吳維躍 （中國建筑第五工程局有限公司，湖南 長沙 410004）

1 工程概況

阜陽市人民醫(yī)院城南新區(qū)一期工程總建筑面積為181634m2，包含病房大樓一棟，地上22層，地下1層，急診醫(yī)技樓、門診樓和人防地下室，地上5層，地下1層。其中急診醫(yī)技樓地下室有特殊科室直線加速器，因其特殊功能要求具有密閉防輻射，所以設(shè)計(jì)密閉性大，墻板超厚（加速器室建筑面積：建筑面積約407m2，頂板厚2.5m、1.1m，混凝土墻體厚2.5m、1.1m；屬于密閉大體積混凝土范疇。

2 方案選擇及需解決的主要問題

①因直線加速器頂板超厚，為了保證結(jié)構(gòu)施工安全，經(jīng)計(jì)算，滿堂支模架立桿間距300mm～500mm，水平拉桿縱橫向滿布，滿堂架成型后人員根本無法進(jìn)入，再加上加速器四周都是混凝土墻體，密閉性很大，外圍根本無法采取養(yǎng)護(hù)措施。所以考慮從外圍事前接入PVC水管，順著混凝土墻體布置，采用人工控制自動(dòng)噴淋水，頂板模板雙層模板，中間夾芯塑料薄膜，保證加速器內(nèi)部保溫保濕養(yǎng)護(hù)混凝土，控制超厚墻板內(nèi)外溫差，控制裂縫。

②大體積混凝土由于結(jié)構(gòu)截面大，水泥總用量多，水化所釋放的水化熱會(huì)產(chǎn)生較大的溫度變化和收縮作用，由此形成的溫度收縮應(yīng)力是導(dǎo)致鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因，采用低水化熱水泥，降低水化熱，控制混凝土內(nèi)外溫差。

圖1 測溫孔平面布置示意圖

圖2 測溫孔剖面打樣示意圖

圖3 測溫傳感器預(yù)埋

圖4 測溫儀實(shí)時(shí)測溫

圖5 噴淋水管安裝示意圖

圖6 塑料薄膜安裝示意圖

③優(yōu)化混凝土配合比，減少混凝土收縮變形。

3 施工技術(shù)

3.1 施工工藝流程

大體積混凝土專項(xiàng)方案編制→原材料優(yōu)選及混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)→自動(dòng)噴淋水管和板底塑料薄膜安裝→混凝土拌制及運(yùn)輸→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)及測溫→混凝土拆模。

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 材料要求

①水泥：首先盡量減少單位體積混凝土的水泥用量，資料證明，水泥用量每增減10kg，水化熱使溫度相應(yīng)升降約1℃；其次應(yīng)優(yōu)先采用低熱水泥，如選擇礦渣硅酸鹽水泥。

②細(xì)骨料：采用中砂，平均粒徑大于0.5mm，含泥量不大于2%。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。

③粗骨料：5mm~25mm或5mm~40mm石子，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。優(yōu)先選用5mm~40mm石子，減少混凝土收縮。含泥量<1%，符合篩分連續(xù)級(jí)配要求。骨料中針狀和片狀<15%（重量比）。

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。粉煤灰對(duì)降低水化熱、改善混凝土和易性有利，粉煤灰的摻量不多于10%，采用內(nèi)摻法，選用Ⅱ級(jí)粉煤灰。

3.2.2 優(yōu)化混凝土配合比

采用泵送混凝土砂率控制在35%~40%之間，在滿足可泵性的前提下，盡量降低砂率。坍落度在滿足泵送的條件下盡量選擇小值，以減少收縮變形。針對(duì)工程實(shí)際和泵送施工工藝要求，根據(jù)理論計(jì)算和試驗(yàn)室試配試驗(yàn)結(jié)果，由試驗(yàn)室提供混凝土配合比報(bào)告，混凝土坍落度宜為140mm～160mm，緩凝時(shí)間根據(jù)澆筑量和澆筑速度確定。

3.2.3 混凝土施工工藝

①混凝土澆筑順序的安排，以薄層連續(xù)澆筑以利散熱，不出現(xiàn)冷縫為原則，可采用分層、薄層澆灌（每層厚50cm）的方法來加快澆灌速度和減少混凝土的暴露面積。

②配備足夠的振搗器具，每臺(tái)混凝土輸送泵配備4臺(tái)振動(dòng)棒，使入?；炷良皶r(shí)振搗密實(shí)，為防止漏振，堅(jiān)持分層振搗局部完成后再從后拉網(wǎng)式趕振一邊，采用二次振搗工藝，以提高混凝土密實(shí)度和抗拉強(qiáng)度，對(duì)大面積的板面要進(jìn)行拍打振實(shí)，去除浮漿，實(shí)行二次抹面，以減少表面收縮裂縫。

③混凝土在澆筑振搗過程中的泌水應(yīng)予以排除。

④由于混凝土厚度較大，混凝土自高處傾落的自由高度超過2m時(shí)，采用串筒、斜槽或溜管澆筑混凝土。

⑤超厚墻板混凝土澆筑時(shí)，要四周循環(huán)均衡分層澆筑，分層高度0.5m，振動(dòng)棒要及時(shí)跟進(jìn)振搗，特別是分層處的振搗要密實(shí)。

圖7 塑料薄膜加麻袋澆水養(yǎng)護(hù)

