大體積混凝土澆筑施工技術

◎ 方遠建設集團股份有限公司 林華橋

隨著預拌泵送混凝土的推廣使用，大體積防水混凝土工程的施工工藝水平得到很大的提高。但由于泵送混凝土泵送技術條件的要求：如較大的水泥用量、較大的砂率、較大的水灰比、最大骨料粒徑的限制等，都是大體積防水混凝土工程裂縫控制的不利影響因素，使得裂縫控制技術難度大大增加了。

1 工程概況

1.1 工程概述

某商業辦公大樓結構體系為混凝土框筒結構，該大樓的設計層數為24層（其中地下2層、地上主樓22層）。該建筑的總體總高度為76.5m，總建筑面積達到45000余m2，該建筑的基礎長度為170.10m，寬度為80.26m，埋深10.42m，整個基礎長向分3塊，設兩條“后澆帶”，中間一塊最長為65.90m，基礎采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁基礎處理措施，設計的樁基總數為682根；整個建筑物主樓的荷載通過基礎底板傳到樁基基礎中，建筑基礎底板厚2.5m，混凝土強度等級為C35，總方量為20316m2，施工中均采用一次連續澆搗施工。本工程基礎底板處于高水位軟土地基中，并一次性澆搗。

2 主要施工工藝措施

2.1 施工前期準備

（1）所有混凝土均采用商品混凝土，利用汽車泵接水平管進行澆搗。所有商品混凝土由攪拌站集中提供，混凝土標號C35，各個攪拌站在拌制商品混凝土時，統一使用同一種低水化熱的水泥，同一種混凝土配合比，粉煤灰的摻量、品種、全部統一，確保到場的混凝土的一致性。

（2）混凝土配合比由相關檢測試驗室確定，經監理工程師批復后執行，底板混凝土強度等級為C35，拌制時嚴格按批復后的配合比進行各種原材料的檢測及用量控制，滿足設計對各部位混凝土規定的標號和抗滲標號要求，混凝土配合比為：水灰比0.51，用水量130Kg，水泥193Kg，粉煤灰62Kg，砂率31%，砂627Kg，小石723Kg，中石723Kg，外加劑2.55；外加劑采用YF緩凝高效減水劑。

（3）澆注施工方案制定。主樓3.3m基礎底板混凝土澆筑時采用4臺汽車泵(另有二臺備用泵)接水平管進行澆搗，32輛攪拌車進行混凝土運輸，澆搗方向由南向北。

2.2 混凝土的運輸

大體積混凝土由于體積大，一般可達數千甚至上萬立方米，因此在拌制時應盡可能集中拌制，有條件的可采用商品混凝土。為了降低水化熱，配制混凝土時宜摻加減水劑和粉煤灰或沸石粉，以堿少水泥用量和改善混凝土的和易性。當混凝土采用混凝土泵輸送澆筑時，可摻加泵送劑。在施工場地允許時可在臨近施工地點設置攪拌站。

每臺泵車正式輸送混凝土前，應配置1:2的水泥砂漿0.5m3作為潤滑輸送泵管作用，并在泵車試車正常后方可供料；每臺泵車有專人操作，服從指揮臺統一指揮，按前臺要求放慢或加快泵送速度；泵車出料口出料時，混凝土不得對準墻柱插筋沖擊，避免插筋位移；也不得對準模板沖出。使用振動器人員全部戴絕緣手套，穿橡膠鞋，電箱要裝漏電裝置。

2.3 混凝土的澆筑

圖1

常用的澆筑方法是用混凝土泵澆筑配用塔式起重機澆筑，本工程底板混凝土澆筑方法采用斜面分層的澆筑方法，每層澆筑厚度約60cm，層疊面間距5m左右，由南向北逐漸推進，在下層混凝土初凝前，必須要覆蓋上層混凝土，避免產生施工接縫（如圖1）。通過將基礎底板進行分段、分條、分層，使混凝土以同一坡度，薄層澆筑，循序推進，一次到頂。

混凝土運至澆筑地點，應符合澆筑時規定的坍落度， 當有離析現象時，必須在澆筑前進行二次攪拌。混凝土從攪拌機中卸出到澆筑完畢的延續時悶不宜超過規范規定值。

混凝土澆筑時采用Φ70高頻插入式振搗器，每臺泵車出料口設四個振點，均勻分布在混凝土流淌坡度范圍，兩個振點在出料口坡頂，兩個振點在混凝土流淌的坡腳。振搗時，振點呈梅花形，每點間距不大于50cm，振搗必須及時、到位，不得漏振，振上層混凝土時，震搗器須插入下層混凝土面內5cm。

