 程中一般无法保证标准养护条件，而只能采取措施在经济实用 条件下取得尽可能好的养护效果。混凝土养护从大的范围可分 为自然养护与加热养护两类。混凝土的自然养护就是利用平均 气温高于+5℃的自然条件，用适当的材料对混凝土表面加以覆 盖并浇水，使混凝土在一定的时间内保持水泥水化作用所需要 的适当温度和湿度条件，正常增长强度。混凝土自然养护的方法 及要点如下：①应在浇筑完毕后的12h 内对混凝土加以覆盖和 浇水，具体而言，初凝后可以覆盖，终凝后开始浇水。混凝土强度 未达到1.2N／m㎡以前不得上人踩踏或安装模板及支架。②覆盖 物可用麻袋片、草帘、竹帘、锯末、砂及炉渣等，对结构边缘、棱角 部位应增加保温层厚度，以此降低砼表面与大气温差，避免由于 温差过大而造成的温度裂缝。保温层在砼达到砼强度标准值的 50%后、内外温差及表面与大气最低温差均小于15℃时，方可拆 除。③混凝土的浇水养护时间，对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐 水泥拌制的混凝土不少于7d；对掺用缓凝型外加剂、有抗渗性要 求、掺加矿渣及粉煤灰拌制的混凝土不少于14d，时间长一点更 好。④有条件时可以采用塑料布覆盖养护，混凝土敞露的表面应 全部覆盖严密，并保持塑料布内有凝结水。⑤在缺水地区或混凝 土表面不便浇水或覆盖塑料布时，可涂刷薄膜养生液，以防止混 凝土内部水分蒸发，以此进行养护。薄膜养生液是一类可成膜的 溶液，涂刷在混凝土表面上，溶剂挥发后凝结成一层膜，隔断混 凝土内水分的蒸发路径，达到养护目的。⑥混凝土在养护过程 中，如发现遮盖不全，浇水不足，以致表面泛白或出现细小干缩 裂缝时，应立即仔细遮盖，充分浇水，加强养护，并延长浇水日期 加以补救。 结语:对于高层建筑中大体积混凝土的施工而言，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 大体积混凝土的养护工作，这样方可确保高层建筑中大体积混 凝土的施工质量，确保高层建筑的整体施工质量和效益。 参考文献: [1]刘亚军.浅谈大体积混凝土施工技术[J].黑龙江科技信息， 2003,（1）. [2]孟照亮.唐凯.大体积混凝土施工[J].经济技术协作信息， 2005,（3）. [3]叶林昌.沈义.大体积混凝土施工.北京：中国建筑工业出版 社，1994 [4]王铁梦.工程结构裂缝控制.北京：中国建筑工业出版社， 1997 [5]胡世德.等.高层建筑施工.北京：中国建筑工业出版社， 1991 |
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