大體積混凝土施工方案探討

王世龍

摘 要 大體積混凝土的施工技術(shù)要求比較高，特別在施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫。因此，需要從材料選擇上、技術(shù)措施等有關(guān)環(huán)節(jié)做好充分的準(zhǔn)備工作，才能保證基礎(chǔ)底板大體積混凝土順利施工。

關(guān)鍵詞 大體積混凝土 施工方案

一、工程概況

本工程是一座集商業(yè)、辦公公寓為一體的現(xiàn)代化建筑，地下一層地上裙樓四層，A座無虛席24層，B座29層，總建筑面積約為74 500 m2。結(jié)構(gòu)型式為框支剪力墻結(jié)構(gòu)。本工程地下室為停車場(chǎng)，有消防水池、水泵室、配電室及發(fā)電機(jī)室，一層至四層主要是商業(yè)及辦公用房，五層起為電梯公寓。本工和基礎(chǔ)地下室部分按后澆帶分為6個(gè)作業(yè)分區(qū)，1、3區(qū)為1 600厚筏板基礎(chǔ)，其余為400厚基礎(chǔ)抗水板，承臺(tái)設(shè)計(jì)底標(biāo)高-5.2 m，采用C40防滲混凝土，抗?jié)B等級(jí)為0.8 MPa，整個(gè)基礎(chǔ)底板的混凝土量約為4 000 m3。除2區(qū)、5區(qū)、6區(qū)外，其他已經(jīng)澆筑完成。本方案適用于2區(qū)、5區(qū)、6區(qū)的基礎(chǔ)混凝土澆筑施工。

二、施工準(zhǔn)備工作

大體積混凝土的施工技術(shù)要求比較高，特別在施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫。因此，需要從材料選擇上、技術(shù)措施等有關(guān)環(huán)節(jié)做好充分的準(zhǔn)備工作，才能保證基礎(chǔ)底板大體積混凝土順利施工。

1.材料選擇。本工程采用商品混凝土澆筑。對(duì)主要材料要求如下：

（1）水泥：考慮普通水泥水化熱較高，特別是應(yīng)用到大體積混凝土中，大量水泥水化熱不易散發(fā)，在混凝土內(nèi)部溫度過高，與混凝土表面產(chǎn)生較大的溫度差，便混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)表面拉應(yīng)力超過早期混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫，因此確定采用水化熱比較低的礦渣硅酸鹽水泥，標(biāo)號(hào)為525#，通過摻加合適的外加劑可以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗?jié)B能力。

（2）粗骨料：采用碎石，粒徑5 mm ～25 mm，含泥量不大于1%。選用粒徑較大、級(jí)配良好的石子配制的混凝土，和易性較好，抗壓強(qiáng)度較高，同時(shí)可以減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。

（3）細(xì)骨料：采用中砂，平均粒徑大于0.5 mm，含泥量不大于5%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細(xì)砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右，同時(shí)相應(yīng)減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，并可減少混凝土收縮。

（4）粉煤灰：由于混凝土的澆筑方式為泵送，為了改善混凝土的和易性便于泵送，考慮摻加適量的粉煤灰。按照規(guī)范要求，采用礦渣硅酸鹽水泥拌制大體積粉煤灰混凝土?xí)r，其粉煤灰取代水泥的最大限量為25%。粉煤灰對(duì)水化熱、改善混凝土和易性有利，但摻加粉煤灰的混凝土早期極限抗拉值均有所降低，對(duì)混凝土抗?jié)B抗裂不利，因此粉煤灰的摻量控制在標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，采用外摻法，即不減少配合比中的水泥用量。按配合比要求計(jì)算出每立方米混凝土所摻加粉煤灰量。

（5）外加劑：設(shè)計(jì)無具體要求，通過分析比較及過去在其他工程上的使用經(jīng)驗(yàn)，每立方米混凝土2 kg，減水劑可降低水化熱峰值，對(duì)混凝土收縮有補(bǔ)償功能，可提高混凝土的抗裂性。具體外加劑的用量及使用性能，商品混凝土站在澆筑前應(yīng)報(bào)告送達(dá)施工單位。

