大體積混凝土澆筑施工技術(shù)

◎ 方遠(yuǎn)建設(shè)集團(tuán)股份有限公司 林華橋

隨著預(yù)拌泵送混凝土的推廣使用，大體積防水混凝土工程的施工工藝水平得到很大的提高。但由于泵送混凝土泵送技術(shù)條件的要求：如較大的水泥用量、較大的砂率、較大的水灰比、最大骨料粒徑的限制等，都是大體積防水混凝土工程裂縫控制的不利影響因素，使得裂縫控制技術(shù)難度大大增加了。

1 工程概況

1.1 工程概述

某商業(yè)辦公大樓結(jié)構(gòu)體系為混凝土框筒結(jié)構(gòu)，該大樓的設(shè)計(jì)層數(shù)為24層（其中地下2層、地上主樓22層）。該建筑的總體總高度為76.5m，總建筑面積達(dá)到45000余m2，該建筑的基礎(chǔ)長(zhǎng)度為170.10m，寬度為80.26m，埋深10.42m，整個(gè)基礎(chǔ)長(zhǎng)向分3塊，設(shè)兩條“后澆帶”，中間一塊最長(zhǎng)為65.90m，基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁基礎(chǔ)處理措施，設(shè)計(jì)的樁基總數(shù)為682根；整個(gè)建筑物主樓的荷載通過基礎(chǔ)底板傳到樁基基礎(chǔ)中，建筑基礎(chǔ)底板厚2.5m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，總方量為20316m2，施工中均采用一次連續(xù)澆搗施工。本工程基礎(chǔ)底板處于高水位軟土地基中，并一次性澆搗。

2 主要施工工藝措施

2.1 施工前期準(zhǔn)備

（1）所有混凝土均采用商品混凝土，利用汽車泵接水平管進(jìn)行澆搗。所有商品混凝土由攪拌站集中提供，混凝土標(biāo)號(hào)C35，各個(gè)攪拌站在拌制商品混凝土?xí)r，統(tǒng)一使用同一種低水化熱的水泥，同一種混凝土配合比，粉煤灰的摻量、品種、全部統(tǒng)一，確保到場(chǎng)的混凝土的一致性。

（2）混凝土配合比由相關(guān)檢測(cè)試驗(yàn)室確定，經(jīng)監(jiān)理工程師批復(fù)后執(zhí)行，底板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，拌制時(shí)嚴(yán)格按批復(fù)后的配合比進(jìn)行各種原材料的檢測(cè)及用量控制，滿足設(shè)計(jì)對(duì)各部位混凝土規(guī)定的標(biāo)號(hào)和抗?jié)B標(biāo)號(hào)要求，混凝土配合比為：水灰比0.51，用水量130Kg，水泥193Kg，粉煤灰62Kg，砂率31%，砂627Kg，小石723Kg，中石723Kg，外加劑2.55；外加劑采用YF緩凝高效減水劑。

（3）澆注施工方案制定。主樓3.3m基礎(chǔ)底板混凝土澆筑時(shí)采用4臺(tái)汽車泵(另有二臺(tái)備用泵)接水平管進(jìn)行澆搗，32輛攪拌車進(jìn)行混凝土運(yùn)輸，澆搗方向由南向北。

2.2 混凝土的運(yùn)輸

大體積混凝土由于體積大，一般可達(dá)數(shù)千甚至上萬立方米，因此在拌制時(shí)應(yīng)盡可能集中拌制，有條件的可采用商品混凝土。為了降低水化熱，配制混凝土?xí)r宜摻加減水劑和粉煤灰或沸石粉，以堿少水泥用量和改善混凝土的和易性。當(dāng)混凝土采用混凝土泵輸送澆筑時(shí)，可摻加泵送劑。在施工場(chǎng)地允許時(shí)可在臨近施工地點(diǎn)設(shè)置攪拌站。

