大体积混凝土施工实例的探析

大体积混凝土施工实例的探析

李登飞

李登飞

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摘要：本文笔者结合工程实例分析了大体积混凝土施工的技术要点，分别从材料应用、配合比设计、混凝土输送、混凝土浇筑和测温等方面进行详细的分析，可供参考。

关键词：大体积混凝土；混凝土施工；高层建筑

随着我国城市建设的发展，高层、超高层与特殊功能的建筑日益增加，建筑物的基础承重结构，采用厚大体积混凝土结构工程越来越多，由于大体积混凝土基础工程是整个建筑物稳固的核心部位，而且混凝土基础工程质量为终生质保，有着举足重轻的地位。

1.工程概况

本工程地上21层，地下有2层，总建筑面积16488m2，属高层综合楼工程，采用内简外框密肋梁楼板结构。由笔者公司承建。底板为超厚大体积混凝土，塔楼和裙楼部分底板厚度分别为2.9m和1.5m，采用后浇带分隔，总体积为461lm3。底板设计采用C35混凝土，本工程地下室混凝土浇筑为大体积混凝土施工，施工质量会对地下室连续施工造成直接影响，因此，大体积混凝土必须满足相关施工技术要求，以保证大体积混凝土施工质量。

2.大体积混凝土的施工技术

大体积混凝土对于技术的要求比较高，需要严格控制材料和技术等方面的技术，确保基础底板大体积混凝土的顺利施工。

2.1材料应用

（1）水泥

由于普通水泥的水化热较高，尤其在运用到大体积混凝土中后，很多水泥水化热难以挥发，由于混凝土内部和表面存在温差，易产生表面拉应力，就会产生温度裂缝，所以，应该采用水化热比较低的矿渣硅酸盐水泥，再掺加合适的外加剂来改善混凝土的性能，提高混凝土的抗渗能力。本工程选择35强度等级普通硅酸盐水泥，为了降低水泥热量，所用水泥提前全部用船运，利用河水降温后，再输送到储料罐。

（2）粗骨料

采用碎石，粒径5～25mm，含泥量不大于1。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。

（3）细骨料

使用中砂，要求粒径超过0.5mm，含泥量小于等于5。拌制混凝土采用较大粒径的中、粗砂，如采用细砂拌制的混凝土可减少10%左右的用水量，同时还要减少水泥用量，以便减少水泥水化热，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。

（4）粉煤灰

本工程混凝土主要采用泵送的浇筑方式，为了改善混凝土的和易性，掺加适量的粉煤灰。根据规范要求，决定使用矿渣硅酸盐水泥，在拌制大体积粉煤灰混凝土时，其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。粉煤灰的掺量控制在10以内，不应减少配合比中的水泥用量。

（5）外加剂

本工程确定采用“山峰牌”（减水剂），每立方米混凝土2kg，减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。

2.2混凝土配合比

混凝土采用搅拌站供应的商品混凝土，因此要求混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求，提前做好混凝土试配。

粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。另外应考虑到水泥的供应情况，以满足施工的要求。

运输本工程商品混凝土，混凝土坍落度应控制在16～18cm范围之内，混凝土严禁在中途加水，为防止坍落度损失，现场应配备适量与商品混凝土相同的减水剂，视具体情况掺加适量的减水剂。

2.3混凝土输送

试验人员根据砂石的含水情况及时对施工配合比作相应调整，混凝土的拌制时间控制为60s，试验人员对混凝土坍落度和拌合温度必须严格控制。泵送现场实测混凝土坍落并保持在160mm～180mm之间；浇筑温度在6.7℃～8.6℃之间，混凝土工作性能良好。

2.4大体积混凝土的浇筑

（1）浇筑

本工程地下室底板设后浇缝将塔楼和裙楼分开，其中塔楼部分面积最大，底板的纵横长度均超过厚度的3倍。故混凝土采用斜而分层法浇筑。使用2台输送泵。浇筑时遵循“从东往西，一次浇筑，一个坡度，薄层覆盖，一次到顶”，这种自然流向形成斜坡混凝土的浇筑方法，比较适合泵送工艺，输送管道无需常常拆洗和接长，可提高泵送效率，保证上、下层浇筑间隔不超过初凝时间。

