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(山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030006)

引言

大體積混凝土澆筑施工過程中，由于混凝土中的膠凝材料水化，結(jié)構(gòu)體內(nèi)外的溫度會產(chǎn)生較大差異，致使混凝土呈現(xiàn)不規(guī)則地收縮，進而影響工程質(zhì)量。因此，研究大體積混凝土的施工技術(shù)是當(dāng)前一項重要的研究課題。

1 工程概況

某產(chǎn)業(yè)園區(qū)有7棟單體建筑，A座、B座、D座主體24層；C座主體37層；G座主體15層；E座、F座主體12層，總建筑面積366 344.00 m2。A～G等7個單體主樓地下室底板厚度均≥1 m，屬于大體積混凝土澆筑，具體數(shù)據(jù)見表1。

表1 底板大體積混凝土數(shù)據(jù)

從表1可看出，7座建筑的基礎(chǔ)底板厚度均在1 000～2 000 mm之間，澆筑混凝土的體積在2 613.65～4 650.00 m3之間，屬于大體積混凝土澆筑。因此，在澆筑過程中既要保證混凝土的強度、抗?jié)B等性能要求，又要降低大體積混凝土的開裂風(fēng)險。

2 施工重點與難點

(1)合理布局，避免冷縫。7個單體建筑地下室底板大體積混凝土工程量較大，要合理規(guī)劃后澆帶并劃分施工段，避免冷縫的產(chǎn)生。

(2)適時監(jiān)護，防止裂縫。適時把控混凝土結(jié)構(gòu)體內(nèi)外溫差，防止大體積混凝土澆筑出現(xiàn)裂縫。

(3)動態(tài)控制，全程管理。實現(xiàn)全過程數(shù)字化動態(tài)質(zhì)量控制，保證大體積混凝土澆筑質(zhì)量達到預(yù)期目標。

3 施工技術(shù)

結(jié)合該工程地下室底板的施工要求及該地區(qū)的原材料、混凝土配制技術(shù)等情況，制訂專項施工方案，以保證大體積混凝土的施工質(zhì)量。

3.1 澆筑

該工程共分為三個施工區(qū)，分別為施工一區(qū)、施工二區(qū)和施工三區(qū)，其中，施工一區(qū)分為13個施工段，施工二區(qū)分為16個施工段，施工三區(qū)分為12個施工段，如圖1所示。施工一區(qū)和三區(qū)同時施工，一區(qū)、三區(qū)施工完成后，再開始二區(qū)施工。

3.1.1 組織澆筑

泵車就位時間確定在澆筑前2 h，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，每一段底板澆筑工作計劃在兩天內(nèi)完成，澆筑時注意對測溫點的保護工作，澆筑施工完成后及時做好混凝土養(yǎng)護及測溫工作。由于現(xiàn)場場地狹小，必須對混凝土攪拌車的行進路線進行詳細規(guī)劃，統(tǒng)一協(xié)調(diào)調(diào)度，確?；炷翝仓B續(xù)進行，避免冷縫產(chǎn)生。施工一區(qū)采用3臺地泵和兩臺車載泵，首先施工、⑦、施工段(即A、B、C座主樓)，然后再按序施工→⑩→⑧、⑤→⑥→⑨及②→①→④→③施工段，如圖1所示。

施工二區(qū)采用4臺地泵，首先施工⑦施工段(即F座主樓)，采用兩臺地泵澆筑，隨后再施工⑧→⑨→⑩施工段，最后再按序施工⑤→③→①→⑥→④→②和→→→→→施工段。

圖1 基礎(chǔ)底板工程分區(qū)劃分圖

施工三區(qū)采用采用兩臺地泵3臺車載泵，首先施工①、⑤、⑧施工段(即D、E、F座主樓)，①、⑤、⑧施工段大體積混凝土澆筑完畢，再依次施工②→③→⑥→⑦→④及⑩→→⑨→施工段。

3.1.2 澆搗

澆，即澆筑。一般采用全面分層、分段分層、斜面分層三種施工方法。分層施工的要領(lǐng)是：先澆筑核心筒區(qū)域，當(dāng)核心筒區(qū)域與其余部位相平時，再進行大面積澆筑。分層的厚度≤500 mm，確保每一處的混凝土在初凝之前就由上面一層新混凝土覆蓋，將析出的泌水沿斜向分層的斜坡排掉，并使混凝土充分散熱。

搗，即振搗。采用分段、分層踏步式施工方法。其施工關(guān)鍵是：首振分前、中、后三層布置振搗手進行振搗。20～30 min后實施第二次復(fù)振，對鋼筋較密集區(qū)域的振搗，如果使用Φ50 mm的振動棒不能振搗，則改用Φ30 mm的振動棒，或者加強在鋼筋密集區(qū)最近兩側(cè)區(qū)域的振搗，保證混凝土密實無死角。

3.1.3 泌水及表面處理

在澆筑和振搗施工作業(yè)中，混凝土的中間位置應(yīng)高于四周，這樣可以解決一定程度的泌水。地下室底板表面的泌水消去后，要用木抹子碾壓，防止混凝土收縮、沉陷時沿鋼筋表面處出現(xiàn)裂紋。析出的游離水通常會沿混凝土的坡面流向坑底，這就需要在基坑中部、北側(cè)預(yù)設(shè)集水坑，先用抽水機將泌水抽到集水坑內(nèi)，再使用潛水泵把集水坑內(nèi)的水排出基坑之外。