每臺(tái)泵車正式輸送混凝土前，應(yīng)配置1:2的水泥砂漿0.5m3作為潤(rùn)滑輸送泵管作用，并在泵車試車正常后方可供料；每臺(tái)泵車有專人操作，服從指揮臺(tái)統(tǒng)一指揮，按前臺(tái)要求放慢或加快泵送速度；泵車出料口出料時(shí)，混凝土不得對(duì)準(zhǔn)墻柱插筋沖擊，避免插筋位移；也不得對(duì)準(zhǔn)模板沖出。使用振動(dòng)器人員全部戴絕緣手套，穿橡膠鞋，電箱要裝漏電裝置。

2.3 混凝土的澆筑

圖1

常用的澆筑方法是用混凝土泵澆筑配用塔式起重機(jī)澆筑，本工程底板混凝土澆筑方法采用斜面分層的澆筑方法，每層澆筑厚度約60cm，層疊面間距5m左右，由南向北逐漸推進(jìn)，在下層混凝土初凝前，必須要覆蓋上層混凝土，避免產(chǎn)生施工接縫（如圖1）。通過將基礎(chǔ)底板進(jìn)行分段、分條、分層，使混凝土以同一坡度，薄層澆筑，循序推進(jìn)，一次到頂。

混凝土運(yùn)至澆筑地點(diǎn)，應(yīng)符合澆筑時(shí)規(guī)定的坍落度， 當(dāng)有離析現(xiàn)象時(shí)，必須在澆筑前進(jìn)行二次攪拌?；炷翉臄嚢铏C(jī)中卸出到澆筑完畢的延續(xù)時(shí)悶不宜超過規(guī)范規(guī)定值。

混凝土澆筑時(shí)采用Φ70高頻插入式振搗器，每臺(tái)泵車出料口設(shè)四個(gè)振點(diǎn)，均勻分布在混凝土流淌坡度范圍，兩個(gè)振點(diǎn)在出料口坡頂，兩個(gè)振點(diǎn)在混凝土流淌的坡腳。振搗時(shí)，振點(diǎn)呈梅花形，每點(diǎn)間距不大于50cm，振搗必須及時(shí)、到位，不得漏振，振上層混凝土?xí)r，震搗器須插入下層混凝土面內(nèi)5cm。

混凝土在澆筑振搗過程中的大量泌水必須及時(shí)排除。在混凝土澆搗時(shí)，有意識(shí)的向東北角收頭在此部位己事先挖好集水井，集中將泌水抽至坑外。

混凝土表面處理。采用二次抹壓，閉合混凝土初期出現(xiàn)的裂縫，澆筑后1-2h，開始進(jìn)行表面處理，先按標(biāo)高用刮尺刮平，初凝前用木蟹打磨，待混凝土收縮后，再用木蟹施以二次抹壓搓平，以閉合收縮裂縫，然后覆蓋塑料薄膜和草袋養(yǎng)護(hù)。實(shí)踐證明，二次抹壓是防止混凝土表面干燥與收縮裂縫的較好方法。

2.4 混凝土的養(yǎng)護(hù)

大體積混凝土分段澆筑完畢后，應(yīng)在混凝土初凝之后終凝之前進(jìn)行二次振搗并進(jìn)行表面的抹壓，排除上表面的泌水，用木蟹反復(fù)抹壓密實(shí)，消除最先出現(xiàn)的表面裂縫。

在混凝土澆筑完畢后6～18小時(shí)內(nèi)開始灑水養(yǎng)護(hù)，其混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不宜小于28天，有特殊要求的部位宜適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。早期混凝土表面使用經(jīng)常保持飽和水的麻袋或草袋進(jìn)行遮蓋，避免陽光直接曝曬，混凝土養(yǎng)護(hù)應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，并應(yīng)做好混凝土養(yǎng)護(hù)記錄。

為確?；炷镣庥^質(zhì)量，滿足混凝土表面平整度的要求，對(duì)混凝土外露面的錯(cuò)臺(tái)、掛簾、蜂窩以及混凝土表面殘留木塊、布條等應(yīng)及時(shí)處理。

