陳曉輝 李躍彬

河南國安建設(shè)集團(tuán)有限公司

高層建筑超厚底板大體積混凝土施工技術(shù)分析

陳曉輝 李躍彬

河南國安建設(shè)集團(tuán)有限公司

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用已日漸廣泛，對(duì)建筑施工技術(shù)帶來新的挑戰(zhàn)。隨著建筑高度越來越高，高層建筑底板厚度越來越厚，底板由于溫度應(yīng)力產(chǎn)生裂縫在工程實(shí)踐中屢見不鮮。因此對(duì)高層建筑超厚底板大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行研究，有著十分重要的工程意義。為此，本文主要對(duì)大體積混凝土的概況、施工流程及裂縫控制措施進(jìn)行了分析與探究。

高層建筑；超厚底板；大體積混凝土

一、高層建筑超厚底板大體積混凝土概況

所謂大體積混凝土就是指經(jīng)過澆筑而且體積非常大并且應(yīng)當(dāng)對(duì)其采取相應(yīng)措施以防止發(fā)生體積變形的混凝稱為大體積混凝土，此種定義是美國混凝土協(xié)會(huì)給出的定義，而日本建筑學(xué)者則從混凝土的結(jié)構(gòu)斷面和內(nèi)部溫度兩個(gè)方面來定義混凝土初次之外我國對(duì)大混凝土的定義除過考慮以上因素之外還將控制混凝土的裂縫方面對(duì)其進(jìn)行定義。相對(duì)于普通混凝土而言，大體積混凝具有以下特征：

1、在體積方面大混凝土的體積要明顯大雨普通混凝土，其厚度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通混凝土

2、按照混凝土的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)大混凝土所需要的連續(xù)澆筑量和整體結(jié)構(gòu)需求要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于普通混凝土，并且化熱溫度也略高于普通混凝土。

3、大體積混凝土對(duì)于標(biāo)號(hào)的要求要高于普通混凝土，在進(jìn)行澆筑時(shí)度水和水泥的需求量也較大，在出現(xiàn)收縮變形時(shí)要比普通混凝土更容易裂縫。

4、大體積混泥土一般是鋼筋結(jié)構(gòu)而且在施工結(jié)束后相對(duì)于普通混凝土而言更應(yīng)注重后期的養(yǎng)護(hù)工作，使得混凝土的溫度和濕度控制在一定的范圍內(nèi)以避免其出現(xiàn)裂縫。

二、高層建筑超厚底板大體積混凝土施工流程

某高層建筑地下防水泵送混凝土工程為地下三層，基礎(chǔ)筏板平均厚度為4m，最厚處達(dá)到8.2m，長寬尺寸為 68m×68m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C50，抗?jié)B等級(jí)為P10，一次澆注12000m 3混凝土，該工程是某某市當(dāng)時(shí)的最高層建筑，超厚結(jié)構(gòu)大體積混凝土澆筑，是當(dāng)時(shí)某某市一次性澆注混凝土量最大的工程，工程難點(diǎn)為現(xiàn)場混凝土入模溫度控制（溫度控制在29℃），控制水化熱引起的溫升速度。

1、施工準(zhǔn)備。場外交通組織混凝土澆筑前，主動(dòng)與交管部門聯(lián)系，盡量爭取到交管部門的協(xié)助，確保大體積混凝土的連續(xù)供應(yīng)不受到交通影響。同時(shí)需要規(guī)劃出施工現(xiàn)場與各混凝土攪拌站之間所有可通行道路，再根據(jù)各條道路以往的交通情況、道路的距離綜合評(píng)定，選擇出其中最優(yōu)線路及備用線路。施工材料要求如下：

水泥：選用質(zhì)量穩(wěn)定、活性較高、需水量低、流變性能好的中低熱硅酸鹽水泥，燒失量≤5.0%；三氧化硫 ≤3.5%，氧化鎂 ≤5.0%，氯離子 ≤0.06%；安定性，沸煮法合格；抗壓強(qiáng)度：28d 強(qiáng)度≥42.5MPa，3d≥17.0MPa；抗折強(qiáng)度：28d ≥6.5MPa，3d≥3.5MPa；初凝時(shí)間≥45min，終凝時(shí)間 ＜ 10h，各項(xiàng)指標(biāo)均需符合國家標(biāo)準(zhǔn)。本工程根據(jù)攪拌站考察，選用華新水泥廠 P？O 42.5 水泥。

