深圳能源大廈項(xiàng)目大體積混凝土施工

摘要：本工程基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)，其中北塔樓核心筒底板厚22000mm、南塔樓核心筒底板厚2000mm，為大體積砼。

關(guān)鍵詞：深圳能源 大體積砼 混凝土施工

1 工程簡(jiǎn)介

能源大廈位于深圳市福田中心區(qū)濱河大道與金田路交匯處東北角，東側(cè)為蓮花中學(xué)，南側(cè)為濱河大道，西側(cè)為金田路，北側(cè)為福華五路。本項(xiàng)目為超高層建筑，由南北兩棟塔樓、裙樓及4 層地下室組成，北塔樓42 層，高度218m，南塔樓20 層，高度116m，裙樓8 層，高度46m?？傆玫孛娣e9047.06m2，其中建設(shè)用地面積6427.6 m2。地下室擴(kuò)展：東側(cè)以建設(shè)用地紅線向東擴(kuò)展14.2m，北側(cè)以建設(shè)用地紅線向北擴(kuò)展6.7m，地下室擴(kuò)展占地面積為2619.4 m 總建筑面積約14.3 萬(wàn)m2，其中地上建筑面積10.7 萬(wàn)m2，地下建筑面積約為3.6 萬(wàn)m2。

2 大體積混凝土概況

本工程基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)，其中北塔樓核心筒底板厚22000mm、南塔樓核心筒底板厚2000mm，裙樓部分底板厚1000mm；南北塔樓核心筒大承臺(tái)混凝土強(qiáng)度C40，其他C35，坍落度120～160mm，混凝土摻入膨脹劑和合成纖維，抗?jié)B等級(jí)為P12。

3 施工部署

3.1 施工分區(qū)

由于施工場(chǎng)地小，地下室底板施工階段，根據(jù)后澆帶劃分為4 個(gè)區(qū)域分別進(jìn)行施工。

3.2 施工順序

由于塔吊安裝完成后才能為地下室底板施工的提供垂直運(yùn)輸設(shè)備，因此，地下室底板施工前，及時(shí)插入塔吊基礎(chǔ)施工，隨即為塔吊安裝提供條件，確保塔吊的安裝。為確保施工工期，各作業(yè)區(qū)段按照施工區(qū)段有次序的展開。施工順序?yàn)樗趸A(chǔ)→各分區(qū)。

北塔地下室底板混凝土厚度最大為7.3m，南塔最大為5.5m，其他部分為1.0m 和0.8m，澆筑分兩次進(jìn)行；在底板設(shè)置800*800*1000 的集水井，抽除底板墊層施工完后的積水。

3.3 混凝土澆筑泵管布置：

（1） 北塔核心筒澆筑

按照施工部署，北塔核心筒底板混凝土澆筑計(jì)劃采用2 臺(tái)混凝土輸送泵、1臺(tái)天泵進(jìn)行混凝土輸送。

（2） 南塔核心筒澆筑

按照施工部署，南塔核心筒范圍底板大體積混凝土澆筑計(jì)劃采用2 臺(tái)混凝土輸送泵、1 臺(tái)天泵進(jìn)行混凝土輸送。

4 施工工藝

4.1 原材料技術(shù)指標(biāo)

（1） 商品混凝土塌落度要求

底板混凝土采用混凝土輸送泵澆筑的方式，其坍落度要求入泵時(shí)控制在120～160mm。

（2） 水泥的要求

底板混凝土使用普通硅酸鹽強(qiáng)度等級(jí)為不低于42.5R 水泥。

（3） 砂石的要求

本工程底板混凝土粗骨料選用5～25mm 的碎石，砂選用水洗中砂，細(xì)度模數(shù)為2.8。

（4） 對(duì)混凝土和易性要求

為了保證混凝土在澆筑過(guò)程中不離析，要求混凝土要有足夠的粘聚性，要求在泵送過(guò)程中不泌水、不離析。

（5） 配合比要求

最大水灰比為0.45，配合比應(yīng)通過(guò)試配確定，試配時(shí)抗?jié)B等級(jí)比設(shè)計(jì)等級(jí)提高0.2N/mm2；在混凝土級(jí)配中采用雙摻技術(shù)，即在混凝土內(nèi)摻加一定量的F 類Ⅱ級(jí)磨細(xì)粉煤灰和減水劑，進(jìn)一步改善混凝土的坍落度和粘塑性，滿足泵送要求條件下，減少水泥用量，降低水化熱。

4.2 混凝土的澆筑

4.2.1 混凝土的輸送

為防止商品混凝土在運(yùn)送過(guò)程中坍落度產(chǎn)生過(guò)大變化，混凝土罐車在運(yùn)送途中，攪拌筒不得停止轉(zhuǎn)動(dòng)?；炷翍?yīng)保證連續(xù)供應(yīng)，以確保泵送連續(xù)進(jìn)行。

