大體積混凝土施工方案探討

王世龍

摘 要 大體積混凝土的施工技術要求比較高，特別在施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差產生溫度應力裂縫。因此，需要從材料選擇上、技術措施等有關環節做好充分的準備工作，才能保證基礎底板大體積混凝土順利施工。

關鍵詞 大體積混凝土 施工方案

一、工程概況

本工程是一座集商業、辦公公寓為一體的現代化建筑，地下一層地上裙樓四層，A座無虛席24層，B座29層，總建筑面積約為74 500 m2。結構型式為框支剪力墻結構。本工程地下室為停車場，有消防水池、水泵室、配電室及發電機室，一層至四層主要是商業及辦公用房，五層起為電梯公寓。本工和基礎地下室部分按后澆帶分為6個作業分區，1、3區為1 600厚筏板基礎，其余為400厚基礎抗水板，承臺設計底標高-5.2 m，采用C40防滲混凝土，抗滲等級為0.8 MPa，整個基礎底板的混凝土量約為4 000 m3。除2區、5區、6區外，其他已經澆筑完成。本方案適用于2區、5區、6區的基礎混凝土澆筑施工。

二、施工準備工作

大體積混凝土的施工技術要求比較高，特別在施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差產生溫度應力裂縫。因此，需要從材料選擇上、技術措施等有關環節做好充分的準備工作，才能保證基礎底板大體積混凝土順利施工。

1.材料選擇。本工程采用商品混凝土澆筑。對主要材料要求如下：

（1）水泥：考慮普通水泥水化熱較高，特別是應用到大體積混凝土中，大量水泥水化熱不易散發，在混凝土內部溫度過高，與混凝土表面產生較大的溫度差，便混凝土內部產生壓應力，表面產生拉應力。當表面拉應力超過早期混凝土抗拉強度時就會產生溫度裂縫，因此確定采用水化熱比較低的礦渣硅酸鹽水泥，標號為525#，通過摻加合適的外加劑可以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗滲能力。

（2）粗骨料：采用碎石，粒徑5 mm ～25 mm，含泥量不大于1%。選用粒徑較大、級配良好的石子配制的混凝土，和易性較好，抗壓強度較高，同時可以減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。

（3）細骨料：采用中砂，平均粒徑大于0.5 mm，含泥量不大于5%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右，同時相應減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，并可減少混凝土收縮。

（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。按照規范要求，采用礦渣硅酸鹽水泥拌制大體積粉煤灰混凝土時，其粉煤灰取代水泥的最大限量為25%。粉煤灰對水化熱、改善混凝土和易性有利，但摻加粉煤灰的混凝土早期極限抗拉值均有所降低，對混凝土抗滲抗裂不利，因此粉煤灰的摻量控制在標準以內，采用外摻法，即不減少配合比中的水泥用量。按配合比要求計算出每立方米混凝土所摻加粉煤灰量。

（5）外加劑：設計無具體要求，通過分析比較及過去在其他工程上的使用經驗，每立方米混凝土2 kg，減水劑可降低水化熱峰值，對混凝土收縮有補償功能，可提高混凝土的抗裂性。具體外加劑的用量及使用性能，商品混凝土站在澆筑前應報告送達施工單位。

2.混凝土配合比。（1）混凝土采用攪拌站供應的商品混凝土，因此要求混凝土攪拌站根據現場提出的技術要求，提前做好混凝土試配。（2）混凝土配合比應提高試配確定。按照國家現行《混凝土結構工程施工及驗收規范》、《普通混凝土配合比設計規程》及《粉煤灰混凝土應用技術規范》中的有關技術要求進行設計。（3）粉煤灰采用外摻法時僅在砂料中扣除同體積的砂量。另外應考慮到水泥的供應情況，以滿足施工的要求。

3.現場準備工作。（1）基礎底板鋼筋及柱、墻插筋應分段盡快施工完畢，并進行隱蔽工程驗收。（2）基礎底板上的地坑、積水坑采用組合鋼模板支模，不合模數部位采用木模板支模。（3）將基礎底板上表面標高抄測在柱、墻鋼筋上，并作明顯標記，供澆筑混凝土時找平用。（4）澆筑混凝土時預埋的測溫管及保溫隨需的塑料薄膜、草席等應提前準備好。（5）項目經理部應與建設單位聯系好施工用電，以保證混凝土振搗及施工照明用。（6）管理人員、施工人員、后勤人員、保衛人員等晝夜排班，堅守崗位，各負其責，保證混凝土連續澆灌的順利進行。

