高層建筑超厚底板大體積混凝土施工技術分析

陳曉輝 李躍彬

河南國安建設集團有限公司

高層建筑超厚底板大體積混凝土施工技術分析

陳曉輝 李躍彬

河南國安建設集團有限公司

隨著經濟的發(fā)展，高層建筑結構應用已日漸廣泛，對建筑施工技術帶來新的挑戰(zhàn)。隨著建筑高度越來越高，高層建筑底板厚度越來越厚，底板由于溫度應力產生裂縫在工程實踐中屢見不鮮。因此對高層建筑超厚底板大體積混凝土結構施工技術進行研究，有著十分重要的工程意義。為此，本文主要對大體積混凝土的概況、施工流程及裂縫控制措施進行了分析與探究。

高層建筑；超厚底板；大體積混凝土

一、高層建筑超厚底板大體積混凝土概況

所謂大體積混凝土就是指經過澆筑而且體積非常大并且應當對其采取相應措施以防止發(fā)生體積變形的混凝稱為大體積混凝土，此種定義是美國混凝土協(xié)會給出的定義，而日本建筑學者則從混凝土的結構斷面和內部溫度兩個方面來定義混凝土初次之外我國對大混凝土的定義除過考慮以上因素之外還將控制混凝土的裂縫方面對其進行定義。相對于普通混凝土而言，大體積混凝具有以下特征：

1、在體積方面大混凝土的體積要明顯大雨普通混凝土，其厚度也遠遠超過普通混凝土

2、按照混凝土的結構特點大混凝土所需要的連續(xù)澆筑量和整體結構需求要遠遠多于普通混凝土，并且化熱溫度也略高于普通混凝土。

3、大體積混凝土對于標號的要求要高于普通混凝土，在進行澆筑時度水和水泥的需求量也較大，在出現(xiàn)收縮變形時要比普通混凝土更容易裂縫。

4、大體積混泥土一般是鋼筋結構而且在施工結束后相對于普通混凝土而言更應注重后期的養(yǎng)護工作，使得混凝土的溫度和濕度控制在一定的范圍內以避免其出現(xiàn)裂縫。

二、高層建筑超厚底板大體積混凝土施工流程

某高層建筑地下防水泵送混凝土工程為地下三層，基礎筏板平均厚度為4m，最厚處達到8.2m，長寬尺寸為 68m×68m，混凝土強度等級為 C50，抗?jié)B等級為P10，一次澆注12000m 3混凝土，該工程是某某市當時的最高層建筑，超厚結構大體積混凝土澆筑，是當時某某市一次性澆注混凝土量最大的工程，工程難點為現(xiàn)場混凝土入模溫度控制（溫度控制在29℃），控制水化熱引起的溫升速度。

1、施工準備。場外交通組織混凝土澆筑前，主動與交管部門聯(lián)系，盡量爭取到交管部門的協(xié)助，確保大體積混凝土的連續(xù)供應不受到交通影響。同時需要規(guī)劃出施工現(xiàn)場與各混凝土攪拌站之間所有可通行道路，再根據各條道路以往的交通情況、道路的距離綜合評定，選擇出其中最優(yōu)線路及備用線路。施工材料要求如下：

水泥：選用質量穩(wěn)定、活性較高、需水量低、流變性能好的中低熱硅酸鹽水泥，燒失量≤5.0%；三氧化硫 ≤3.5%，氧化鎂 ≤5.0%，氯離子 ≤0.06%；安定性，沸煮法合格；抗壓強度：28d 強度≥42.5MPa，3d≥17.0MPa；抗折強度：28d ≥6.5MPa，3d≥3.5MPa；初凝時間≥45min，終凝時間 ＜ 10h，各項指標均需符合國家標準。本工程根據攪拌站考察，選用華新水泥廠 P？O 42.5 水泥。

砂：河砂（中砂），細度模數(shù) 2.5～3.0，含泥量 ＜2.0%，鹽分不能超過0.08%，內照射指數(shù)與外照射指數(shù)均≤1.0%的中砂，且為非堿活性骨料，吸水率必須≤2.5%。本工程所用河砂產自湖南岳陽。

石：采用 5～31.5mm 連續(xù)粒級碎石。要求碎石含泥量 ＜1.0%，泥塊含量 ＜0.50%，針、片狀顆粒含量≤15%，壓碎指標值≤10%，鹽分不能超過0.04%，內照射指數(shù)與外照射指數(shù)均≤1.0% 的石灰?guī)r碎石，且為非堿活性或低堿活性骨料，吸水率≤2.5%。本工程所用石子產自湖北陽新。

摻和料：采用細度≤12%，燒失量≤5%，需水量≤95% 的Ⅰ級低鈣粉煤灰和 S95 的容細礦渣粉。本工程所用粉煤灰產自陽邏電廠。

外加劑：采用減水率 ＞ 20% 且收縮率比≤110% 的高效減水劑。適當摻加緩凝劑，減緩水化熱放熱速度。不含 Cl－和 NH4+，堿含量、氯離子含量等指標需滿足現(xiàn)行標準《混凝土外加劑》GB8076—2008 中的相關規(guī)定。本工程聚羧酸減水劑產自中建商砼新型建材廠，根據設計要求加入 SY-K 型膨脹纖維。

水：采用符合現(xiàn)行國家標準《混凝土拌合用水標準》JGJ63—2006 的飲用水。

2、底板大體積混凝土澆筑

（1）澆筑設備及泵管布置。澆筑設備的配置及布置本次底板澆筑采用溜槽配合地泵及汽車泵的方式進行。由圖21可知，本工程地下室 5m 厚底板呈不規(guī)則三角形，由于場地形狀特殊，南側寬闊、北側狹窄，故澆筑順序是從場地南側（圖 1 左側）開始大面積鋪開，向北側澆筑。故將溜槽卸料口布置于場地南側 ±0.000 位置，地泵布置于場地北側，并且在東西兩個角落布置汽車泵覆蓋溜槽無法澆筑的部位。

