大体积混凝土施工技术在高层建筑基础中的应用

【摘 要】随着社会的发展，社会对高层建筑的需求日益增加，这就导致了社会对高策建筑的关注和认识。然而高层建筑基础对于建筑结构的稳定性和安全性至关重要，而高层建筑基础的施工关键在于大体积混凝土。高层建筑的基础形式多采用箱式基础、筏式基础和桩基础，这些基础常设计有厚大的混凝土底板或体积较大的承台，都是大体积的钢筋混凝土结构。本文在总结高层建筑基础大体积混凝土特点的基础上，对高层建筑基础大体积混凝土的钢筋工程、模板工程和混凝土工程分别进行了施工技术探讨。

【关键词】高层建筑基础；大体积混凝土；施工技术

随着我国的经济的发展和技术的提高，我门对建筑的高度要求越来越高。但是随着建筑高度的增加，基础的深度也要随之加深，所以伴随着加大了基础施工的复杂性，同时也加大了高层建筑对地基的基础稳定性和坚固性的要求。施工方法、技术和措施是大体积混凝土的关键所在。所以一次不间断浇筑上万的混凝土，并且控制在此过程的温度及收缩各阶段产生的裂缝，是大体积混凝土施工的重点。

一、高层建筑基础大体积混凝土的特点

高层建筑基础大体积混凝土如箱形基础和筏式底板，有以下特点：

（1）结构形式常采用现浇钢筋混凝土超静定结构，温差和收缩变化复杂约束作用较大，容易引起开裂。

（2）均为地下或半地下建筑，有防水要求，钢筋混凝土必须控制裂缝开展，一般不存在承载力不足问题。

（3）混凝土标号高，水泥用量多，水灰比大，收缩变形较大，经常会出现收缩裂缝。

（4）超静定的地下建筑结构，一般都能满足承载力要求，有较大的安全度，控制温度收缩作用是控制裂缝的主要因素。

（5）这些结构一般均为配筋结构，其构造配筋率约为0.2%～0.5%，控制裂缝必须考虑钢筋作用。

（6）控制裂缝的方法主要是靠改进构造设计，合理配筋及改进浇筑方案，加强养护等方法提高结构的抗裂性能。

（7）水化热升温较高，降温散热较快，收缩和降温共同作用是引起混凝土裂缝的主要原因。

二、模板工程施工

模板是保证工程结构外形和尺寸的关键，而混凝土对模板的侧压力是确定模板尺寸的依据。大体积混凝土采用泵送工艺，其特点是速度快，浇筑面集中，不可能同时将混凝土均匀地分送到浇筑混凝土的各个部位，而使某一部分的混凝土升高很大，然后再移动输送管，依次浇筑另一部分的混凝土。因此采用泵送工艺的大体积混凝土的模板应根据实际受力状况，对模板和支撑系统等进行计算，以确保模板体系具有足够的强度和刚度。

高层建筑基础大体积混凝土结构垫层面积较大，垫层浇筑后其面层不可能在同一水平面。因此宜在基础钢模板下端统长铺设一根50mm×100mm小方木，用水平仪找平，以确保基础钢模板安装后其上表面能在同一标高上。另外沿基础纵向两侧及横向于混凝土浇筑最后结束的一侧，在小方木上开设50mm×300mm的排水孔，以便将大体积混凝土浇筑时产生的泌水和浮浆排出。箱形基础的底板模板，多将组合钢模板按照模板配板设计组装成大块模板进行安装，不足处以异形模板补充。模板要支撑牢固，防止在混凝土侧压力作用下产生变形。有的工程基础底板边线距离支护桩很近，难以支设模板，其底板侧模可用砌砖模代替。然而用砖砌模板混凝土浇筑后无法检查混凝土的浇筑质量，因此事先要与有关质量检查部门联系并取得许可。

三、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。

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。

下面一道振动器布置在近坡脚处，确保下部混凝土密实。随着混凝土浇筑的向前推进，振动器也相应跟上。

大流动性混凝土在浇筑和振捣过程中，上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面流到坑底，混凝土垫层在施工时已预先留有一定坡度，可使大部分泌水顺垫层坡度通过侧模底部预留孔排出坑外。少量来不及排除的泌水随着混凝土向前浇筑推进而被赶至基坑顶部，由模板顶部的预留孔排出。当混凝土大坡面的坡脚接近顶端模板时，改变混凝土浇筑方向，即从顶端往回浇筑，与原斜坡相交成一个集水坑，另外加强两侧模板处的混凝土浇筑强度，这样集水坑逐渐在中间缩小成水潭，用软轴泵及时排除。采用这种方法基本上排除了最后阶段的所有泌水。

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。

四、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。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。

结语

对于高层建筑基础承台大体积混凝土施工，要结合现场的特定条件，采取由浅基到深基的施工步骤，对不同体量的承台制定不同的浇注方案和技术措施，有效的降低了泵送大体积混凝土内部的最高温度，消除了冷缝现象。在承台中间设置棋盘式搞低水平施工缝，取得了良好效果。还要根据现场的施工情况，对高层建筑进行混凝土施工，采用合理方式浇注，搅拌并养护等是混凝土施工中的常见问题，值得进一步推广和运用。

参考文献

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