2.混凝土配合比。（1）混凝土采用攪拌站供應(yīng)的商品混凝土，因此要求混凝土攪拌站根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)提出的技術(shù)要求，提前做好混凝土試配。（2）混凝土配合比應(yīng)提高試配確定。按照國(guó)家現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》、《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》及《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》中的有關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。（3）粉煤灰采用外摻法時(shí)僅在砂料中扣除同體積的砂量。另外應(yīng)考慮到水泥的供應(yīng)情況，以滿足施工的要求。

3.現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作。（1）基礎(chǔ)底板鋼筋及柱、墻插筋應(yīng)分段盡快施工完畢，并進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收。（2）基礎(chǔ)底板上的地坑、積水坑采用組合鋼模板支模，不合模數(shù)部位采用木模板支模。（3）將基礎(chǔ)底板上表面標(biāo)高抄測(cè)在柱、墻鋼筋上，并作明顯標(biāo)記，供澆筑混凝土?xí)r找平用。（4）澆筑混凝土?xí)r預(yù)埋的測(cè)溫管及保溫隨需的塑料薄膜、草席等應(yīng)提前準(zhǔn)備好。（5）項(xiàng)目經(jīng)理部應(yīng)與建設(shè)單位聯(lián)系好施工用電，以保證混凝土振搗及施工照明用。（6）管理人員、施工人員、后勤人員、保衛(wèi)人員等晝夜排班，堅(jiān)守崗位，各負(fù)其責(zé)，保證混凝土連續(xù)澆灌的順利進(jìn)行。

三、大體積混凝土溫度和溫度應(yīng)力

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)基礎(chǔ)底板混凝土進(jìn)行溫度檢測(cè)；基礎(chǔ)底板混凝土中部中心點(diǎn)的溫升高峰值，該溫升值一般略小于絕熱溫升值。一般在混凝土澆筑后3 d左右產(chǎn)生，以后趨于穩(wěn)定不在升溫，并且開始逐步降溫。規(guī)范規(guī)定，對(duì)大體積混凝土養(yǎng)護(hù)，應(yīng)根據(jù)氣候條件采取控溫措施，并按需要測(cè)定澆筑后的混凝土表面和內(nèi)部溫度，將溫差控制在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)；當(dāng)設(shè)計(jì)無具體要求時(shí)，溫差不宜超過25度；本工程設(shè)計(jì)無具體要求，即按規(guī)范執(zhí)行。表面溫度的控制可采取調(diào)整保溫層的厚度。

四、大體積混凝土施工

1.施工段的劃分及澆筑順序。（1）由于基礎(chǔ)底板已經(jīng)分為不同的3個(gè)區(qū)，底板厚為400 mm的2、5區(qū)基礎(chǔ)混凝土采取正常的噴水養(yǎng)護(hù)，因此，基礎(chǔ)底板以分區(qū)為一個(gè)自然施工段。（2）2區(qū)由2臺(tái)混凝土泵管輸送混凝土，從11軸右側(cè)的后澆帶1/3處的兩個(gè)位置，向18軸方向澆筑。混凝土澆筑量約為600 m3，計(jì)劃澆筑完成時(shí)間為20 h。（3）6區(qū)的混凝土澆筑采用2臺(tái)混凝土輸送泵送筑，在1軸和B軸處架一梭槽至筏板的中央，后退澆筑，另一臺(tái)泵從3軸與S軸交界的位置接入，置于筏板的H軸位置，同樣是后退進(jìn)行澆筑，混凝土總量約為2 000 m3，計(jì)劃完成澆筑混凝土?xí)r間為48 h。（4）5區(qū)的混凝土澆筑采用2臺(tái)混凝土輸送泵送筑，混凝土總量約為500 m3，計(jì)劃完成澆筑時(shí)間12 h。

