某塔樓底板大體積混凝土澆筑施工分析

劉 廣 超

(中國建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 450000)

某塔樓底板大體積混凝土澆筑施工分析

劉 廣 超

(中國建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 450000)

基于某實際工程中超厚底板大體積混凝土施工案例，闡述了此類工程施工的難點，包括支撐體系搭設(shè)、冷水管布置、測溫點布置、混凝土配合比優(yōu)選、混凝土養(yǎng)護(hù)等，通過做好整個施工過程事前、事中、事后控制，較好完成了該項目工程施工的既定目標(biāo)。

底板，混凝土，大體積，配合比

1 項目概況

某高層建設(shè)工程項目，該建筑為型鋼混凝土框架—核心筒結(jié)構(gòu)，建筑高度342 m，地下共3層，地上共76層，總建筑面積近17萬m2。該建筑采用樁筏形式基礎(chǔ)，建設(shè)場地區(qū)域地下水存在弱腐蝕。本項目塔樓核心筒區(qū)域基坑的深度達(dá)到27.5 m，設(shè)計基礎(chǔ)底板混凝土厚度達(dá)到4.5 m，在電梯井位置處的局部厚度達(dá)到12.80 m，屬于超厚底板，底板混凝土設(shè)計強度等級C40，抗?jié)B等級P10。在該塔樓范圍的基礎(chǔ)底板面積共6 500余平方米，施工過程中需要一次性澆筑完成，混凝土澆筑方量超過30 000 m3，為大體積混凝土施工。

2 施工關(guān)鍵問題

1)考慮基礎(chǔ)底板對抗裂性、抗?jié)B性要求較高。該設(shè)計中采用了C40補償收縮混凝土；該基礎(chǔ)下部土體為粉質(zhì)黏土層，基礎(chǔ)底板受到樁等約束作用，變形無法協(xié)調(diào)，在底板混凝土澆筑結(jié)束之后，底板容易受到內(nèi)外溫差及混凝土收縮變形導(dǎo)致開裂[1,2]。

2)該塔樓的基礎(chǔ)底板厚度較大，局部最大達(dá)到12.8 m，東西方向最大長度為94 m，南北方向最大長度為80.4 m，底板承受的溫度收縮應(yīng)力較大，需要采取嚴(yán)格的控溫措施。

3)底板防水構(gòu)造措施。該防水節(jié)點需要注意底板與內(nèi)支撐鋼管等部分，該塔樓的基礎(chǔ)采用鋼管支撐體系，施工時需要注意處理好鋼管兩端的封堵問題。

4)該項目施工時節(jié)溫度相對較高，施工時最高氣溫為32 ℃，最低氣溫為25 ℃。

5)施工過程中需要考慮好混凝土澆筑材料供應(yīng)、澆筑設(shè)備等一系列問題。

3 混凝土連續(xù)澆筑施工準(zhǔn)備工作

3.1 場地條件及材料供應(yīng)

該項目底板混凝土總量約3.3萬m3，根據(jù)現(xiàn)場條件了解，現(xiàn)場僅可停置9輛泵車，根據(jù)車載泵實際規(guī)劃，澆筑峰值強度約350 m3/h。綜述攪拌站與項目之間的距離及攪拌站生產(chǎn)效率，預(yù)估攪拌站的產(chǎn)能約為600 m3/h，可以滿足本項目施工要求。

3.2 場地周邊交通規(guī)劃

該項目地處市區(qū)，周邊毗鄰小區(qū)、商城等，交通運輸需要提前規(guī)劃。施工時項目部提前與交管部門、攪拌站聯(lián)系，規(guī)劃攪拌站與項目現(xiàn)場之間備選道路，并擇優(yōu)出最佳運輸路線，施工時在該路線配備20余名交通疏導(dǎo)人員輔助調(diào)度。

