重慶來福士廣場筏板基礎大體積混凝土的設計與應用

（1重慶建工建材物流有限公司，重慶401122；2重慶市建筑材料與制品工程技術研究中心，重慶401122）

重慶來福士廣場筏板基礎大體積混凝土的設計與應用

石從黎1,2，趙海紅1,2，謝武明1,2

（1重慶建工建材物流有限公司，重慶401122；2重慶市建筑材料與制品工程技術研究中心，重慶401122）

結合重慶來福士廣場T3N筏板基礎C35P8大體積混凝土的設計要求，在現有C40大體積混凝土配合比的基礎上擬定該C35P8配合比。思路如下：降低水泥用量、適當增大水膠比、內摻37%的摻合料（粉煤灰+礦渣粉）與7%的膨脹劑；進行工作性能及強度試驗驗證，驗證結果為：擴展度550mm、絕熱溫升值39.3℃、60d抗壓強度55.3MPa、抗滲等級≥P8。生產澆筑過程順利，平均入模溫度28.6℃，拆模后表觀質量較好，混凝土28d留樣試件強度保證率達到100%。該大體積混凝土配合比設計滿足施工要求，工程應用效果良好。

筏板基礎；大體積混凝土；超高層；配合比設計

1 工程概況

重慶來福士廣場項目位于長江與嘉陵江兩江交匯的朝天門，是一個集住宅、辦公樓、商場、服務公寓、酒店、餐飲會所為一體的城市綜合體，為重慶市重點工程。其中T3N塔樓建成后將以356m的標高成為重慶市的新地標。

重慶來福士廣場T3N塔樓由外框架(巨柱＋腰桁架)+核心筒+混合伸臂組成，塔樓主體筏板基礎混凝土強度等級為C35，60d齡期評定，抗滲等級P8，耐久性設計年限為100年。混凝土總體需求量為9000m3，分兩次澆筑成型：第一次澆筑3000m3，第二次澆筑6000m3。該筏板基礎最厚處達8m，平均厚度為4m，屬于大體積、易開裂混凝土。

圖1 重慶來福士廣場效果圖與T3N塔樓俯視圖

2 配合比設計

2.1 混凝土技術特點與難點

該混凝土工程的技術難點在于：（1）一次性澆筑體量大、混凝土內部散熱困難，由此產生的溫度應力極易導致混凝土開裂破壞；（2）因受交通擁堵限行與施工場地狹窄的影響，混凝土澆筑時間長、工作性控制難度大；（3）對抗滲等級、耐久年限有較高要求。

混凝土施工項目方提出的具體技術要求為：混凝土入模坍落度（200±20）mm，入模溫度不大于32℃，最大溫升值不超過50℃，內表溫差不超過25℃，混凝土表面與環境溫度差不超過20℃。

2.2 技術路線

該工程混凝土技術特點和難點與我司近期澆筑財富中心筒體基礎筏板相似，財富中心筒體部位由1個獨立筏板組成，筏板厚度為2.7m；基礎面積約550m2，混凝土量約1500m3；為大體積混凝土，混凝土強度等級為C40。財富中心筒體筏板工程在進行配合比設計時，以較大摻量粉煤灰和礦渣粉代替水泥[1-2]，在保證強度的同時降低水化熱，計算最大絕熱溫升值42.0℃，經過約70h泵送，混凝土一次澆筑完成，通過對強度監測，其28d、60d平均強度分別達到55.0MPa、63.3MPa。拆模后淋水養護，混凝土表面無溫度裂縫，外觀質量較好。

在財富中心大體積筏板混凝土成功澆筑的基礎上，進行該工程配合比的調整與驗證：同樣采取粉煤灰與礦渣粉復摻的思路[3]，在保證強度的基礎上適當調大水膠比，以保證膨脹劑充分參與水化反應，選用生產用原材料進行混凝土工作性、絕熱溫升、力學性能與耐久性的驗證，并通過配合比設計、生產澆筑及養護等措施控制混凝土表面溫度裂縫的產生。

