試論高層建筑大體積混凝土施工技術(shù)研究

1、    試論高層建筑大體積混凝土施工技術(shù)研究    張新摘要：隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的進(jìn)一步完善，競(jìng)爭(zhēng)也顯得尤為激烈。高層建筑不僅為群眾帶來(lái)了更多的工作生活的使用空間、更多的綠地，也帶來(lái)了高雅豐富的城市規(guī)劃，使得城市越來(lái)越美。認(rèn)真組織、精心施工的更高要求，也是新時(shí)期項(xiàng)目組織者的具備條件。在分析施工特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，深入分析研究了高層建筑施工過(guò)程中的主要技術(shù)和相關(guān)要求。高層建筑施工具有施工技術(shù)綜合、施工周期長(zhǎng)、工程量巨大等特點(diǎn)，與多層建筑的施工技術(shù)有明顯的不同。在現(xiàn)代工業(yè)與民用建筑中，大體積混凝土的工程規(guī)模越來(lái)越大，結(jié)構(gòu)形式也越來(lái)越復(fù)雜，作為高層建筑結(jié)構(gòu)體系中相當(dāng)重

2、要的組成部分之一，大體積混凝土施工一直以來(lái)都是整個(gè)工程施工過(guò)程中最為重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，為了確保高層建筑大體積混凝土工作的施工質(zhì)量，有必要針對(duì)高層建筑中大體積混凝土的施工技術(shù)進(jìn)行研究。鑒于此，本文介紹了高層建筑中大體積混凝土施工的特點(diǎn)和要求，并重點(diǎn)探討了大體積混凝土的施工技術(shù)等相關(guān)內(nèi)容。關(guān)鍵詞：高層建筑大體積混凝土特點(diǎn)施工技術(shù)中圖分類號(hào)：tu97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： a一、高層建筑施工特點(diǎn)分析與研究1、高層建筑施工周期長(zhǎng)。一般多層住宅每棟平均工期在 10 個(gè)月左右，而高層建筑的施工周期平均為 2 年左右。要縮短施工周期，主要是縮短結(jié)構(gòu)和裝飾施工周期。各種高層結(jié)構(gòu)體系可以采用不同的施工方法。而現(xiàn)澆混凝

3、土是高層建筑施工的主導(dǎo)工序，合理的選擇模板體系是縮短主體結(jié)構(gòu)工期，降低成本的主要途徑之一。2、基礎(chǔ)埋置深度深。高層建筑為了保證其整體穩(wěn)定性，地基埋置深度不宜小于建筑物高度的 1/12； 采用樁基時(shí)，不宜小于建筑物高度的 1/15 （ 樁的長(zhǎng)度不計(jì)算在埋置深度內(nèi)） ，至少應(yīng)有一層地下室。因此，一般埋深至少在地面以下5 m。超高層建筑的基礎(chǔ)埋置深度甚至達(dá) 20 m 以上。深基礎(chǔ)施工，地基處理復(fù)雜。尤其是在軟土地基，基礎(chǔ)施工方案有多種選擇，對(duì)造價(jià)和工期影響很大。研究解決各種深基礎(chǔ)開挖支護(hù)技術(shù)，是高層建筑施工的重點(diǎn)之一。3、高層建筑體量大，工程量大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前高層建筑平均建筑面積約為 1. 5

4、萬(wàn)平方米。由于工程量大，工程項(xiàng)目多，涉及單位多、工種多。特別是一些大型復(fù)雜的高層建筑，往往是邊設(shè)計(jì)、邊準(zhǔn)備、邊施工，總、分包涉及許多單位，協(xié)作關(guān)系涉及眾多部門。這就帶來(lái)了高層建筑施工計(jì)劃、組織、管理、協(xié)調(diào)的難度大。必須精心施工，加強(qiáng)集中管理。當(dāng)然，由于高層建筑層數(shù)多、工作面大，就可充分利用時(shí)間和空間，進(jìn)行平行流水立體交叉作業(yè)。4、施工技術(shù)要求高。高層建筑施工技術(shù)主要以鋼筋混凝土和鋼材為主要結(jié)構(gòu)材料及相關(guān)的施工技術(shù)構(gòu)成，而鋼筋混凝土又以現(xiàn)澆為主，需要著重研究解決各種工業(yè)化模板、鋼筋連接、高性能混凝土、建筑制品、結(jié)構(gòu)安裝等施工技術(shù)。其次是裝飾、消防、防水、設(shè)備等要求較高。平面類型的多樣化、立面造型