混凝土在澆筑振搗過程中的大量泌水必須及時排除。在混凝土澆搗時，有意識的向東北角收頭在此部位己事先挖好集水井，集中將泌水抽至坑外。

混凝土表面處理。采用二次抹壓，閉合混凝土初期出現的裂縫，澆筑后1-2h，開始進行表面處理，先按標高用刮尺刮平，初凝前用木蟹打磨，待混凝土收縮后，再用木蟹施以二次抹壓搓平，以閉合收縮裂縫，然后覆蓋塑料薄膜和草袋養護。實踐證明，二次抹壓是防止混凝土表面干燥與收縮裂縫的較好方法。

2.4 混凝土的養護

大體積混凝土分段澆筑完畢后，應在混凝土初凝之后終凝之前進行二次振搗并進行表面的抹壓，排除上表面的泌水，用木蟹反復抹壓密實，消除最先出現的表面裂縫。

在混凝土澆筑完畢后6～18小時內開始灑水養護，其混凝土養護時間不宜小于28天，有特殊要求的部位宜適當延長養護時間。早期混凝土表面使用經常保持飽和水的麻袋或草袋進行遮蓋，避免陽光直接曝曬，混凝土養護應有專人負責，并應做好混凝土養護記錄。

為確保混凝土外觀質量，滿足混凝土表面平整度的要求，對混凝土外露面的錯臺、掛簾、蜂窩以及混凝土表面殘留木塊、布條等應及時處理。

模板和保溫層，冬期施工條件下應在混凝土表面冷卻到5℃ 以下時才能拆除。在非冬期施工條件下，應在混凝土表面與外界溫差不大于15℃時才能拆除， 否則應采取使混凝土緩慢冷卻的臨時覆蓋措施，對摻用緩凝型外加劑或有抗滲要求的混凝土，不得少于14d。

2.5 施工中后澆帶施工

后澆帶的填充材料可采用膨脹混凝土，也可采用比縫兩邊混凝土高一個強度等級的普通混凝土，后澆帶的寬度為700-1000mm，鋼筋可不斷，也可斷開，后者施工麻煩，但釋放應力程度略高。后澆縫可留成平縫，而以留成企口縫或階梯縫為宜，并配以止水鋼板。后澆縫澆筑混凝土之前，應將接縫處的混凝土表面鑿毛，清洗干凈，并保持濕潤。后澆縫澆筑的施工溫度應低于縫兩側混凝土施工時的溫度，且宜選擇氣溫較低的季節施工。后澆縫混凝土澆筑后，其養護時間不應少于28d。

2.6 施工質量控制

強度標準差是反映混凝土生產水平的主要指標，值越小說明混凝土的生產水平越高，如果混凝土的質量不均勻，混凝土澆筑后存在薄弱環節，更加容易由于收斂應力而產生裂縫，另外，保持一定的混凝土澆筑強度，對于防止混凝土裂縫也是重要的，在同等溫度應力影響下，開裂多是在抗拉強度較低的混凝土部分發生，并且相鄰的混凝土之間的溫度變形相互約束，當抗拉強度較低部分的混凝土的相鄰混凝土變形收縮時，就會把抗拉強度低得混凝土拉裂，如果在初始混凝土開始凝固前澆筑完畢，就能避免這種不利結果。

早齡期混凝土如果同時暴露在低的環境溫度、高的表面溫度以及干燥收縮的情況下，很容易產生裂縫。應該安排好拆模時間，在拆模后設置保護性隔熱層以防止暴露在低得環境溫度下，在夏季應避免太陽直射 ，覆蓋灑水保濕來減輕收縮效應。為了保持混凝土表面溫度與內部溫度以及外界大氣的溫差在規定范圍內，需要設置隔熱層以免溫度的驟然變化，使表面混凝土的溫度能緩慢地接近環境溫度。但是隔熱層也不能過厚或設置時間過長，否則內部混凝土溫度會降不下來，另外在混凝土澆筑初期，整個混凝土處于升溫階段，這時表面混凝土可能受壓，此時設隔熱層可能反而有害。

結語

大體積混凝土的施工過程，是一項涵蓋了建設、設計、承包、監理、材料供應商、檢測等單位的系統工程。其施工質量的更多的還是取決于承包單位和監理單位因為他們畢竟是最終產品的實現者，承包單位應該積極借鑒國內外控制大體積混凝土裂縫的有效施工措施，制定詳細周密的施工方案，采取積極穩妥的組織措施在監理單位的密切監督和合作下，一定能順利地完成大體積混凝土地澆筑工作。