砂：河砂（中砂），細(xì)度模數(shù) 2.5～3.0，含泥量 ＜2.0%，鹽分不能超過0.08%，內(nèi)照射指數(shù)與外照射指數(shù)均≤1.0%的中砂，且為非堿活性骨料，吸水率必須≤2.5%。本工程所用河砂產(chǎn)自湖南岳陽。

石：采用 5～31.5mm 連續(xù)粒級(jí)碎石。要求碎石含泥量 ＜1.0%，泥塊含量 ＜0.50%，針、片狀顆粒含量≤15%，壓碎指標(biāo)值≤10%，鹽分不能超過0.04%，內(nèi)照射指數(shù)與外照射指數(shù)均≤1.0% 的石灰?guī)r碎石，且為非堿活性或低堿活性骨料，吸水率≤2.5%。本工程所用石子產(chǎn)自湖北陽新。

摻和料：采用細(xì)度≤12%，燒失量≤5%，需水量≤95% 的Ⅰ級(jí)低鈣粉煤灰和 S95 的容細(xì)礦渣粉。本工程所用粉煤灰產(chǎn)自陽邏電廠。

外加劑：采用減水率 ＞ 20% 且收縮率比≤110% 的高效減水劑。適當(dāng)摻加緩凝劑，減緩水化熱放熱速度。不含 Cl－和 NH4+，堿含量、氯離子含量等指標(biāo)需滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑》GB8076—2008 中的相關(guān)規(guī)定。本工程聚羧酸減水劑產(chǎn)自中建商砼新型建材廠，根據(jù)設(shè)計(jì)要求加入 SY-K 型膨脹纖維。

水：采用符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》JGJ63—2006 的飲用水。

2、底板大體積混凝土澆筑

（1）澆筑設(shè)備及泵管布置。澆筑設(shè)備的配置及布置本次底板澆筑采用溜槽配合地泵及汽車泵的方式進(jìn)行。由圖21可知，本工程地下室 5m 厚底板呈不規(guī)則三角形，由于場地形狀特殊，南側(cè)寬闊、北側(cè)狹窄，故澆筑順序是從場地南側(cè)（圖 1 左側(cè)）開始大面積鋪開，向北側(cè)澆筑。故將溜槽卸料口布置于場地南側(cè) ±0.000 位置，地泵布置于場地北側(cè)，并且在東西兩個(gè)角落布置汽車泵覆蓋溜槽無法澆筑的部位。

圖1　澆筑設(shè)備布置平面

（2）混凝土澆筑。減少泵管堵管的措施在混凝土適配階段，充分考慮到泵送性能，并在混凝土澆筑前，隨機(jī)抽樣進(jìn)行坍落度及擴(kuò)展度試驗(yàn)，從而做到在過程中把控混凝土的澆筑性能，以減少泵管堵管情況的發(fā)生。3.2.2 混凝土振搗以本工程為例，現(xiàn)場溜槽處振搗 9個(gè)工人為一組，其中卸料口處3 名工人振搗，在流淌方向上間隔約6m 兩邊各1 名工人振搗，面層鋼筋上共7 人，中間溫度筋上 2 人。汽車泵、地泵處振搗 5 個(gè)工人為一組，面層鋼筋上4 個(gè)工人，中間溫度筋上1 個(gè)工人。

混凝土泌水處理：1）泌水處理 雖然本工程底板混凝土添加了高性能聚羧酸減水劑，但仍需在泌水流向位置設(shè)置潛水泵，避免遇到下雨天氣在坑內(nèi)產(chǎn)生積水。2）浮漿處理 在底板澆灌即將結(jié)束時(shí)，有可能因砂漿積聚，與泌水混合形成浮漿，需用小型污水泵將浮漿抽出，注意不抽到水泥漿，抽出的浮漿排至基坑邊的排水溝?；炷翝仓^程中的覆蓋由于采用整體推移的澆筑方法，在混凝土澆筑過程中會(huì)有部分部位的混凝土先行抹平，為防止抹平后混凝土表面降溫過快產(chǎn)生裂縫，對(duì)于先行抹平的混凝土立即采取“塑料薄膜+彩條布 +毛氈”的3層覆蓋保溫養(yǎng)護(hù)材料的措施。