（2）振捣

根据混凝土泵送时自然形成坡度的实际情况。在每个浇筑带的前、后布置2道振动器，分别布置在混凝土的卸料点和坡角处，其目的是解决混凝土上部和下部的密实。

（3）泌水处理

由于底板结构较厚，泵送混凝土流动性较高，在浇筑和振捣时，上涌的泌水和浮浆会顺着混凝土坡面下流至坑底。所以，施工前应在基坑四周基础垫层下留设4个集水坑并配置潜水泵，以便泌水顺着混凝土垫层流向集水坑，再通过集水坑内的潜水泵向坑外排出。

当混凝土大坡面脚接近顶端模板时，改变混凝土的浇筑和抽水方法，从侧模端头开始下料和浇筑，形成与原浇筑方向相反的斜坡，并逐渐推进，与原斜坡相交成一个集水坑，将泵拾高，抽出逐步缩小水潭中的泌水。

（4）表面处理

由于泵送混凝土表面水泥浆较厚，故在浇筑后2—8h初步按标高用长刮尺刮平，再用木槎板反复搓压数遍，使其表面密实，初凝前再用铁滚筒碾压数遍，并用铁槎板压光，以便有效控制混凝土表面龟裂，避免混凝土表面水分散发，促进了养护。

（5）混凝土的养护

混凝土的养护在于保温、保湿，控制混凝土的内外温差，防止大体积混凝土出现裂缝，通过热工计算，并参照成功的范例，整体采用表面铺设相应厚度麻袋及上下各一层薄膜（下层薄膜下设补水管）保温养护；电梯井道基坑内采取蓄水养护，并分区由专人负责，养护期不离人，鉴于施工养护期间天气温差较大，随时根据测温情况进行增减和补水工作。此外重点加强墙柱插筋部位、导墙等养护薄弱部位的保温，采用包裹薄膜塞麻袋，挂草帘防止局部散热降温过快。

基础底板混凝土采用内降外保的养护工艺，当混凝土表面温度骤降时，启用内部降温系统。在混凝土终凝前开始收平表面，并及时用塑料薄膜覆盖，再加盖双层草袋；为了避免混凝土因失水过快而干缩裂缝，塑料薄膜无法覆盖处用三层湿草袋覆盖并经常保持湿润。

2.5混凝上的测温

大体积混凝土温度控制是施工中的一个重要环节。

（1）温度计的选择

根据现场实际情况和施工单位的设备条件，决定采用接触式玻璃温度计进行测温，电子温度计抽检复核。

（2）测温点的布置

根据塔楼底板与裙楼底板厚度不同的情况，我们以后浇缝分界。把温控重点放在塔楼底板，相应布置的测温点较密集。裙楼底板也布置了一定数量的测温点，整个底板共设测温点l5个。

测温管用50铁管加工而成。混凝土浇筑前按测温点位置。将测温管用拉结条与钢筋骨架焊接并预埋，底部焊上铁板，上口高出浇筑面20cm并用木塞塞紧，防止水分浸泡。测温管底部埋入深度按深层（2.5m）、中层（1.5m）、浅层（0.5m）共3个位置设置。

（3）测温

施工前根据施工配合比中各种材料的构成和拟定采取的保温措施，计算得混凝土浇筑温度T=20℃，内部温升高峰期（T=3d）水化热绝热温升T=43.5℃，相同龄期（3d）混凝土内部的中心温度Tmax=64.68℃，表面温度Tb=754.4℃。

在混凝土施工时，每隔4h测量一次原材料、拌和物、冷却水的温度和环境气温，浇筑温度则每隔lh～2h测一次。混凝土浇筑后5d内，每2h测一次，以后每日早中晚各测一次，连续30d，并按要求如实填写测温记录表。

3总结

大体积混凝土由于截面大、水泥用量大、内外温差大、温度收缩应力大，很容易导致大体积混凝土裂缝产生。依据大体积混凝土施工规范，做好大体积混凝土测温记录、大体积混凝土养护，是保证大体积混凝土施工质量的关键因素。在浇筑混凝土后，水泥水化热易导致温度变化，再跟混凝土收缩及其它因素的作用下，易出现温度应力与收缩应力，最终导致混凝土开裂。所以，在建筑工程大体积混凝土施工中，一定要严格控制好施工要素，避免出现温度变形裂缝，确保建筑工程的质量。