淺析大體積混凝土施工技術(shù)控制措施

林淑敏

（廈門天地開發(fā)建設(shè)公司，福建 廈門 361000）

1 工程概況

工程位于鐘宅路與枋湖北二路的交匯處，為高層辦公樓，總建筑面積70640.83m2，其中地下建筑面積為15484.6m2。

本工程結(jié)構(gòu)型式：1#、2#、2A、3#樓上部均為框剪結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)型式為預(yù)應(yīng)力管樁，持力層為中風(fēng)花崗巖。本工程基礎(chǔ)底板平面尺寸：1#樓為 16.8m×17.6m，2#樓為 61.92m× 54.6m，2A#樓為45m×42.8m，3#樓為34.9m× 47.6m，基礎(chǔ)底板設(shè)九條后澆帶，將基礎(chǔ)底板劃為10個(gè)自然施工段，基礎(chǔ)底板厚550mm，地梁最大截面尺寸為2520×1600mm，承臺(tái)厚度有1400mm、1500mm、1600mm、1800mm幾種，基礎(chǔ)底板總砼量約為：7000m3。

2 施工部署

2.1 施工段的劃分

本工程基礎(chǔ)底板設(shè)縱橫九條800mm寬的后澆帶，因此底板砼澆筑施工順序考慮現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度實(shí)際情況，以后澆帶劃分為7個(gè)施工段，即：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ，其施工順序?yàn)椋孩瘛颉蟆簟酢觥鳎装迨┕ざ蝿澐衷敻綀D一，每段砼量分別為：Ⅰ段500m3，Ⅱ段 1300m3，Ⅲ段 1000m3，Ⅳ段1000m3，Ⅴ段 1100m3，Ⅵ段 900m3，Ⅶ段1200m3。

2.2 優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)

水泥采用普通硅酸鹽水泥，采用混凝土60天的強(qiáng)度作為混凝土配合比設(shè)計(jì)、強(qiáng)度評(píng)定及驗(yàn)收的依據(jù)，降低混凝土的水泥用量，減少早期水化熱。粗骨料：采用級(jí)配良好的碎石，不采用卵石或是碎卵石，粒徑16-31.5mm。細(xì)骨料：采用漳州河砂，平均粒徑不大于0.5mm，含泥量不大于3%?；炷了冶瓤刂圃?0.4～0.5之間，塌落度控制在120± 20mm。該工程混凝土配合比如表1。

表1 承臺(tái)C35，P8大體積混凝土配合比kg/m3

2.3 大體積混凝土施工控制措施

2.3.1 混凝土制備與運(yùn)輸

采用商品混凝土，每車裝料時(shí)，罐體要高速攪拌，運(yùn)輸途中低速攪拌，防止離析；供應(yīng)速度應(yīng)保證混凝土連續(xù)施工要求；還應(yīng)考慮停水、停電及設(shè)備故障等應(yīng)急措施，施工現(xiàn)場(chǎng)配備發(fā)電機(jī)1臺(tái)?；炷翝仓貌贾眉皾仓樞驁D見附圖2。

2.3.2 混凝土泵送和澆搗

嚴(yán)格控制進(jìn)場(chǎng)混凝土質(zhì)量，按設(shè)計(jì)配合比施工，進(jìn)場(chǎng)每車混凝土必須經(jīng)目測(cè)無離析，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)坍落度符合要求后才能入泵，混凝土坍落度泵送時(shí)入泵坍落度控制在120±20mm，拌合物出罐時(shí)塌落度控制在140±20mm。根據(jù)基礎(chǔ)形式、厚度及幾何尺寸大小，采用“斜面分層法”澆筑，即采用“分段定點(diǎn)，一個(gè)坡度，薄層澆筑，循序推進(jìn)，一次到頂”的方法，這樣能自然流淌形成斜坡混凝土，能較好地適應(yīng)泵送工藝，避免混凝土輸送管道經(jīng)常拆除、沖洗和接長(zhǎng)，并能提高泵送效率，簡(jiǎn)化混凝土的泌水處理，保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時(shí)間。

混凝土采用插入式振動(dòng)棒進(jìn)行振搗，且必須進(jìn)行第二次復(fù)振；振動(dòng)時(shí)，振點(diǎn)布置要均勻，防止過振和漏振，振搗要密實(shí)，以混凝土不再下沉，不冒氣泡為準(zhǔn)，振動(dòng)棒要快插慢拔，以300mm間距為宜；振動(dòng)器插入下一層的深度不得小于50mm，使上下層混凝土結(jié)合密實(shí)。

由于混凝土的塌落度較大，砼澆筑后會(huì)在底板表面會(huì)形成一層浮漿層及在表面鋼筋下面產(chǎn)生水分，不加以處理會(huì)在混凝土表面形成細(xì)小裂縫，為防止裂縫出現(xiàn)，在初凝前均撒一層10～30mm石子并用振動(dòng)器振實(shí)，按標(biāo)高控制線用2m鋁合金靠尺刮平，砼初凝后，進(jìn)行兩次搓壓，以閉合砼表面收縮裂縫，每次至少抹壓2～3遍，可走人后 (腳踩上去無鞋?。╅_始覆蓋保溫材料養(yǎng)護(hù)。