5、的個(gè)性化、立面色彩與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)和諧，已經(jīng)成為時(shí)代潮流； 消防設(shè)施要求高，深基礎(chǔ)、地下室、墻面、屋面、廚房、衛(wèi)生間的防水，甚至管道冷凝水的處理，都比多層建筑要求高； 高層建筑的設(shè)備繁多，高級(jí)裝修裝飾多這些都給施工提出了更高的質(zhì)量和技術(shù)要求。二、高層建筑結(jié)構(gòu)中大體積混凝土的特點(diǎn)分析較普通體積混凝土結(jié)構(gòu)而言，大體積混凝土具有如下方面的特點(diǎn)：一是體積相對(duì)較大，且塊體相對(duì)較厚。二是混凝土結(jié)構(gòu)所需連續(xù)澆筑量相對(duì)較大，且其結(jié)構(gòu)對(duì)于整體性方面的要求也相對(duì)較高，較普通混凝土來(lái)說(shuō)，大體積混凝土水化熱會(huì)導(dǎo)致混凝土的內(nèi)部溫度更高。三是若混凝土的厚度大于1.5m，則必須對(duì)水平分層施工的設(shè)置進(jìn)行考慮，以更好地降低水化

6、熱對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的不良影響。四是對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)而言，其大體積混凝土結(jié)構(gòu)通常埋于地下，主要用于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中，因而其所受外界環(huán)境溫度改變的影響相對(duì)較小，但是，對(duì)于抗?jié)B方面的性能要求相對(duì)較高，因此，進(jìn)行高層建筑大體積混凝土的施工過(guò)程中，必須重點(diǎn)考慮進(jìn)行水化熱的影響以及混凝土結(jié)構(gòu)自防水等相關(guān)問(wèn)題的分析高層建筑基礎(chǔ)大體積混凝土如箱形基礎(chǔ)和筏式底板，還有以下特點(diǎn)：（1）均為地下或半地下建筑，有防水要求，鋼筋混凝土必須控制裂縫開展，一般不存在承載力不足問(wèn)題。（2）結(jié)構(gòu)形式常采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土超靜定結(jié)構(gòu)，溫差和收縮變化復(fù)雜約束作用較大，容易引起開裂。（3）超靜定的地下建筑結(jié)構(gòu)，一般都能滿足承載力要求

7、，有較大的安全度，控制溫度收縮作用是控制裂縫的主要因素。（4）混凝土標(biāo)號(hào)高，水泥用量多，水灰比大，收縮變形較大，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)收縮裂縫。（5）這些結(jié)構(gòu)一般均為配筋結(jié)構(gòu)，其構(gòu)造配筋率約為0.2%0.5%，控制裂縫必須考慮鋼筋作用。（6）水化熱升溫較高，降溫散熱較快，收縮和降溫共同作用是引起混凝土裂縫的主要原因。（7）控制裂縫的方法主要是靠改進(jìn)構(gòu)造設(shè)計(jì)，合理配筋及改進(jìn)澆筑方案，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等方法提高結(jié)構(gòu)的抗裂性能。三、高層建筑結(jié)構(gòu)中大體積混凝土的施工要求分析1混凝土質(zhì)量的主要指標(biāo)之一是抗壓強(qiáng)度?；炷量箟簭?qiáng)度與混凝土用水及水泥的強(qiáng)度成正比，當(dāng)水灰比相等時(shí)，高標(biāo)號(hào)水泥比低標(biāo)號(hào)水泥配制出的混凝土抗壓強(qiáng)度高許多