同時，由于該工程以60d齡期作為抗壓強度驗收依據，決定采用非早強水泥，盡量降低水泥用量，控制混凝土早期水化熱[4]。

最后，依據相關標準規范，膨脹劑不得用于長期環境溫度超過80℃的工程中[5]，同樣在高強度等級、厚大混凝土結構中由于內部水分不足，膨脹劑的作用較難發揮[6]；但在該工程中由于選用較大水膠比，內部最高溫度能夠控制在80℃以下，為了保證該筏板基礎混凝土的抗滲性和耐久性，控制混凝土收縮，防止混凝土裂縫的產生，決定內摻7%的膨脹劑。

2.3 原材料選擇

（1）水泥：采用P·O42.5水泥，主要物理性能指標如表1所示。

表1 水泥主要性能指標

（2）礦物摻合料

粉煤灰：Ⅱ級粉煤灰，主要物理性能指標如表2所示。

表2 粉煤灰主要物理性能

礦渣粉：S75級，主要物理性能指標如表3所示。

表3 礦渣粉主要物理性能

（3）細骨料：混合砂，主要物理性能指標如表4所示。

表4 細骨料主要物理性能

（4）粗骨料：選用粒徑5～10mm與10～20mm的兩級配碎石。

（5）減水劑：緩凝型高性能聚羧酸減水劑，主要物理性能指標如表5所示。

表5 減水劑主要物理性能

（6）膨脹劑：ZY-1。

（7）拌合用水：自來水。

2.4 配合比確定

原C40大體積混凝土配合比及性能檢測結果如表6、表7所示。

表6 C40大體積混凝土配合比（kg/m3）

表7 C40大體積混凝土性能檢測指標

在上述配合比基礎上，降低水泥用量，增大摻合料摻量，適當增大用水量，進行混凝土性能的試配驗證試驗，擬定C35P8配合比如表8所示。

表8 C35P8大體積混凝土配合比（kg/m3）

其試配結果如表9所示。

表9 C35P8大體積混凝土性能檢測指標

拌合物性能檢測如圖2所示。

圖2 混凝土拌合物坍落度與擴展度檢測

由上述試配結果可以看出，該配合比工作性能、絕熱溫升、力學性能以及抗滲性均能夠滿足要求。為進一步驗證該配合比的符合性，以此為基準上下浮動0.05的水膠比進行了強度試驗驗證，并最終確定選用該配合比。

3 混凝土應用及效果

3.1 生產與施工過程

3.1.1 混凝土生產

為保證該工程質量，從原材料入場檢測、配合比設計、混凝土運輸、澆筑以及養護等方面均采取了相應的技術措施：

（1）每種原材料均來源于同一廠家、同一品種、同一批次，儲備量至少滿足7500m3要求。

（2）生產供應前1h，對混凝土影響較大的外加劑、水、粉料稱進行重新校核，嚴控攪拌時間，以保證混凝土拌合物的各組成材料拌合均勻，混凝土拌合物有良好的和易性和可泵性。

（3）出料時，由技術人員對該任務混凝土進行開盤鑒定，滿足工作性后方可出站，每100m3混凝土成型取樣1次，并增加制作1組試驗齡期為60d的試件。

3.1.2 混凝土澆筑

混凝土最大單次方量為6000m3，采用2臺車泵和1臺車載泵同時進行泵送澆筑，澆筑時間控制在50h內。此次車載泵泵送管道距離約150m，為保證此次混凝土的連續供應，辦理40臺罐車道路通行證，站內調度通過GPS車輛衛星定位系統的管理，充分利用系統實時監控車輛運行狀況的功能，確保供應的及時性和連續性，合理的安排澆筑順序以避免產生施工冷縫。

