高層建筑大體積混凝土施工技術應用

摘要：大體積混凝土因收縮和內外溫差較大， 極易產生變型和應力裂縫， 直接影響混凝土的結構強度和質量。因此， 有效防止大體積混凝土產生裂縫， 是保證建筑結構質量安全的重要任務。本文結合工程實例，對大體積混凝土的施工技術、裂縫的控制進行了探討。

關鍵詞：底板；大體積混凝土；施工技術；裂縫控制；測溫控溫

1工程概況

該工程地下室建筑面積約57753m2，地下室耐火等級一級，防水等級為二級，抗震設計強度7度，設計使用年限50年。地下室混凝土強度為C30，S6抗滲等級，底板厚400mm，側墻厚400mm。樁承臺尺寸由1000×1000mm～4155×3600mm不等，厚度在1500～2500mm之間。地下室底板總混凝土量約3萬m3，由后澆帶劃分成30個板塊，各板塊的混凝土量約為1000m3。

2 原材料的選擇

水泥擬選用水泥廠525#普通硅酸鹽水泥，每立方米水泥用量280kg左右（含摻和料）。砂子選用細度模數為2.4～2.7的中粗砂，含泥量≤2%；石子選用10～40mm粒徑連續級配花崗巖碎石，含泥量≤1%；摻和料采用電廠提供的Ⅱ粉煤灰，摻量為水泥用量的10%左右。外加劑采用CEA膨脹劑和高效減水劑，摻量由試配確定。

試配時有用R28天強度，同時提供齡期60天后期強度試驗報告?；炷僚浜媳纫崆斑M行試配，塌落度控制在12～16cm內，初凝時間控制在7～8h內。

3底板混凝土施工技術

3.1施工部署

底板混凝土澆筑包括樁承臺及地梁澆筑。由于混凝土量大，所以施工作業時需按后澆帶的劃分以及施工現場環境，設置A、B、C三個施工區，劃分為10個施工段，即A1～A3、B1～B4、C1～C3。

考慮到上部結構施工的插入時間以及垂直運輸問題，確定A、B、C三個施工區同時施工，在每區中按順序（A1→A3、B1→B4、C1→C3）進行流水施工。在保證施工工期的同時，確保人力、物力的供應和盡量減少窩工。

3.2底板混凝土的施工

本工程地下室底板屬于大面積、大體積混凝土，施工時采取斜面分層澆搗法。每個施工區段以每隔4m為一個施工帶，每一施工帶混凝土量約為48m3，采用兩臺混凝土泵，能滿足在初凝前將每段施工工作面澆搗完畢。為了避免產生施工的冷縫，混凝土應連續澆筑，控制在2h之間，不允許出現施工縫。

混凝土采用混凝土泵輸送管布料，采用插入式振搗實，其移動間距應保證振動器能覆蓋已振實部分的邊緣。為保證混凝土的密實，采用振捧振搗時，間距應控制在500mm左右，插入時間控制在10秒左右，以表面翻漿冒出氣泡為宜。

施工時應盡量避免碰撞鋼筋、模板，并注意“快插慢拔，不漏點”，上、下混凝土振搗搭接不少于50mm。澆筑混凝土時應注意保持鋼筋位置，混凝土保護層控制準確，特別要注意踩彎面筋，設鐵工跟班負責發現并及時校正?；炷岭S打隨壓光，當混凝土面收水后再進行二次壓光。終凝前，嚴禁人員上落。