模板和保溫層，冬期施工條件下應(yīng)在混凝土表面冷卻到5℃ 以下時(shí)才能拆除。在非冬期施工條件下，應(yīng)在混凝土表面與外界溫差不大于15℃時(shí)才能拆除， 否則應(yīng)采取使混凝土緩慢冷卻的臨時(shí)覆蓋措施，對(duì)摻用緩凝型外加劑或有抗?jié)B要求的混凝土，不得少于14d。

2.5 施工中后澆帶施工

后澆帶的填充材料可采用膨脹混凝土，也可采用比縫兩邊混凝土高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的普通混凝土，后澆帶的寬度為700-1000mm，鋼筋可不斷，也可斷開，后者施工麻煩，但釋放應(yīng)力程度略高。后澆縫可留成平縫，而以留成企口縫或階梯縫為宜，并配以止水鋼板。后澆縫澆筑混凝土之前，應(yīng)將接縫處的混凝土表面鑿毛，清洗干凈，并保持濕潤(rùn)。后澆縫澆筑的施工溫度應(yīng)低于縫兩側(cè)混凝土施工時(shí)的溫度，且宜選擇氣溫較低的季節(jié)施工。后澆縫混凝土澆筑后，其養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)少于28d。

2.6 施工質(zhì)量控制

強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差是反映混凝土生產(chǎn)水平的主要指標(biāo)，值越小說明混凝土的生產(chǎn)水平越高，如果混凝土的質(zhì)量不均勻，混凝土澆筑后存在薄弱環(huán)節(jié)，更加容易由于收斂應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫，另外，保持一定的混凝土澆筑強(qiáng)度，對(duì)于防止混凝土裂縫也是重要的，在同等溫度應(yīng)力影響下，開裂多是在抗拉強(qiáng)度較低的混凝土部分發(fā)生，并且相鄰的混凝土之間的溫度變形相互約束，當(dāng)抗拉強(qiáng)度較低部分的混凝土的相鄰混凝土變形收縮時(shí)，就會(huì)把抗拉強(qiáng)度低得混凝土拉裂，如果在初始混凝土開始凝固前澆筑完畢，就能避免這種不利結(jié)果。

早齡期混凝土如果同時(shí)暴露在低的環(huán)境溫度、高的表面溫度以及干燥收縮的情況下，很容易產(chǎn)生裂縫。應(yīng)該安排好拆模時(shí)間，在拆模后設(shè)置保護(hù)性隔熱層以防止暴露在低得環(huán)境溫度下，在夏季應(yīng)避免太陽直射 ，覆蓋灑水保濕來減輕收縮效應(yīng)。為了保持混凝土表面溫度與內(nèi)部溫度以及外界大氣的溫差在規(guī)定范圍內(nèi)，需要設(shè)置隔熱層以免溫度的驟然變化，使表面混凝土的溫度能緩慢地接近環(huán)境溫度。但是隔熱層也不能過厚或設(shè)置時(shí)間過長(zhǎng)，否則內(nèi)部混凝土溫度會(huì)降不下來，另外在混凝土澆筑初期，整個(gè)混凝土處于升溫階段，這時(shí)表面混凝土可能受壓，此時(shí)設(shè)隔熱層可能反而有害。

結(jié)語

大體積混凝土的施工過程，是一項(xiàng)涵蓋了建設(shè)、設(shè)計(jì)、承包、監(jiān)理、材料供應(yīng)商、檢測(cè)等單位的系統(tǒng)工程。其施工質(zhì)量的更多的還是取決于承包單位和監(jiān)理單位因?yàn)樗麄儺吘故亲罱K產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)者，承包單位應(yīng)該積極借鑒國內(nèi)外控制大體積混凝土裂縫的有效施工措施，制定詳細(xì)周密的施工方案，采取積極穩(wěn)妥的組織措施在監(jiān)理單位的密切監(jiān)督和合作下，一定能順利地完成大體積混凝土地澆筑工作。