3、混凝土養(yǎng)護(hù)與測溫

混凝土養(yǎng)護(hù)本工程底板混凝土澆筑時(shí)間為 12 月 26—29日，環(huán)境溫度已非常低?；炷翝仓戤吅蟛捎眯顭狃B(yǎng)護(hù)，及時(shí)覆蓋保溫材料，密切關(guān)注溫度監(jiān)測的數(shù)據(jù)，大體積混凝土中心最高溫度不超過 70℃，絕熱升溫不超過45℃。根據(jù)混凝土水化溫升情況，調(diào)整蓄熱養(yǎng)護(hù)措施，始終保持混凝土的內(nèi)外溫差、混凝土表面與環(huán)境溫差、降溫速率等指標(biāo)在規(guī)定范圍內(nèi)。大體積混凝土測溫本工 程 依 照《大體 積 混 凝 土 施 工 規(guī) 范》GB50496—2009 相關(guān)要求布置了 8 個(gè)測溫點(diǎn)，共計(jì)60 個(gè)測溫探頭。利用 CW-A 智能測溫儀及與 CW-A智能測溫儀配套轉(zhuǎn)換箱實(shí)時(shí)監(jiān)測混凝土內(nèi)外溫差，一旦發(fā)現(xiàn)內(nèi)外溫差超過25℃，應(yīng)采取相應(yīng)措施，控制溫差。為防止測溫探頭損壞，將固定鋼筋放置于PVC 管中，待鋼筋綁扎完畢后將 PVC 管抽出。

三、高層建筑超厚底板大體積混凝土裂縫預(yù)防措施

大體積混凝土的裂縫一般都是由于溫度和收縮造混凝土受力成的，因此大體積混凝土裂縫應(yīng)當(dāng)從這兩方面著手，并且在實(shí)際施工的過程中應(yīng)當(dāng)實(shí)事求是的對(duì)裂縫的成因進(jìn)行分析和辨別，使得對(duì)大體積混凝土裂縫采取有效的預(yù)防措施。

1、對(duì)收縮引起的預(yù)防

第一，對(duì)干燥收縮的預(yù)防，首先為防止混凝土干燥收縮應(yīng)當(dāng)使得混凝土表面保持一定的濕度，其次就是是減少用水量，最后必要時(shí)可在混凝土里添加少量的附加劑。

第二，對(duì)化學(xué)收縮的預(yù)防，為了水化反應(yīng)引起混凝土收縮應(yīng)當(dāng)在澆筑混凝土?xí)r盡量使用水泥的用量以達(dá)到對(duì)用水量的控制從而遏制水化反應(yīng)

第三，沉降收縮預(yù)防措施，應(yīng)當(dāng)使得混凝土的材料配比量更加合理，盡量控制好水泥的使用量避免使得水泥超過一定量而產(chǎn)生嚴(yán)重的沉降收縮裂縫。

2、溫度應(yīng)力收縮的預(yù)防措施

首先，晝夜溫度差是影響混凝土收縮的重要因素，因此在夏季進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)要盡量控制好混凝土的內(nèi)外溫差，在必要時(shí)可以在混凝土內(nèi)部添加一定力量的冰塊以減少這種溫差。其次慎重選擇混凝土澆筑施工的外部環(huán)境，對(duì)于溫差變化比較大的環(huán)境中施工應(yīng)當(dāng)最大限度避免，最后，當(dāng)混凝土內(nèi)外之間的溫度較難在施工過程通過普通的工藝控制時(shí)可以應(yīng)用一些冷卻裝置使得混凝土內(nèi)部環(huán)境更容易快速散熱以達(dá)到控制溫差的目的。

四、結(jié)束語

隨著時(shí)代的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的先進(jìn)發(fā)達(dá)，社會(huì)上各行各業(yè)的研究進(jìn)步發(fā)展都突飛猛進(jìn)，各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)的研究進(jìn)步都是我們所無法預(yù)料的，尤其是在近幾年來的發(fā)展中，我國在建筑方面的突飛猛進(jìn)是都能看到的，盡管如此，我國在建筑工程技術(shù)管理上還存在一定的問題，這些問題都直接影響著我國在建筑領(lǐng)域上的發(fā)展飛躍，所以，我們必須采取一切有效措施來解決這些問題，加強(qiáng)建筑工程的建設(shè)發(fā)展。高層建筑超厚底板是整體建筑的重要組成部分，其施工技術(shù)也是建筑工程實(shí)施技術(shù)所需要重點(diǎn)控制的難點(diǎn)，對(duì)高層建筑超厚底板施工技術(shù)進(jìn)行理論研究和實(shí)踐探索對(duì)整個(gè)建筑學(xué)的發(fā)展和完善有著重要的里程碑意義。

［1］林明杰.高層建筑超厚底板大體積混凝土施工技術(shù)［J］.建材與裝飾.2015（05）

［2］歐陽照紅.高層建筑超厚底板大體積混凝土施工技術(shù)［J］.低碳世界.2016（01）