8、，所以混凝土施工時(shí)切勿用錯(cuò)了水泥標(biāo)號(hào)； 另外，水灰比也與混凝土強(qiáng)度成正比，水灰比大，混凝土強(qiáng)度高，水灰比小，混凝土強(qiáng)度低。因此，當(dāng)水灰比不變時(shí)，企圖用增加水泥用量來(lái)提高混凝土強(qiáng)度是錯(cuò)誤的，此時(shí)只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收縮和變形。綜上所述，影響混凝土抗壓強(qiáng)度的主要因素是水泥強(qiáng)度和水灰比； 要控制好混凝土質(zhì)量最重要的是： 控制好水泥和混凝土的水灰比兩個(gè)主要環(huán)節(jié)。在滿足設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量指標(biāo)前提下盡量降低成本，這兩條要求實(shí)際上是盡量降低混凝土的標(biāo)準(zhǔn)差?；炷恋膹?qiáng)度有一定離散性，這是客觀的，但通過(guò)科學(xué)管理可以控制其達(dá)到最小值。因此，混凝土標(biāo)準(zhǔn)差能反映施工單位的實(shí)際管理水平，管理水平越高，標(biāo)準(zhǔn)差越

9、小?？梢哉f(shuō)，混凝土質(zhì)量控制實(shí)質(zhì)上是標(biāo)準(zhǔn)差的控制。對(duì)于高層建筑而言，其基礎(chǔ)形式通常都離不開大體積混凝土底板或承臺(tái)，因而大體積混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)于高層建筑而言具有十分重要的意義。進(jìn)行高層建筑的實(shí)際施工過(guò)程中，由于進(jìn)行大體積混凝土結(jié)構(gòu)的處理過(guò)程中所采取的處理方法不盡相同，因而通常需要充分考慮各種可能出現(xiàn)的情況和問(wèn)題。對(duì)于大體積混凝土而言，各國(guó)的規(guī)定也各不相同，我國(guó)就高層建筑混凝土而言，在相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定“大體積混凝土其內(nèi)部與表面之間的溫度差，以及外表面同環(huán)境之間的溫度差都不可以超過(guò)25”。2 鋼筋工程施工2 鋼筋工程施工大體積混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋具有數(shù)量多、直徑大、分布密、上下層鋼筋高差

10、大等特點(diǎn)。為保證上層鋼筋的標(biāo)高和位置準(zhǔn)確無(wú)誤，應(yīng)設(shè)立鋼筋支架支撐上層鋼筋。鋼筋支架可由粗鋼筋或型鋼制作，每隔一定距離（一般2m左右）設(shè)置一個(gè)，相互間有一定的拉結(jié)，保持穩(wěn)定。如支架除去支撐上層鋼筋外，亦傳遞操作層的施工荷載，若鋼筋支架的強(qiáng)度和穩(wěn)定性不足，宜改用型鋼支架，并計(jì)算確定。粗鋼筋的連接，可用氣壓焊、對(duì)接焊、錐螺紋和套筒擠壓連接，目前直螺紋連接也己經(jīng)被廣泛采用。有一部分粗鋼筋要在基坑內(nèi)底板處進(jìn)行連接，故多用錐螺紋或套筒擠壓連接。四 高層建筑工程中大體積混凝土的施工技術(shù)分析（1）材料的控制技術(shù)對(duì)于高層建筑中大體積混凝土的材料控制技術(shù)而言，其主要應(yīng)注意如下方面的問(wèn)題：一是確保材料的質(zhì)量，二是注