混凝土運至現場后，在監理、施工單位及技術人員共同確認混凝土工作性能、入模溫度（平均28.6℃）合格后，才能入模澆筑（如圖3）。如坍落度偏小，可添加二摻外加劑高速旋轉車罐體，調整合格再卸料澆筑，質量不符合施工要求的混凝土禁止入模，同時嚴格按規定留取立方體強度試件。

混凝土澆筑完成后，采用薄膜覆蓋，同時在混凝土表面蓄10～20cm水的方式進行養護，保證混凝土內外溫差在25℃以內。

圖3 筏板基礎混凝土泵送澆筑現場

3.2 應用效果

3.2.1 表觀質量

拆模觀察混凝土表觀質量良好，無明顯溫度裂縫產生。

3.2.2 抗壓強度

在大體積筏板混凝土澆筑期間共留置40組混凝土試件，并對其強度發展進行監測，結果如表10所示。

表10 混凝土出廠留樣強度

在7d齡期時，出廠混凝土平均抗壓強度值達到設計值的90%以上，28d平均抗壓強度值達到133%，強度滿足率P為100%，60d抗壓強度值更是達到了151%，混凝土出廠質量得到有效保障。

4 結語

（1）根據該工程混凝土技術特點和難點，結合施工單位近期類似工程生產經驗，采用大摻量摻合料進行配合比設計和驗證試配，其工作性能、力學性能、絕熱溫升以及抗滲性能均滿足設計要求。

（2）工程應用表明：該混凝土工作性能較好、入模澆筑順利；其表觀質量優良，無明顯溫度裂縫產生；經出廠混凝土留樣檢測，28d強度平均值達到133%，強度保證率100%，較好地保證了工程質量。

[1]劉明均，雷鳴煒，呂文武，等.大摻量礦物摻合料混凝土技術在大型基礎底板工程中的應用[J].混凝土世界，2011(1)：58-60.

[2]趙日煦，龐二波，高飛，等.武漢綠地中心C50大體積底板混凝土試驗與工程應用[J].施工技術，2014(24)：01-05.

[3]閻培渝，胡瑾，周予啟.大體積底板混凝土施工技術路線選擇[J].施工技術，2013(42)：32-34.

[4]中國冶金建筑協會.GB 50496-2009大體積混凝土施工規范[S].住建部，國家質量監督檢驗檢疫總局，2009.

[5]住建部，國家質量監督檢驗檢疫總局.GB50119-2013混凝土外加劑應用技術規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2014.

[6]閻培渝.一分為二看膨脹劑的使用[J].商品混凝土，2007 (5)：1-2.

責任編輯：孫蘇，李紅

Design and Application of Mass Concrete for Raft Foundation in Chongqing

Combined with the design requirements of C35P8 mass concrete for the raft foundation T3N,the C35P8 proportion ratio is planed based on the existing proportion ratio of C40 mass concrete.The reasons are as follows:decreasing the amount of cement,increasing the ratio of water and binders properly,adding 37%mineral admixture(fly ash and ground slag)and 7%concrete expansion;verifying its working performance and mechanical property,with the verification results as the following:slump flow of 550mm,an adiabatic temperature increase of 39.3℃,60d compressive strength of 55.3MPa and permeability being/greater than P8.The process of producing and casting goes well with the average casting temperature of 28.6℃and good performance.The strength reliability reaches 100%after 28 days curing.Above all,the proportion ratio design for this mass concrete satisfies the construction requirements with quite good application effects.

raft foundation;mass concrete;super high-rise;proportion ratio design

TU528

A

1671-9107（2017）04-0058-03

基金論文：該論文為重慶建工集團技術創新項目“超高層泵送混凝土配制與施工關鍵技術研究及工程應用示范”基金論文之一。

10.3969／j.issn.1671-9107.2017.04.058

2016-12-28

石從黎（1981-），男，四川德陽人，研究生，高級工程師，從事混凝土產品及其技術的研究開發。