2.混凝土澆筑。（1）混凝土采用商品混凝土，用混凝土運(yùn)輸車運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，每區(qū)采用2臺(tái)混凝土輸送泵送筑。（2）混凝土澆筑時(shí)應(yīng)采用“分區(qū)定點(diǎn)、一個(gè)坡度、循序推進(jìn)、一次到頂”的澆筑工藝。鋼筋泵車布料桿的長(zhǎng)度，劃定澆筑區(qū)域，每臺(tái)泵車負(fù)責(zé)本區(qū)域混凝土澆筑。澆筑時(shí)先在一個(gè)部位進(jìn)行，直至達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，混凝土形成扇形向前流動(dòng)，然后在其坡面上連續(xù)澆筑，循序推進(jìn)。這種澆筑方法能較好地適應(yīng)泵送工藝，使每車混凝土都澆筑在前一車混凝土形成的坡面上，確保每層混凝土之間的澆筑間歇時(shí)間不超過規(guī)定的時(shí)間。同時(shí)可解決頻繁移動(dòng)泵管的問題，也便于澆筑完的部位進(jìn)行覆蓋和保溫。（3）混凝土澆筑時(shí)在每臺(tái)泵車的出灰口處配置1臺(tái)～2臺(tái)振搗器，因?yàn)榛炷恋奶涠缺容^大，在1.5 m厚的底板內(nèi)可斜向流淌1 m遠(yuǎn)左右，2臺(tái)振搗器主要負(fù)責(zé)下部斜坡流淌處振搗密實(shí)，另外2臺(tái)～4臺(tái)振搗器主要負(fù)責(zé)頂部混凝土振搗。（4）由于混凝土坍落度比較大，會(huì)在表面鋼筋下部產(chǎn)生水分，或在表層鋼筋上部的混凝土產(chǎn)生細(xì)小裂縫。為了防止出現(xiàn)這種裂縫，在混凝土初凝前和混凝土預(yù)沉后采取二次抹面壓實(shí)措施。（5）現(xiàn)場(chǎng)按每澆筑100 m3（或一個(gè)臺(tái)班）制作3組試塊，1組壓7 d強(qiáng)度，1組壓28 d強(qiáng)度歸技術(shù)檔案資料用；l組壓仍14 d強(qiáng)度備用。（6）防水混凝土抗?jié)B試塊按規(guī)范規(guī)定每單位工程不得少于2組。考慮本工程不太大，按規(guī)定取2組防水混凝土抗?jié)B試塊。

3.混凝土測(cè)溫。（1）基礎(chǔ)底板混凝土澆筑時(shí)應(yīng)設(shè)專人配合預(yù)埋測(cè)溫管。（2）配備專職測(cè)溫人員，按兩班考慮。對(duì)測(cè)溫人員要進(jìn)行培訓(xùn)和技術(shù)交底。測(cè)溫人員要認(rèn)真負(fù)責(zé)，按時(shí)按孔測(cè)溫，不得遺漏或弄虛作假。（3）測(cè)溫工作應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，每測(cè)一次，持續(xù)測(cè)溫及混凝土強(qiáng)度達(dá)到時(shí)間要求，強(qiáng)度并經(jīng)技術(shù)部門同意后方可停止測(cè)溫。（4）測(cè)溫時(shí)發(fā)現(xiàn)混凝土內(nèi)部最高溫度與部門溫度之差達(dá)到25度或溫度異常，應(yīng)及時(shí)通知技術(shù)部門和項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人，以便及時(shí)采取措施。

4.混凝土養(yǎng)護(hù)。（1）混凝土澆筑及二次抹面壓實(shí)后應(yīng)立即覆蓋保溫，先在混凝土表面覆蓋兩層草席，然后在上面覆一層塑料薄膜。（2）新澆筑的混凝土水化速度比較快，蓋上塑料薄膜后可進(jìn)行保溫保養(yǎng)，防止混凝土表面因脫水而產(chǎn)生干縮裂縫，同時(shí)可避免草席因吸水受潮而降低保溫性能。（3）柱、墻插筋部位是保溫的難點(diǎn)，要特別注意蓋嚴(yán)，防止造成溫差較大或受凍。（4）停止測(cè)溫的部位經(jīng)技術(shù)部門和項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人同意后，可將保溫層及塑料薄膜逐層掀掉，使混凝土散熱。

五、主要管理措施

（1）拌制混凝土的原材料均需進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后方可使用。同時(shí)要注意各項(xiàng)原材料的溫度，以保證混凝土的入模溫度與理論計(jì)算基本相近。

（2）在混凝土攪拌站設(shè)專人摻入外加劑，摻量要準(zhǔn)確。