11、意對(duì)混凝土溫度進(jìn)行控制。對(duì)于大體積混凝土的材料質(zhì)量而言，進(jìn)行施工前必須先要對(duì)混凝土進(jìn)行有效的攪拌，以確保不同強(qiáng)度的建筑均可滿足其要求。對(duì)于柱子混凝土來(lái)說(shuō)應(yīng)盡可能減少水泥、水灰的用量，同時(shí)加大石子的用量，對(duì)粉煤灰及外加劑的配合比進(jìn)行調(diào)整，以更好地控制混凝土的強(qiáng)度。對(duì)于混凝土溫度的控制而言，則應(yīng)注意進(jìn)行碎石的澆水過(guò)程中藥確保溫度的適宜，同時(shí)確保通風(fēng)良好，這樣方可實(shí)現(xiàn)混凝土裂縫情況的有效避免。（2）澆筑技術(shù)混凝土的澆筑技術(shù)一直以來(lái)都是建筑工程施工過(guò)程中必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，對(duì)于混凝土的澆筑技術(shù)而言，其需要注意澆注的種類及其澆筑方量等問(wèn)題。進(jìn)行澆注的過(guò)程中必須嚴(yán)格遵守澆注順序，根據(jù)核心筒墻、柱、梁、

12、板混凝土的澆筑依次進(jìn)行施工。對(duì)于墻體澆筑時(shí)應(yīng)確保其厚度維持在5cm，而高度維持在45cm最佳，對(duì)于澆筑的間隔時(shí)間來(lái)說(shuō)應(yīng)盡量保持在2h之內(nèi)。對(duì)于柱的澆筑過(guò)程而言應(yīng)進(jìn)行鋼絲網(wǎng)片的設(shè)置。進(jìn)行梁、板混凝土的澆筑時(shí)應(yīng)注意采取相同的坡度，等到筏板凝固后再進(jìn)行二次澆筑，以確保澆筑環(huán)節(jié)的質(zhì)量。（3）溫測(cè)技術(shù)混凝土的溫測(cè)技術(shù)是確保大體積混凝土質(zhì)量的重要技術(shù)之一，對(duì)混凝土的溫度進(jìn)行控制可以有效防止底板產(chǎn)生裂縫?；炷翜販y(cè)過(guò)程中必須對(duì)其各土層的溫度都進(jìn)行測(cè)量，并就其溫度特性分別進(jìn)行分析。對(duì)于溫度傳輸器而言，通常采用的是電阻型溫度計(jì)，進(jìn)行溫度的測(cè)量時(shí)應(yīng)注意測(cè)溫點(diǎn)以及測(cè)溫線的分步進(jìn)行，先進(jìn)行位置的選定，并進(jìn)行記號(hào)的編訂

13、和定位，然后再進(jìn)行溫度的測(cè)量。此外，應(yīng)確保測(cè)溫線同鋼筋之間的合理接觸，以確保測(cè)量過(guò)程的精確性，防止混凝土內(nèi)部溫度應(yīng)力的出現(xiàn)。（4）養(yǎng)護(hù)技術(shù)待大體積混凝土施工結(jié)束后，還應(yīng)對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)?；炷琉B(yǎng)護(hù)的主要目的是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土溫度的有效控制，以降低其內(nèi)外溫差，并滿足混凝土抗力方面的相關(guān)要求。進(jìn)行混凝土的澆筑時(shí)應(yīng)進(jìn)行塑料布的覆蓋，并在塑料布的基礎(chǔ)上進(jìn)行防寒氈的覆蓋，以做好保溫保濕工作，避免混凝土的表面由于脫水而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。此外，還要注意設(shè)置隔熱層，以實(shí)現(xiàn)混凝土內(nèi)部溫度的有效降低。五 結(jié)語(yǔ)本文就高層建筑大體積混凝土施工技術(shù)和質(zhì)量控制問(wèn)題進(jìn)行分析和研究。在實(shí)際的施工過(guò)程中，質(zhì)量控制是一個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程，我們應(yīng)該在實(shí)踐中不斷的去探索和完善。對(duì)于高層建筑中大體積混凝土的施工而言，必須首先對(duì)原材料的質(zhì)量進(jìn)行控制，還應(yīng)通過(guò)科學(xué)的施工技術(shù)來(lái)對(duì)混凝土的澆筑溫度進(jìn)行有效的控制，除此之外，還應(yīng)注意進(jìn)一步加強(qiáng)大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，這樣方可確保高層