城建工程大體積混凝土施工技術(shù)初探

程 建

中國河南國際合作集團(tuán)有限公司

城建工程大體積混凝土施工技術(shù)初探

程 建

中國河南國際合作集團(tuán)有限公司

大體積混凝土施工技術(shù)作為高層建筑工程施工的重要技術(shù)，其施工技術(shù)水平的高低將直接影響到建筑工程的整體質(zhì)量，為防止安全事故出現(xiàn)在施工中，相關(guān)部門及施工企業(yè)必須重視大體積混凝土施工。為此，本文主要對城建工程大體積混凝土施工的原材料選擇及技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。 國論

城建工程；大體積混凝土；施工技術(shù)；初探

1　工程概況

本工程主樓地下室基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁整板基礎(chǔ)，整體呈扇形，面積約為2325m2，整體厚度達(dá)到2.56m，核心筒局部厚度達(dá)到8.12m，一次砼澆筑總方量為7730m3（其中底板板低標(biāo)高以下砼方量為1500m3），其強(qiáng)度等級為C35 （P6），導(dǎo)墻為C55 （P6）。

2　工程難點(diǎn)

①為了保證底板有較好的受力性能，設(shè)計(jì)要求一次性連續(xù)澆筑砼，施工難度較大；

②底板底板配筋為28＠150，上下各三層雙層雙向，中間位置設(shè)置了14＠200雙向溫度筋。由于底板標(biāo)高不一，錯(cuò)落布置，加筋較多，形似蜂窩，無法簡單分層分段，砼澆筑室自然流淌通過阻力大，澆筑困難；

③施工時(shí)時(shí)值初夏日夜溫差大，施工時(shí)溫差較大；

④本工程地處市中心，場地狹小無車輛回旋場地，交通線路單一，施工組織困難，澆筑進(jìn)度控制難、物料連續(xù)供應(yīng)困難；

⑤導(dǎo)墻強(qiáng)度等級高，長度長極易產(chǎn)生裂縫。

3　大體積砼施工控制

3.1砼的配合比

本工程砼配合比以最大限度的減少砼自身引起裂縫的概率，同時(shí)為了降低砼的早期升溫，經(jīng)科學(xué)的設(shè)計(jì)計(jì)算，經(jīng)過試配，進(jìn)行優(yōu)化，綜合工程具體施工進(jìn)度要求，確定不追究砼的早期強(qiáng)度，以60天強(qiáng)度評定標(biāo)準(zhǔn)，確定多個(gè)配比，并召開專家論證會(huì)，根據(jù)會(huì)議結(jié)論，確定配比如表1：

表1

3.2施工計(jì)算

3.2.1砼溫度計(jì)算

底板周邊沒有任何散熱和熱損失條件，水化熱全部轉(zhuǎn)化成溫升后的溫度值；砼澆筑時(shí)氣溫25℃，入模溫度按28℃考慮；在砼表面覆蓋麻袋作為保溫層；砼在3-3.5d的水化熱為峰值，取3d砼溫度；2.6m厚底板溫度計(jì)算如下：

① 3d最大水化熱絕熱溫升值

Tmax=（mc +K.F）Q/（c.β）=（233+0.3×54）×461/（0.97×2339）=50.6℃

② 3d砼內(nèi)部實(shí)際最高溫度

Tmax=TO+T（t）ξ=28+50.6×0.66=61.4℃

查表，得ξ=0.66

③ 砼表面溫度（采用60mm厚麻袋加兩層薄膜保溫養(yǎng)護(hù)）

Tb（t）=Ta+（4/H2）h’（H-h’）△T（t）=25+（4/3.42）×0.4×（3.4-0.4）×36.4=40.1℃

④ 溫度差計(jì)算

砼內(nèi)部溫度與表面溫度之差：Tmax -Tb=61.4-40.1=21.3＜25℃

砼表面溫度與大氣溫度之差：Tb- TO=40.1-25=15.1＜25℃

表面溫差及砼梯度都能滿足要求。

⑤ 砼所需要保溫材料厚度計(jì)算

δ=0.5λH（Tb-Tq）Kb/［λ1（Tmax-Tb）］

=0.5×0.14×2.6×（40.1-25）×1.3/［2.3（61.4-40.1）］

=0.073m

通過理論計(jì)算，采用面鋪73mm麻袋上下各加一層塑料薄膜進(jìn)行砼養(yǎng)護(hù)時(shí)，其內(nèi)、外部溫差值可控制在25℃以內(nèi)。

同理對電梯井部位溫度計(jì)算：3d最大水化熱絕熱溫升值為50.6℃；內(nèi)部實(shí)際最高溫度78.6℃；表面按200mm厚麻袋及上下各一層薄膜保溫養(yǎng)護(hù)，其溫度為56.5℃，砼表面溫度與大氣溫度之差大于25℃，對保溫厚度計(jì)算確定460mm厚滿足要求。

3.2.2混凝土裂縫控制計(jì)算（依據(jù)＜＜建筑施工計(jì)算手冊>>）

澆筑前裂縫控制計(jì)算：混凝土因外約束引起的溫度（包括收縮）應(yīng)力（二維時(shí)），一般用約束系數(shù)法來計(jì)算，最大降溫收縮應(yīng)力按以下簡化公式計(jì)算：

砼3d齡期的抗拉強(qiáng)度為0.77N/mm2，則抗裂縫安全度：k=0.77/0.35 = 2.17 > 1.15，滿足抗裂條件。

3.3砼計(jì)量、生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)目刂?/p>

1、計(jì)量控制，要求每一班稱量前，均對所有儀器設(shè)備進(jìn)行檢查，用實(shí)物進(jìn)行較正。

2、原材料每盤控制偏差為：水泥、水、粉煤灰、礦粉，PCA外加劑±1%，砂、石±2%。

3、生產(chǎn)過程中對石子進(jìn)行沖洗，同時(shí)考慮砂的含水率不具連貫性，要求每一班至少兩次測定骨料的含水率，當(dāng)含水率有變化時(shí)，立即調(diào)整配合比，在拌作過程中嚴(yán)格控制時(shí)間，同時(shí)測定每機(jī)的坍落度、和易性，從嚴(yán)把關(guān)，不允許不合格砼出站。

4　結(jié)束語：

大體積砼由于水泥與水的化學(xué)作用，產(chǎn)生大量熱量，在溫度變化過程中產(chǎn)生應(yīng)力，如果該應(yīng)力超過砼的抗裂能力，砼就會(huì)開裂形成有害裂縫。如何控制水化熱，避免砼開裂或造成過大的溫度應(yīng)力是大體積砼混凝土施工的關(guān)鍵。

［1］趙志縉，趙帆.高層建筑施工（第二版）中國建筑工業(yè)出版社，2009.1

［2］《大體積混凝土溫控與防裂》，彭立海等編。黃河水利出版社.2005.