3.3后澆帶混凝土的施工

3.3.1澆筑時應嚴格控制混凝土質量、振動時間和振棒落點間距，避免漏振、過振，嚴格控制混凝土的初凝時間、塌落度及和易性，確?；炷撩軐嵍葢鲜┕ひ幏兑?。

3.3.2后澆帶兩側采用快易收口網隔斷固定。具體的后澆帶大樣做法圖詳見圖1。

圖1

3.3.3澆筑底板混凝土時，后澆帶兩邊的混凝土需要進行加振。

3.3.4澆筑后澆帶混凝土前，用長鐵鑿將鋼表面的浮漿鑿去，并在表面鑿毛處理，鋼筋上沾有的混凝土漿應先用鋼絲刷刷去，用高壓水清洗。

3.3.5根據設計要求，后澆帶應在混凝土澆筑施工完后2個月，至少不得少于40d，采用比設計強度等級提高一級的混凝土澆筑密實。但由于工期緊張，對于部分需

要提前澆筑混凝土的后澆帶須按配比加入適量的微膨劑，以達到減少混凝土收縮，抗裂的效果。

3.3.6后澆帶混凝土應在溫度較低時澆筑，以免產生過大的溫度應力。

3.3.7板混凝土澆筑完畢后，在混凝土終凝前采用麻袋覆蓋養護，并適時澆水，使混凝土處于足夠的潤濕狀態，并在后澆帶兩側砌2皮磚灌水養護，養護時間不少于14d。

4大面積混凝土施工裂縫的控制

大面積混凝土裂縫的控制實際上是混凝土早期裂縫的控制。為減少因溫差和干縮引起混凝土拉應力，避免混凝土開裂，首先要按設計要求設置后澆帶，分塊施工。

4.1混凝土澆筑

混凝土澆筑：混凝土的虛鋪厚度應略大于板厚，振搗完畢，用刮尺抹平。刮平過程中，混凝土面要飽滿，不能留有小凹洞，初凝前可用磨光機將面層粗磨一次。振動棒插點的間距一般不應超過振動棒有效作用半徑的1.5倍，振搗時應“快插慢撥”。

控制好振搗時間，見到混凝土不再顯著下沉，不再出現氣泡，表面泛出水泥漿和外觀均勻為止。作業中要避免將振動棒觸及鋼筋、預埋件和模板等?；炷翝仓r可用平板式振動器振搗混凝土，應使平板底面與混凝土全面接觸，并要保證振搗面前后重疊，每一處振到混凝土表面泛漿，不再下沉后，即可緩慢向前移動。

4.2混凝土整平

混凝土的整平可采用水平滑移刮平托架體系進行大面積混凝土一次成型的方法。

水平滑移刮平托架體系基本原理是利用托架體系采用可調式支座，調平水平高度，再用刮平板沿托架軌道方向刮平混凝土。這樣，就可以利用固定的托架體系控制混凝土的平整度。（詳見圖2）。

圖2

5大體積混凝土裂縫防治措施

大體積混凝土澆筑完畢后，由于水泥水化熱作用所放出的熱量使內部的溫度不斷上升，混凝土表面和內部溫差很大，表面與內部混凝土收縮不一致，產生很大的拉應力，而混凝土的早期抗拉強度和彈性模量很低，因此極易出現混凝土的表面裂縫。需要采取措施以減少混凝土內外溫差。

5.1底板混凝土的材料、配比及其各性能指標要滿足規范的要求。同時要保證混凝土28d強度等級及相關的抗摻等級。

5.2混凝土運輸要防止產生離析和坍落度損失。

5.3底板施工時，要做好基坑排水、降水工作，嚴防地面水流入基坑造成積水，影響混凝土正常硬化，導致防水混凝土強度及抗滲性降低。

5.4底板防水混凝土施工，應一次澆筑完成，以避免出現施工縫和施工縫引起的開裂、滲漏。

5.5防水混凝土應連續澆筑，盡量不留施工縫，分層澆筑應確保后層混凝土必須在前層初凝前進行。主體結構需要留設的水平縫，其縫口按設計者要求，留設在底板面上500mm，采用鋼板止水帶。

5.6確保防水混凝土結構鋼筋保護層厚度，確保內部設置的各種鋼筋或綁扎鐵絲不接觸模板，穿墻（板）管件須焊接止水片以確保止水。

5.7大體積混凝土施工時的防裂措施

5.7.1在澆灌混凝土前，要仔細檢查墊層的防水有沒有出現滲漏，保證在沒有出現滲漏的情況下才能澆灌混凝土。

5.7.2結構混凝土采用斜面分層澆注，以減少混凝土的一次澆注量，控制混凝土的溫度應力和混凝土的收縮量，以避開混凝土的水化熱高峰。其層間的間隔時間應盡量縮短，避免出現冷縫。