泵管鋪設(shè)：對(duì)泵送混凝土的效果有很大影響。必須堅(jiān)持“路線短、彎道少、接頭嚴(yán)密”的原則。

泵送前，應(yīng)先用適量的與混凝土內(nèi)成分相同的水泥漿或水泥砂漿潤(rùn)滑混凝土輸送管內(nèi)壁。

在現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)抽查坍落度，若發(fā)現(xiàn)坍落度超過(guò)規(guī)定要求則退回混凝土攪拌站。

4.2.2 混凝土的澆筑厚度驗(yàn)算

大體積混凝土澆筑采用斜面分層施工工藝澆筑澆搗，根據(jù)混凝土澆筑平面布置，每臺(tái)泵澆筑寬度最大約10 米，混凝土自然流淌長(zhǎng)度按1：8 坡度計(jì)為17.6 米計(jì)算，即澆筑面積約176 ㎡，按分層厚度50cm 計(jì)算為88 立方米；混凝土泵送量30m3/h，澆筑88 m3 需3小時(shí)，對(duì)混凝土提出的試配初凝時(shí)間為8 小時(shí)，因此分層厚度50cm 符合初凝時(shí)間要求。

振動(dòng)器振點(diǎn)要均勻分布，間距基本控制在500mm 左右，同時(shí)不要大于900mm，振動(dòng)器振搗時(shí)，既不能緊靠模板，又不要硬振鋼筋、預(yù)埋件等。砼的振搗應(yīng) “快插慢拔”，混凝土分層澆筑分層搗實(shí)，振搗上層混凝土應(yīng)插入下層混凝土中50mm，以消除兩層間的接縫，每一振點(diǎn)振搗時(shí)間以混凝土表面呈水平，不再顯著沉降、不再出現(xiàn)氣泡、表面泛出灰漿為準(zhǔn)，既不要過(guò)振，也不要欠振。

4.3 大體積混凝土的裂縫控制措施

4.3.1 裂縫產(chǎn)生的原因

水化溫升高，體積變化大

混凝土體積越大，水泥總用量相對(duì)大，水泥水化產(chǎn)生的熱量越不易散發(fā)，溫升越高，引起的體積變化也越大。大體積混凝土澆筑后，內(nèi)部溫度遠(yuǎn)較外部高，形成較高的溫差，造成內(nèi)漲外縮，使構(gòu)件表面產(chǎn)生很大拉應(yīng)力以至開裂。

受約束，產(chǎn)生拉應(yīng)力

體積變化受約束才產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。約束條件有兩種，即外約束和內(nèi)約束。外約束是指結(jié)構(gòu)物的邊界條件，一般指基礎(chǔ)或其他外界因素對(duì)結(jié)構(gòu)物的約束，水泥水化后期，散發(fā)熱量大于放熱量，構(gòu)件溫度降低，體積收縮，受邊界條件約束，產(chǎn)生拉應(yīng)力。如現(xiàn)在比較常見的地下室桶式結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)受基礎(chǔ)約束明顯。內(nèi)約束是由于內(nèi)部水泥水化熱不易散發(fā)，表面則易于散發(fā)，內(nèi)部體積膨脹，表面則體積收縮（特別是遇氣溫驟降或過(guò)水），受內(nèi)部約束，產(chǎn)生拉應(yīng)力。

抗拉能力低

混凝土是脆性材料，抗壓能力較高，抗拉能力較低。極限拉伸也很小。大體積混凝土溫度變形受約束時(shí)產(chǎn)生的拉應(yīng)變（或拉應(yīng)力）很容易超過(guò)極限拉伸（或抗拉強(qiáng)度）而產(chǎn)生裂縫。

4.3.2 裂縫控制措施

根據(jù)上述原因，除常規(guī)砼裂縫控制措施外，對(duì)大體積砼裂縫還應(yīng)采取以下措施加以控制：

4.3.2.1優(yōu)化砼配合比

在混凝土級(jí)配中采用雙摻技術(shù)，即在混凝土內(nèi)參加一定量的Ⅰ級(jí)磨細(xì)粉煤灰和減水劑，進(jìn)一步改善混凝土的坍落度和粘塑性，滿足可泵要求條件下，減少水泥用量降低水化熱。降低水泥反應(yīng)水化熱，摻加大量粉煤灰以降低單方水泥用量，進(jìn)一步降低混凝土的水化熱和收縮；同時(shí)粉煤灰可消耗混凝土中部分堿，可有效預(yù)防堿-集料反應(yīng)。在配合比設(shè)計(jì)中摻加混凝土膨脹劑，根據(jù)摻加膨脹劑混凝土補(bǔ)償收縮原理，利用自身的補(bǔ)償收縮減小大體積混凝土體積收縮的影響，以降低混凝土開裂的可能性，同時(shí)以滿足大體積混凝土的抗?jié)B要求。

