超厚底板大體積混凝土施工的溫控及優化

中建三局第二建設工程有限責任公司 武漢 430074

1 工程概況

淮安雨潤中央新天地項目位于淮安市淮海東路與淮海南路交叉處東南角，為淮安市商業中心地帶。由4 幢塔樓和1幢裙樓（商業）組成。其中辦公、酒店及服務式地標塔樓地上73 層、高320.7 m（蘇北第一高樓），1#和3#住宅樓地上45 層，2#住宅樓地上47 層，商業裙樓地上6～7 層，均設4 層地下室，與四周外擴純地下室連為整體地下室。本基坑工程裙樓、住宅樓及塔樓的基坑開挖深度分別為23.30 m、25.10 m和27.60 m。

規范界定厚度大于1 000 mm底板均為大體積混凝土，本工程地標塔樓底板厚4 000 mm，其中深坑部分底板厚度達9 900 mm，混凝土強度等級C40，抗滲等級為P10。總澆筑量達1.8 萬m3。

2 施工重點與難點

（a）混凝土設計強度為C40、P10，在淮安地區無類似施工經驗可借鑒。基礎下面工程樁數量多，鋼筋密集，對基礎底板混凝土硬化過程中發生微變形具有約束作用，混凝土一次連續澆筑難度大。

（b）工程地處繁華地段，罐車行車路線及時間將受到極大影響。現場坑內場地狹小，同時坑內其他部位施工仍在場內工作。

（c）對于如此大體積混凝土一次性澆筑成型，底板混凝土澆筑策劃（包括攪拌站選擇、原材料質量控制、運輸保證措施）及現場組織（現場部署、技術交底、交通組織、現場施工協調）極為關鍵。后勤保障措施要求復雜，影響因素較多。

（d）該部分混凝土是本工程底板施工中的核心部分，設計及業主對底板混凝土施工技術標準要求高。

（e）底板混凝土配比選擇、溫度控制及裂縫控制措施是本工程的重點。

（f）混凝土澆筑過程中的分層厚度，混凝土澆筑的連續性與振搗要求需要重點控制。

3 配合比的優化[1-8]

本工程基礎底板承臺為C40、P10，設計要求混凝土配合比中，膠凝材料總用量不宜少于320 kg/m3，水泥用量不宜少于260 kg/m3，水膠比不得大于0.5，有侵蝕性介質時，水膠比不宜大于0.45，嚴禁在施工過程中加水。

3.1 原設計配合比

水泥、礦粉、粉煤灰、外加劑1、外加劑2、水、砂、碎石的用量分別為300 kg、84 kg、60 kg、44 kg、9.9 kg、175 kg、670 kg、1 040 kg。

其中，水膠比為0.39，砂率為39％，外加劑2為高效減水劑。

針對本工程編制的《大體積混凝土施工方案》于2013年10月10日進行了專家論證，論證會上專家認為原配合比導致混凝土的水熱比過高，不利于混凝土的溫差控制。專家論證后對大體積混凝土的配合比進行了重新設計。

3.2 優化后的配合比

水泥、礦粉、粉煤灰、外加劑1、外加劑2、水、砂、碎石的用量分別為280 kg、70 kg、80 kg、47.8 kg、7.7 kg、175 kg、680 kg、1 040 kg。

其中，水膠比為0.39，砂率為39％，外加劑2為高效減水劑。水泥為普通硅酸鹽水泥，砂為中粗砂，泥含量小于1.0％，無泥塊；碎石為5～31.5 mm連續級配；礦粉為S95礦粉，F類粉煤灰I級灰；2、3、4、5區外加劑1為CEC膨脹纖維抗裂防滲劑，1、6、7區外加劑1為好利源HEA膨脹纖維抗裂防滲劑。混凝土初凝時間為8～9 h，終凝時間為11～12 h（實驗室環境）。現場按初凝時間8 h、終凝時間11 h控制。

4 后期保養措施的優化

4.1 原設計采用循環冷卻水管物理內部降溫法

塔樓區域的底板厚度為4 m，且由于電梯井的存在，塔樓區域最深為9.9 m，絕大部分均大于4 m。為了保證混凝土質量，對塔樓區域的底板混凝土采用表面覆蓋、內部循環水降溫的綜合養護措施。該方法工序繁瑣，施工難度較大。

4.2 優化后的措施為保溫蓄熱法

根據以往工程經驗并結合專家意見，采用麻袋+雙層薄膜+棉被（厚≥150 mm）的覆蓋蓄熱保溫措施。當混凝土表面抹平及混凝土初凝之后，馬上在其表面覆蓋保溫材料。為使混凝土表面不直接暴露在大氣中，在覆蓋材料前，用噴霧器灑水。另混凝土澆筑完成且初凝后，將電梯井蓄滿水進行保溫。現測得混凝土內表溫差在15～18 K之間，保溫效果顯著。

5 測溫點設置

根據大體積混凝土施工規范，請專業測溫單位進行測溫布點，本區域共布置6 個測溫點（圖1）。

圖1 測溫點布置

6 施工過程簡介

混凝土正式施工前，現場成立專門的以項目經理為組長的大體積混凝土澆筑小組。對施工的技術準備，施工所需人、材、機以及供應商和外部環境等，作了統一協調部署，確保混凝土澆筑過程中各項工作有序銜接。

整個地下室基礎底板采用C40、P10混凝土，分8 塊澆筑，共澆筑4.4 萬m3，其中塔樓區域底板逾18 000 m3。采用3 臺汽車泵，澆筑整整6 d時間，深坑區域深9.9 m，為避免混凝土出現離析現象，現場進行泵管接長，伸入深坑底部進行澆筑。

7 結語

通過本工程，可總結出：

（a）優化后的配合比能有效地增加混凝土的和易性，更好的控制了水化熱。

（b）整個溫控過程采用信息化施工，更有效和直觀地控制了混凝土的溫差，保證了混凝土的施工質量。

（c）混凝土的養護措施經過優化后，僅采用麻袋+雙層薄膜+棉被的覆蓋蓄熱保溫措施和局部水池蓄水保溫。大大降低了施工難度和施工成本，有效防止了混凝土裂縫的產生，并減少了大量施工時間，提高了施工效率。