三、大體積混凝土溫度和溫度應力

根據設計要求，對基礎底板混凝土進行溫度檢測；基礎底板混凝土中部中心點的溫升高峰值，該溫升值一般略小于絕熱溫升值。一般在混凝土澆筑后3 d左右產生，以后趨于穩定不在升溫，并且開始逐步降溫。規范規定，對大體積混凝土養護，應根據氣候條件采取控溫措施，并按需要測定澆筑后的混凝土表面和內部溫度，將溫差控制在設計要求的范圍內；當設計無具體要求時，溫差不宜超過25度；本工程設計無具體要求，即按規范執行。表面溫度的控制可采取調整保溫層的厚度。

四、大體積混凝土施工

1.施工段的劃分及澆筑順序。（1）由于基礎底板已經分為不同的3個區，底板厚為400 mm的2、5區基礎混凝土采取正常的噴水養護，因此，基礎底板以分區為一個自然施工段。（2）2區由2臺混凝土泵管輸送混凝土，從11軸右側的后澆帶1/3處的兩個位置，向18軸方向澆筑。混凝土澆筑量約為600 m3，計劃澆筑完成時間為20 h。（3）6區的混凝土澆筑采用2臺混凝土輸送泵送筑，在1軸和B軸處架一梭槽至筏板的中央，后退澆筑，另一臺泵從3軸與S軸交界的位置接入，置于筏板的H軸位置，同樣是后退進行澆筑，混凝土總量約為2 000 m3，計劃完成澆筑混凝土時間為48 h。（4）5區的混凝土澆筑采用2臺混凝土輸送泵送筑，混凝土總量約為500 m3，計劃完成澆筑時間12 h。

2.混凝土澆筑。（1）混凝土采用商品混凝土，用混凝土運輸車運到現場，每區采用2臺混凝土輸送泵送筑。（2）混凝土澆筑時應采用“分區定點、一個坡度、循序推進、一次到頂”的澆筑工藝。鋼筋泵車布料桿的長度，劃定澆筑區域，每臺泵車負責本區域混凝土澆筑。澆筑時先在一個部位進行，直至達到設計標高，混凝土形成扇形向前流動，然后在其坡面上連續澆筑，循序推進。這種澆筑方法能較好地適應泵送工藝，使每車混凝土都澆筑在前一車混凝土形成的坡面上，確保每層混凝土之間的澆筑間歇時間不超過規定的時間。同時可解決頻繁移動泵管的問題，也便于澆筑完的部位進行覆蓋和保溫。（3）混凝土澆筑時在每臺泵車的出灰口處配置1臺～2臺振搗器，因為混凝土的坍落度比較大，在1.5 m厚的底板內可斜向流淌1 m遠左右，2臺振搗器主要負責下部斜坡流淌處振搗密實，另外2臺～4臺振搗器主要負責頂部混凝土振搗。（4）由于混凝土坍落度比較大，會在表面鋼筋下部產生水分，或在表層鋼筋上部的混凝土產生細小裂縫。為了防止出現這種裂縫，在混凝土初凝前和混凝土預沉后采取二次抹面壓實措施。（5）現場按每澆筑100 m3（或一個臺班）制作3組試塊，1組壓7 d強度，1組壓28 d強度歸技術檔案資料用；l組壓仍14 d強度備用。（6）防水混凝土抗滲試塊按規范規定每單位工程不得少于2組。考慮本工程不太大，按規定取2組防水混凝土抗滲試塊。

3.混凝土測溫。（1）基礎底板混凝土澆筑時應設專人配合預埋測溫管。（2）配備專職測溫人員，按兩班考慮。對測溫人員要進行培訓和技術交底。測溫人員要認真負責，按時按孔測溫，不得遺漏或弄虛作假。（3）測溫工作應連續進行，每測一次，持續測溫及混凝土強度達到時間要求，強度并經技術部門同意后方可停止測溫。（4）測溫時發現混凝土內部最高溫度與部門溫度之差達到25度或溫度異常，應及時通知技術部門和項目技術負責人，以便及時采取措施。

4.混凝土養護。（1）混凝土澆筑及二次抹面壓實后應立即覆蓋保溫，先在混凝土表面覆蓋兩層草席，然后在上面覆一層塑料薄膜。（2）新澆筑的混凝土水化速度比較快，蓋上塑料薄膜后可進行保溫保養，防止混凝土表面因脫水而產生干縮裂縫，同時可避免草席因吸水受潮而降低保溫性能。（3）柱、墻插筋部位是保溫的難點，要特別注意蓋嚴，防止造成溫差較大或受凍。（4）停止測溫的部位經技術部門和項目技術負責人同意后，可將保溫層及塑料薄膜逐層掀掉，使混凝土散熱。

五、主要管理措施

（1）拌制混凝土的原材料均需進行檢驗，合格后方可使用。同時要注意各項原材料的溫度，以保證混凝土的入模溫度與理論計算基本相近。

（2）在混凝土攪拌站設專人摻入外加劑，摻量要準確。