4.3.2.2加強(qiáng)混凝土后期養(yǎng)護(hù)

后期養(yǎng)護(hù)對(duì)于大體積砼強(qiáng)度隨時(shí)間齡期推移的增長(zhǎng)是十分必要的，也是確保砼質(zhì)量的直觀重要的環(huán)節(jié)?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際查驗(yàn)砼養(yǎng)護(hù)措施的實(shí)施情況；不定期抽測(cè)大體積砼測(cè)溫工作實(shí)施情況，查驗(yàn)測(cè)溫記錄及其回歸分析曲線；不定期巡查大體積砼表面是否存在有細(xì)微裂縫狀況， 以及分析鑒定此類裂縫對(duì)大體積砼強(qiáng)度的影響情況。

混凝土面層收光、壓實(shí)后立即進(jìn)行表面保溫保濕養(yǎng)護(hù)。

內(nèi)外最高溫差超過(guò)25℃之前，應(yīng)及時(shí)加蓋保溫層等措施，確保混凝土的內(nèi)外溫差控制在允許范圍內(nèi)；在砼初凝結(jié)束前進(jìn)行砼表面的第二次收光、壓實(shí)，使砼表面由水分蒸發(fā)而出現(xiàn)的細(xì)小裂紋在再次壓實(shí)下消除，避免干縮裂縫的產(chǎn)生。

4.3.2.3終凝后立即在上面鋪蓋塑料薄膜，以推遲混凝土表面溫度的迅速流失，控制混凝土表面溫度與內(nèi)部中心溫度或外界氣溫的差異，防止混凝土表面開裂。

混凝土表面處理等砼二次收水后，多次打磨壓實(shí)。然后覆蓋塑料薄膜和麻袋養(yǎng)護(hù)。在第二次混凝土澆筑前，對(duì)混凝土表面進(jìn)行鑿毛處理，用壓力水沖洗干凈。

4.3.2.4降低砼溫度差

盡量避免炎熱天氣澆筑砼。夏季可采用低溫水?dāng)嚢桧?，可?duì)骨料噴冷水霧進(jìn)行預(yù)冷等。摻加相應(yīng)的緩凝型減水劑。

5. 大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)

5.1 測(cè)溫點(diǎn)布置

底板砼測(cè)溫采用JDC-Ⅱ型便攜式建筑電子測(cè)溫儀，配合測(cè)溫導(dǎo)線、測(cè)溫探頭使用。每組測(cè)試點(diǎn)包括三個(gè)測(cè)溫感應(yīng)點(diǎn)，分別位于距底板底50mm處，底板中和距底板表面50mm處。測(cè)溫時(shí)，按下主機(jī)電源開關(guān)，將各測(cè)溫點(diǎn)插頭依次插入主機(jī)插座中，主機(jī)屏幕上即可顯示相應(yīng)測(cè)溫點(diǎn)的溫度。

根據(jù)工程底板截面形狀、厚度，在底板中心點(diǎn)、角點(diǎn)等代表性部位布設(shè)測(cè)溫點(diǎn)。

5.2 測(cè)溫時(shí)間和頻率

測(cè)溫延續(xù)時(shí)間自混凝土澆筑始至撤保溫膜后為止。測(cè)溫時(shí)間間隔在混凝土澆筑后6 小時(shí)開始，第一、二天間隔兩小時(shí)、第三天間隔三小時(shí)，第四、五天間隔四小時(shí)，第五、六、七天間隔五小時(shí)，若溫度變化穩(wěn)定，可隨后停止測(cè)溫。其后為8 小時(shí)；測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)在平面圖上編號(hào)，并在現(xiàn)場(chǎng)掛編號(hào)標(biāo)志，測(cè)溫作詳細(xì)記錄并整理繪制溫度曲線圖，溫度變化情況應(yīng)及時(shí)反饋，并根據(jù)溫差做好保溫措施。每天測(cè)溫記錄交技術(shù)負(fù)責(zé)人閱簽，并作為對(duì)混凝土施工和質(zhì)量的控制依據(jù)。

6. 結(jié)語(yǔ)

原本預(yù)留有備選方案，當(dāng)一旦發(fā)現(xiàn)內(nèi)外溫差超過(guò)25oC的情況且難以控制，后續(xù)施工中將采取設(shè)置循環(huán)管網(wǎng)自來(lái)水降溫措施。但采取上述施工措施：優(yōu)化砼配合比，加強(qiáng)砼養(yǎng)護(hù)，覆蓋塑料薄膜、降低砼溫度差。一直沒有內(nèi)外溫差超過(guò)25oC的情況發(fā)生，故循環(huán)管網(wǎng)自來(lái)水降溫措施一直沒有使用。且后續(xù)觀察無(wú)有害性裂縫。說(shuō)明此大體積砼施工方案效果較好。向著能源大廈魯班獎(jiǎng)的質(zhì)量目標(biāo)邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。