5.7.3混凝土中摻入適量的粉煤灰和微膨脹劑等外加劑，以控制水泥用量，從而增加混凝土的密實性，減少水化熱引起的混凝土溫度應力和收縮。使用前，對混凝土中所摻入的外加劑（緩凝、減水劑）做使用試驗，以避免其收縮時產生的裂紋對結構產生影響。

5.7.4混凝土的澆灌振搗技術對混凝土密實度很重要，在混凝土新舊接口處，采用兩次振搗技術。混凝土的振搗沿著斜面同步進行，上下層振搗搭接50～100mm。根據泵送時形成一個坡度的實際情況，在每一個澆筑前中后布置三道振搗器：第一道布置在混凝土卸料點，主要解決上部混凝土的密實；第二道布置在混凝土流淌的中間段，以保證流淌中段的密實。第三道布置在混凝土坡腳處，以確保下部混凝土的振搗質量。

5.7.5大體積混凝土的澆筑時間一般宜選在外界溫度較低的時候進行，當在氣溫較高的天氣施工時，通過對粗骨料遮蓋淋水降溫、混凝土攪拌時加入冰水、用濕麻包袋覆蓋泵管等措施以降低混凝土入模溫度。

5.7.6防水混凝土不宜過早拆模，拆模時要控制混凝土表面溫度與周圍氣溫之差不得超過25℃，以免混凝土表面出現裂縫?；炷恋娜肽囟纫丝刂圃?5℃以下，采取濕麻包袋覆蓋泵管、泵車卸料口用太陽傘遮蓋等保溫保濕措施，減少早期裂紋的出現。

5.7.7混凝土表面注意提漿、壓光，以消除表面塑性裂縫，并嚴格按要求對混凝土進行養護。養護對混凝土的抗滲性能影響極大，當混凝土進入終凝后即覆蓋塑料薄膜養護或蓄水養護，養護時間不得少于14d，蓄水養護不得少于7d。

5.7.8養護與測溫控溫

①混凝土表面處理并終凝后，即覆蓋塑料膜（彩布條）并加鋪一層麻袋，保濕、保溫養護14 d以上。

②承臺大體積混凝土測溫管的設置及數量，以承臺面積大小布設。中心筒處承臺計設置5個測溫點，每點設2根測溫管。溫度測點設在承臺底100 mm至面層以下50 mm之間。

③測溫監控工作從混凝土終凝后即開始由專人檢測記錄。測溫頻率為第1～3 d每2 h

一次； 4～7 d每4 h一次； 7～14 d每6 h一次； 14 d以后每8 h一次。

④溫度監測中，當混凝土內外溫差達20℃時，應預警，達22℃時，應報警并采取有效措施進行控溫。實測中大體積混凝土內部升溫峰值在第4 d產生。中心筒承臺內、外溫差值為21·2℃。對此，采用加蓋一層麻袋覆蓋保溫措施后，溫差得以控制。

⑤測溫監控同時做好混凝土降溫速率控制。經各測點降溫曲線表明，升溫峰值過后，降溫過程總體平穩。降溫速率基本在1·5℃/d范圍內，未產生較大異常降溫速率。

6結語

大體積混凝土因收縮、溫差形成的應力而易使其產生裂縫的問題， 只要針對實際情況優化施工技術方案、認真組織施工、嚴格做好施工質量控制， 大體積混凝土的施工質量完全可以達到設計和規范要求。

參考文獻：

[1] GB 50204-2002. 混凝土結構工程施工質量驗收規范[S]. 2002

[2] 龔毛易.地下室底板大體積混凝土整體澆筑施工技術及裂縫控制分析探討[J]. 中外建筑. 2010（12）.