3 大體積混凝土溫度監(jiān)控

3.1 測(cè)溫要求

測(cè)溫要點(diǎn)就是控制混凝土澆筑因水化熱引起的溫升、內(nèi)外溫差及降溫速度等，防止混凝土出現(xiàn)有害裂縫。其相關(guān)控制指標(biāo)如下：

3.1.1 混凝土澆筑溫度：承臺(tái)T≤28.0℃

3.1.2 混凝土內(nèi)部最高溫度：Tmax≤65.0℃

3.1.3 混凝土內(nèi)外溫差△T≤25.0℃

3.1.4 混凝土降溫速率：△u≤2.0℃/d

以該工程h=1500mm承臺(tái)施工為例，其中溫度上測(cè)點(diǎn)距砼上表面50～100mm，中測(cè)點(diǎn)位于混凝土底板豎向中心位置，下測(cè)點(diǎn)距砼下表面50～100mm。測(cè)溫管采用預(yù)埋Ф15鋼管，底部焊在底板上，內(nèi)放溫度計(jì)。測(cè)溫管口用巖棉或其他保溫材料封堵，管口上貼紅膠帶作標(biāo)記，標(biāo)上編號(hào)，指派專人負(fù)責(zé)觀測(cè)混凝土溫度并做好記錄。測(cè)溫頻率：每一澆筑單元澆搗完畢，表面壓實(shí)抹平即進(jìn)行首次測(cè)溫。在混凝土澆筑后1～3d每2小時(shí)測(cè)一次，4～7d為4h測(cè)一次，其后每8小時(shí)測(cè)一次，同時(shí)測(cè)量大氣溫度。每一測(cè)溫點(diǎn)、測(cè)溫孔均應(yīng)詳細(xì)編號(hào)，并在現(xiàn)場(chǎng)掛編號(hào)標(biāo)志，測(cè)溫作詳細(xì)記錄繪制溫度曲線圖，溫度變化情況應(yīng)及時(shí)反饋，當(dāng)溫差達(dá)到18℃時(shí)應(yīng)預(yù)警，22℃時(shí)應(yīng)報(bào)警。

3.2 混凝土表面溫度裂縫控制計(jì)算

本工程采用保溫法養(yǎng)護(hù)大體積砼，具體做法如下

3.2.1 砼澆筑完畢后，在砼面先覆蓋一層薄膜，薄膜不透氣能起到保溫保濕養(yǎng)護(hù)砼的作用。

3.2.2 砼面初凝后，覆蓋一層棉氈。

3.2.3 本熱工計(jì)算以大氣溫度為30℃和砼入模溫度為35℃為前提，在施工過程中對(duì)大氣溫度和砼入模溫度進(jìn)行測(cè)量記錄。

3.2.4 大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工應(yīng)該使混凝土中心與表面溫度、表面溫度與大氣溫度之差在允許范圍內(nèi)，則可控制混凝土裂縫的出現(xiàn)。

水泥水化熱引起的混凝土內(nèi)部實(shí)際最高溫度與混凝土的絕熱溫升有關(guān)。

混凝土的絕熱溫升：)

W-每立方混凝土的膠凝材料用量（kg/ m3），W=280+109=389kg/m3

Q-每公斤水泥的水化熱，本工程為P. O42.5水泥，Q為335kJ/kg

C-混凝土比熱0.97kJ/(kg·K)；

ρ-混凝土容重2400㎏/m3；

t-混凝土齡期（天）；

m-常數(shù)，與水泥品種、澆筑時(shí)溫度有關(guān)，取0.406；

e-常數(shù)，e=2.718自然對(duì)數(shù)的底；

混凝土的內(nèi)部最高溫度

Tj-混凝土澆筑溫度（℃），混凝土澆筑入模溫度取35℃；

ζ-混凝土t齡期的散熱系數(shù)

保溫材料選用：為使混凝土表面溫度與大氣溫度差不超允許范圍，現(xiàn)場(chǎng)保溫按一層薄膜、一層15mm的棉氈考慮。以第5天為例計(jì)算混凝土表面最高溫度。

Tq：施工期間大氣平均溫度30℃.

H:砼計(jì)算厚度，經(jīng)計(jì)算，H=2.96m

h/:砼虛厚度，經(jīng)過計(jì)算，h/:=0.73m

混凝土澆筑后第5天，砼中心溫度與表層溫度之差：59.8-49.1=10.7＜25℃ ；混凝土表面溫度與大氣溫度之差為49.1-30=19.1＜20℃。當(dāng)因突變?cè)颍ㄈ鐨鉁伢E變等）造成砼內(nèi)外溫差過高，可及時(shí)采取技術(shù)措施進(jìn)行補(bǔ)救，防止溫度應(yīng)力裂縫的產(chǎn)生。

結(jié)語

金海灣通用研發(fā)中心底板施工，從混凝土配合比優(yōu)化，降低水泥用量，提高礦和物摻合料用量，混凝土澆筑質(zhì)量控制和溫度控制，直到后期的混凝土養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)進(jìn)行層層控制，施工完成的大體積底板工程質(zhì)量符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，未發(fā)現(xiàn)有害裂縫，滿足大體積混凝土相關(guān)性能要求。

[1]GB50496-2009，大體積混凝土施工規(guī)范[S].

[2]GB50204-2002，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[3]GB50202-2002，建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[4]建筑施工手冊(cè)(第四版).中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

[5]GB50119-2003，混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)程[S].

[6]GB50010-2002，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[7]JGJ59-99，建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)[S].