表面處理主要把握好初凝前和終凝前兩個節(jié)點。初凝前，為使位于上部的骨料均勻沉降，增強地下室底板表面的密實度，需要實施打平作業(yè)。打平作業(yè)是表面處理的重要環(huán)節(jié)，使用刮尺、木抹子等工具進行作業(yè)。打平作業(yè)的目的：一是保持混凝土表面水分一定時段內(nèi)的存留，避免塑性收縮和變形而產(chǎn)生裂縫，二是保證混凝土表面的平整光滑，控制龜裂。在終凝前，再進行搓壓，至少用抹光機搓壓一遍?；炷帘砻鏄烁?、平整度控制，依據(jù)測量員標在墻柱鋼筋上的標高，拉線控制。

3.2 監(jiān)測

及時采集監(jiān)測數(shù)據(jù)，加強測溫、降溫。

3.2.1 測溫布置

根據(jù)工程實際，設(shè)置若干數(shù)據(jù)采集器，每個數(shù)據(jù)采集器的監(jiān)測點可分橫、豎向布置。橫向應(yīng)將溫度監(jiān)測點均勻布置在基礎(chǔ)底板上，豎向應(yīng)沿混凝土澆筑厚度方向分別布置底面、外表面和中心溫度測點。底面、外表面監(jiān)測點的位置至澆筑表面的間隔距離應(yīng)在0.4～0.8 m之間,其他監(jiān)測點按照面層點與中心點的距離控制在0.5～1 m之間布置，各監(jiān)測點豎向布置如圖2所示。傳感器應(yīng)在鋼筋支架上固定，2 m厚的混凝土底板每個數(shù)據(jù)采集器布置5個傳感器，1 m厚的混凝土底板布置3個傳感器。

圖2 監(jiān)測點豎向布置圖

3.2.2 溫度監(jiān)控

現(xiàn)場設(shè)置監(jiān)測系統(tǒng)控制室，整個監(jiān)控設(shè)備與控制室的計算機連接，即可自動實時地對混凝土溫度進行監(jiān)測。現(xiàn)場測溫期間保持二十四小時有人值班，負責(zé)看護監(jiān)控設(shè)備?；炷恋臏y溫頻度設(shè)定為2 h一次，監(jiān)測設(shè)備將根據(jù)設(shè)定頻次自動測溫，計算機根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)自動生成溫度變化曲線。信息的收集、處理要準確，并及時報告現(xiàn)場主管技術(shù)工程師，密切注視結(jié)構(gòu)體內(nèi)中心溫度與表面溫度的溫差，嚴格控制其差值≤25 ℃，一旦有特殊情況發(fā)生，應(yīng)立即采取緊急保溫或降溫措施。

為防止儀器測溫出現(xiàn)故障或數(shù)據(jù)不準確的情況，還應(yīng)選擇三組測溫點進行人工晝夜不間斷地監(jiān)測，并配備量程為-30～150 ℃的溫度計、膠鞋、手電筒、手套、黑色水筆等作業(yè)用具，工作人員要做好詳細的溫度監(jiān)測記錄。根據(jù)收集的溫度監(jiān)測記錄，如果澆筑8 d后混凝土內(nèi)外溫差<25 ℃，表明內(nèi)外溫差趨于穩(wěn)定，溫控正常。

3.3 養(yǎng)護

地下室底板養(yǎng)護的步驟：首先進行表面處理，抹壓平整；然后用保溫薄膜覆蓋地下室底板暴露部分，防止養(yǎng)護水外泄；接下來將麻袋濕潤，覆蓋三層，再覆蓋外層保溫保濕薄膜；最后覆蓋防雨薄膜。

從溫控的角度區(qū)別養(yǎng)護的流程，大致分為兩個階段，即“前8后8”?！扒?”，是指前8 d的養(yǎng)護以控制溫差為主，此期間內(nèi)溫差控制在25℃以內(nèi)，報警溫差設(shè)定為23℃；“后8”，是指8 d后的養(yǎng)護以控制降溫速度為主，降溫的速度應(yīng)≤2.0 ℃/d。

當(dāng)內(nèi)外溫差<15 ℃時，立即減少表面覆蓋層的厚度，以加速散熱；內(nèi)外部溫差>25 ℃時，及時增加一層或數(shù)層麻袋進行保溫。混凝土保濕養(yǎng)護時間不得少于14 d。當(dāng)測得混凝土的表面溫度與環(huán)境溫度的溫差<20 ℃時，可分層逐步拆除至全部拆除保溫保濕薄膜。

若監(jiān)測過程中出現(xiàn)混凝土內(nèi)外溫差過高，超過25 ℃，溫度監(jiān)控系統(tǒng)會自動報警提示，此時應(yīng)通過以下應(yīng)急措施進行保溫。

(1)增加麻袋的層數(shù)，提高混凝土表面溫度；若效果不佳，可考慮采用蓄水養(yǎng)護法，降低內(nèi)外溫差。

(2)如果局部混凝土表面溫度過低，可采用鋪設(shè)電熱毯加溫的方法增溫。

(3)局部厚度為2 m的部位，安裝有預(yù)埋冷卻水管，可通入循環(huán)水將混凝土內(nèi)部熱量帶出，降低內(nèi)部溫度。

4 結(jié)語

該工程的施工屬于大體積混凝土澆筑，施工過程中嚴格按照澆筑方案進行作業(yè)，持續(xù)跟蹤觀察顯示施工效果良好，未發(fā)生結(jié)構(gòu)危害性裂縫，各項技術(shù)指標達到了施工預(yù)期效果。實踐證明，對大體積混凝土澆筑作業(yè)進行系統(tǒng)化的過程管理，在源頭上細化標準，在實際操作中環(huán)節(jié)相扣，在監(jiān)測中數(shù)據(jù)管控，做到方案優(yōu)選、組織優(yōu)化、養(yǎng)護優(yōu)質(zhì)，是管控和提高大體積混凝土工程施工質(zhì)量的重要技術(shù)手段和有效措施。