圖1　澆筑設備布置平面

（2）混凝土澆筑。減少泵管堵管的措施在混凝土適配階段，充分考慮到泵送性能，并在混凝土澆筑前，隨機抽樣進行坍落度及擴展度試驗，從而做到在過程中把控混凝土的澆筑性能，以減少泵管堵管情況的發(fā)生。3.2.2 混凝土振搗以本工程為例，現(xiàn)場溜槽處振搗 9個工人為一組，其中卸料口處3 名工人振搗，在流淌方向上間隔約6m 兩邊各1 名工人振搗，面層鋼筋上共7 人，中間溫度筋上 2 人。汽車泵、地泵處振搗 5 個工人為一組，面層鋼筋上4 個工人，中間溫度筋上1 個工人。

混凝土泌水處理：1）泌水處理 雖然本工程底板混凝土添加了高性能聚羧酸減水劑，但仍需在泌水流向位置設置潛水泵，避免遇到下雨天氣在坑內產生積水。2）浮漿處理 在底板澆灌即將結束時，有可能因砂漿積聚，與泌水混合形成浮漿，需用小型污水泵將浮漿抽出，注意不抽到水泥漿，抽出的浮漿排至基坑邊的排水溝?；炷翝仓^程中的覆蓋由于采用整體推移的澆筑方法，在混凝土澆筑過程中會有部分部位的混凝土先行抹平，為防止抹平后混凝土表面降溫過快產生裂縫，對于先行抹平的混凝土立即采取“塑料薄膜+彩條布 +毛氈”的3層覆蓋保溫養(yǎng)護材料的措施。

3、混凝土養(yǎng)護與測溫

混凝土養(yǎng)護本工程底板混凝土澆筑時間為 12 月 26—29日，環(huán)境溫度已非常低?；炷翝仓戤吅蟛捎眯顭狃B(yǎng)護，及時覆蓋保溫材料，密切關注溫度監(jiān)測的數(shù)據，大體積混凝土中心最高溫度不超過 70℃，絕熱升溫不超過45℃。根據混凝土水化溫升情況，調整蓄熱養(yǎng)護措施，始終保持混凝土的內外溫差、混凝土表面與環(huán)境溫差、降溫速率等指標在規(guī)定范圍內。大體積混凝土測溫本工 程 依 照《大體 積 混 凝 土 施 工 規(guī) 范》GB50496—2009 相關要求布置了 8 個測溫點，共計60 個測溫探頭。利用 CW-A 智能測溫儀及與 CW-A智能測溫儀配套轉換箱實時監(jiān)測混凝土內外溫差，一旦發(fā)現(xiàn)內外溫差超過25℃，應采取相應措施，控制溫差。為防止測溫探頭損壞，將固定鋼筋放置于PVC 管中，待鋼筋綁扎完畢后將 PVC 管抽出。

三、高層建筑超厚底板大體積混凝土裂縫預防措施

大體積混凝土的裂縫一般都是由于溫度和收縮造混凝土受力成的，因此大體積混凝土裂縫應當從這兩方面著手，并且在實際施工的過程中應當實事求是的對裂縫的成因進行分析和辨別，使得對大體積混凝土裂縫采取有效的預防措施。

1、對收縮引起的預防

第一，對干燥收縮的預防，首先為防止混凝土干燥收縮應當使得混凝土表面保持一定的濕度，其次就是是減少用水量，最后必要時可在混凝土里添加少量的附加劑。

第二，對化學收縮的預防，為了水化反應引起混凝土收縮應當在澆筑混凝土時盡量使用水泥的用量以達到對用水量的控制從而遏制水化反應

第三，沉降收縮預防措施，應當使得混凝土的材料配比量更加合理，盡量控制好水泥的使用量避免使得水泥超過一定量而產生嚴重的沉降收縮裂縫。

2、溫度應力收縮的預防措施

首先，晝夜溫度差是影響混凝土收縮的重要因素，因此在夏季進行混凝土澆筑時要盡量控制好混凝土的內外溫差，在必要時可以在混凝土內部添加一定力量的冰塊以減少這種溫差。其次慎重選擇混凝土澆筑施工的外部環(huán)境，對于溫差變化比較大的環(huán)境中施工應當最大限度避免，最后，當混凝土內外之間的溫度較難在施工過程通過普通的工藝控制時可以應用一些冷卻裝置使得混凝土內部環(huán)境更容易快速散熱以達到控制溫差的目的。

四、結束語

隨著時代的進步，科學技術的先進發(fā)達，社會上各行各業(yè)的研究進步發(fā)展都突飛猛進，各個領域的技術的研究進步都是我們所無法預料的，尤其是在近幾年來的發(fā)展中，我國在建筑方面的突飛猛進是都能看到的，盡管如此，我國在建筑工程技術管理上還存在一定的問題，這些問題都直接影響著我國在建筑領域上的發(fā)展飛躍，所以，我們必須采取一切有效措施來解決這些問題，加強建筑工程的建設發(fā)展。高層建筑超厚底板是整體建筑的重要組成部分，其施工技術也是建筑工程實施技術所需要重點控制的難點，對高層建筑超厚底板施工技術進行理論研究和實踐探索對整個建筑學的發(fā)展和完善有著重要的里程碑意義。

［1］林明杰.高層建筑超厚底板大體積混凝土施工技術［J］.建材與裝飾.2015（05）

［2］歐陽照紅.高層建筑超厚底板大體積混凝土施工技術［J］.低碳世界.2016（01）