某項目大體積混凝土施工方案設(shè)計

吳朝明

本文結(jié)合高層建筑基礎(chǔ)底板大體積混凝土施工的難點，從施工部署、施工準備、溫度應(yīng)力、施工措施、測溫等方面探討了大體積混凝土施工方案。

1. 工程概況

本項目項目為商業(yè)住房，基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)，本工程設(shè)計使用年限為50年，建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級，結(jié)構(gòu)裂縫控制為三級。

本工程基礎(chǔ)分3個作業(yè)分區(qū)，筏板基礎(chǔ)厚700mm，采用C30抗?jié)B混凝土【在混凝土中摻加聚丙烯纖維及硫鋁酸鈣類混凝土微膨脹劑（微膨脹劑經(jīng)與水泥、水拌和后水化反應(yīng)生成以鈣礬石作為膨脹源的補嘗收縮混凝土）】，基礎(chǔ)底板的混凝土量約為12000立方米。

2. 施工準備工作

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)做好充分的準備工作，才能保證基礎(chǔ)底板大體積混凝土順利施工。

2.1材料選擇

（1）水泥：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。因此確定采用水化熱比較低的礦渣硅酸鹽水泥，標號為425#，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（或卵石），粒徑10-30mm，含泥量不大于1%。選用粒徑較大、級配良好的石子配制的混凝土，和易性較好，抗壓強度較高，同時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）細骨料：采用中砂，平均粒徑大于0.5mm，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砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右，同時相應(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，對混凝土抗?jié)B抗裂不利，因此粉煤灰的摻量控制在10%以內(nèi)，采用外摻法。

（5）外加劑：設(shè)計無具體要求，通過分析比較及過去在其它工程上的使用經(jīng)驗，每立方米混凝土2kg，減水劑可降低水化熱峰值，對混凝土收縮有補償功能，可提高混凝土的抗裂性。

3.2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)提前試配確定。按照國家現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》、《普通混凝土配合比設(shè)計規(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)要求進行設(shè)計。

（3）粉煤灰采用外摻法時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。

4. 大體積混凝土溫度和溫度應(yīng)力

根據(jù)設(shè)計要求，對基礎(chǔ)底板混凝土進行溫度檢測;基礎(chǔ)底板混凝土中部中心點的溫升高峰值，該溫升值一般略小于絕熱溫升值。一般在混凝土澆筑后3d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，對大體積混凝土養(yǎng)護，應(yīng)根據(jù)氣候條件采取控溫措施，并按需要測定澆筑后的混凝土表面和內(nèi)部溫度，將溫差控制在設(shè)計要求的范圍內(nèi)即：溫差不宜超過25度。表面溫度的控制可采取調(diào)整保溫層的厚度。

5. 大體積混凝土施工

（1）混凝土采用商品混凝土，用混凝土運輸車運到現(xiàn)場，每區(qū)采用一臺混凝土輸送泵送筑。

（2）混凝土澆筑時應(yīng)采用“分區(qū)定點、一個坡度、循序推進、一次到頂”的澆筑工藝。鋼筋泵車布料桿的長度，劃定澆筑區(qū)域，每臺泵車負責本區(qū)域混凝土澆筑。澆筑時先在一個部位進行，直至達到設(shè)計標高，混凝土形成扇形向前流動，然后在其坡面上連續(xù)澆筑，循序推進。這種澆筑方法能較好的適應(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間不超過規(guī)定的時間。同時可解決頻繁移動泵管的間題，也便于澆筑完的部位進行覆蓋和保溫。

（3）由于混凝土坍落度比較大，會在表面鋼筋下部產(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措施。

（4）基礎(chǔ)加強帶兩邊用鋼絲網(wǎng)隔斷，澆筑比周邊混凝土高一個強度等級標號混凝土。

6. 混凝土測溫工作

6.1測溫點的布置方式

根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范《GB50666-2011》8.7.4條要求，基礎(chǔ)未超過1.6米厚度可不設(shè)測溫點，本工程最厚0.7米厚，可不設(shè)測溫點。本項目為檢測混凝土溫度，筏板電梯井均設(shè)置測溫點，底板測溫區(qū)的測點布置在電梯井軸線交叉點處。頂、底兩個測溫點距底板、頂板面各50mm?；炷林袦y溫孔采用導(dǎo)熱良好的焊接SC20鋼管制作。此外大氣中布設(shè)2個測溫點，以比較混凝土表面溫度與大氣溫度之差。鋼管焊接固定在鋼筋上，下端封口，上端用木楔塞住，以防混凝土進入管內(nèi)。每組測溫管上口露出底板表面100mm左右，測溫用普通煤油溫度計測讀，為能精確體現(xiàn)混凝土內(nèi)部溫度，測溫管上口必須用棉包塞嚴，測完溫度繼續(xù)塞好棉包。中止測溫記錄后，采用高強度等級無收縮防水砂漿注漿封閉測溫管。

6.2測溫記錄要求

對于混凝土的測溫時間及測溫頻度，根據(jù)混凝土初期升溫較快，混凝土內(nèi)部的溫升主要集中在澆筑后的3～5d，一般在5d之內(nèi)溫升可達到或接近最高峰值，另外，混凝土內(nèi)部的最大溫升，是隨著結(jié)構(gòu)物厚度的增加而增高。

7. 混凝土養(yǎng)護

（1）混凝土澆筑及二次抹面壓實后應(yīng)立即覆蓋保溫，先在混凝土表面覆蓋二層草席，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，要特別注意蓋嚴，防止造成溫差較大。

（4）停止測溫的部位經(jīng)技術(shù)部門和項目技術(shù)負責人同意后，可將保溫層及塑料薄膜逐層掀掉，使混凝土散熱。

參考文獻：

[1]混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范《GB50666-2011》;

[2]《大體積混凝土溫度控制研究》[J].中國公路，2020（9）;

[3]《超厚基礎(chǔ)底板大體積混凝土施工質(zhì)量控制》[J].房地產(chǎn)世界，2020（16）;