圖8 溫差檢測分析圖

⑥施工現(xiàn)場配備一套發(fā)電機(jī)組，以防意外斷電現(xiàn)象發(fā)生。

3.2.4 測溫

①測點(diǎn)布置原則：測點(diǎn)須具有代表性，能全面反映大體積混凝土內(nèi)各部位的溫度，從大體積混凝土高度斷面考慮，應(yīng)包括底面、中心和上表面，從平面考慮應(yīng)包括中部和邊角區(qū)。

②測溫點(diǎn)布置：溫度檢測范圍為整個(gè)超厚墻板混凝土的溫度變化，在混凝土沿對(duì)角線方向設(shè)置溫度傳感器。測溫線應(yīng)按測溫平面布置圖進(jìn)行預(yù)埋，預(yù)埋時(shí)測溫棒綁扎牢固并與鋼筋隔離，以免位移或損壞。每組測溫線(即不同長度的測溫線)在線的上端用膠帶做上標(biāo)記，便于區(qū)分深度。測溫線用塑料帶罩好，綁扎牢固，不準(zhǔn)將測溫端頭受潮。測溫線位置用保護(hù)木框作為標(biāo)志，便于保溫后查找。

③測溫棒預(yù)埋：2.5m厚頂板預(yù)埋5個(gè)點(diǎn)位，每個(gè)點(diǎn)位上中下預(yù)埋3個(gè)測溫棒，上部離混凝土面0.1m，中部板厚居中，下部離板底0.1m。2.5厚墻體測溫棒預(yù)埋參見2.5m厚頂板預(yù)埋方式。

④利用測溫技術(shù)進(jìn)行信息化施工，可以全面了解混凝土在強(qiáng)度發(fā)展過程中內(nèi)部溫度場分布狀況，并且根據(jù)溫度梯度變化情況，可定性、定量指導(dǎo)施工，控制降溫速率，控制裂縫的出現(xiàn)。

⑤每次測溫后，應(yīng)立即匯總整理混凝土內(nèi)部溫度變化及溫差數(shù)值,提供給施工指揮部門，以指導(dǎo)現(xiàn)場的施工。

⑥測溫時(shí)間：混凝土從澆灌到硬化有一個(gè)升溫和降溫的過程，特別降溫至大氣的過程比較緩慢，為此，測溫從混凝土澆筑后馬上開始，根據(jù)溫度變化情況7d內(nèi)，可以每2h測一次。7～10d后，可以每4h測一次。

3.2.5 養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)是大體積混凝土施工中一項(xiàng)十分關(guān)鍵的工作。養(yǎng)護(hù)主要是保持適宜的溫度和濕度，以便控制混凝土內(nèi)外溫差，促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的正常發(fā)展及防止混凝土裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。

根據(jù)土建工程大體積混凝土的特點(diǎn)和施工經(jīng)驗(yàn)，為確保大體積混凝土施工質(zhì)量，除要滿足強(qiáng)度等級(jí)要求外，關(guān)鍵要嚴(yán)格控制混凝土在硬化過程中水化熱引起的內(nèi)外溫差，實(shí)測的混凝土內(nèi)部中心與表面溫度差宜控制在25℃之內(nèi)。為防止因溫度應(yīng)力而造成混凝土產(chǎn)生裂縫，加速器密閉空間內(nèi)側(cè)安裝自動(dòng)噴淋水管進(jìn)行24h澆水養(yǎng)護(hù)。具體安裝如下：用Ф3.0PPR管從鄰近供水點(diǎn)接至加速器室入口處，Ф3.0PPR主管從加速器入口繼續(xù)延伸至2.5m厚墻體處，分支管用Ф2.0PPR管接至2.5m厚墻體兩側(cè)，支管機(jī)械鉆成密目孔眼，形成供水管網(wǎng)，全面覆蓋密閉空間。

2.5 m厚頂板底面封閉養(yǎng)護(hù)：支模架搭設(shè)完成后，平臺(tái)模板鋪設(shè)時(shí)，先滿鋪設(shè)一層0.015m厚模板，釘定牢靠，然后滿鋪一層塑料薄膜，再滿鋪設(shè)一層0.015m厚模板，使頂板底部密閉不透氣，超厚墻板底部保溫保濕養(yǎng)護(hù)。

混凝土頂板表面收水搓平掃毛后，立即覆蓋一層塑料薄膜，薄膜要求搭接，使混凝土不外露，根據(jù)測溫情況，如溫差過大加蓋麻袋加強(qiáng)覆蓋養(yǎng)護(hù)。超厚墻板封模之前，在模板面整個(gè)刷一層混凝土養(yǎng)護(hù)液，混凝土澆筑后帶模澆水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)必須根據(jù)混凝土內(nèi)外溫差和降溫速率，及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施。

4 結(jié) 論

通過工程實(shí)踐，密閉空間大體積混凝土內(nèi)部裝設(shè)噴淋管、表面覆蓋塑料薄膜加麻袋養(yǎng)護(hù)、混凝土配合比優(yōu)化等措施，在2.5m厚墻板預(yù)埋溫控傳感器，實(shí)時(shí)測溫?cái)?shù)據(jù)表明：由于養(yǎng)護(hù)得當(dāng)，各測點(diǎn)的混凝土內(nèi)部與表面實(shí)測最大溫差均小于25℃，結(jié)構(gòu)核驗(yàn)時(shí)，未發(fā)現(xiàn)大于0.1mm以上的通長有害裂縫，保證了工程質(zhì)量。

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