根據(jù)綜合計算分析，在項目施工期間，攪拌站采用了3條180 m3/h生產(chǎn)線，原材料配備充足，項目共使用90部罐車，在道路運輸高峰期則增加到130臺，運輸路線中共包含1條主線及其他3條備用線路。

3.3 現(xiàn)場交通安排

在混凝土澆筑過程中，對于現(xiàn)場交通組織原則如下：

1)施工過程中對附近道路予以疏導(dǎo)，僅允許停靠混凝土罐車；

2)在項目西側(cè)道路規(guī)劃1個車道，用作混凝土罐車等待進(jìn)場，以保證混凝土澆筑施工連續(xù)進(jìn)行；

3)在混凝土施工現(xiàn)場需要設(shè)置交通引導(dǎo)標(biāo)識，為交通分流和混凝土罐車進(jìn)場提供引導(dǎo)；

4)項目部需要在施工時組建現(xiàn)場交通引導(dǎo)小組，組織好交通引導(dǎo)、指揮車輛。

4 混凝土澆筑施工控制技術(shù)

4.1 原材料質(zhì)量控制

混凝土原材料質(zhì)量控制對于底板混凝土澆筑質(zhì)量至關(guān)重要。混凝土各項原材料質(zhì)量控制要求：

1)水泥：42.5普通硅酸鹽水泥，需要確保體積安定性合格；

2)細(xì)骨料：中砂，河砂，細(xì)度模數(shù)為2.6，含泥量小于2%，氯離子含量0.002%，內(nèi)、外照射指數(shù)小于1.0%；

3)粗骨料：碎石，粒徑為5 mm～25 mm，含泥量為0.3%，壓碎指標(biāo)9.6%，內(nèi)、外照射指數(shù)低于1.0%；

4)外摻料：Ⅱ級粉煤灰、S95礦渣粉；

5)外加劑：需要摻入緩凝型高效減水劑及纖維抗裂劑；

6)自來水。

4.2 配合比設(shè)計

本項目底板混凝土設(shè)計強度等級為C40，抗?jié)B等級為P10，在施工前需要對混凝土配合比進(jìn)行試配。按照相關(guān)規(guī)范要求，結(jié)合底板環(huán)境類別及相關(guān)工程經(jīng)驗，在確保混凝土強度及工作性能要求前提下，控制配合比中粉煤灰用量大于礦粉，以保證粉煤灰對混凝土保水性及降低收縮性功能的發(fā)揮[3]。

經(jīng)過多次試配，會同設(shè)計、監(jiān)理、攪拌站等各方面共同確定混凝土配合比，得出水∶水泥∶砂∶石∶外加劑∶抗裂劑∶粉煤灰∶礦渣粉=160∶260∶700∶1 053∶14.5∶35∶87∶60，水膠比為0.39。配合比中控制了水泥的用量，較好降低了混凝土澆筑釋放的熱量。

5 底板澆筑布置

5.1 設(shè)備的布置

在項目施工過程中，限于周邊場地，無法采用溜槽或者汽車泵進(jìn)行混凝土澆筑，底板澆筑共準(zhǔn)備了11臺車載泵進(jìn)行澆筑，其中東側(cè)布置2臺，西側(cè)布置7臺，2臺備用。設(shè)備配置如表1所示。

表1 設(shè)備配置表

5.2 支撐系統(tǒng)搭設(shè)

考慮到底板混凝土較厚，鋼筋直徑較粗，為滿足支撐要求，同時方便降溫波紋管道的安放，施工中采用未涂油漆的鋼管搭設(shè)腳手架進(jìn)行支撐，基于理論計算，得出立桿的間距為1 200 mm，從兩側(cè)200 mm位置開始布置，水平桿件距離為1 500 mm，掃地桿從鋼筋網(wǎng)往上200 mm位置搭設(shè)，水平剪刀撐3道，豎向剪刀撐之間的距離不得超過6跨，具體布置如圖1所示。

防水節(jié)點處理：在水平和豎向鋼管填塞止水條，隨后灌注水泥漿，在鋼管外側(cè)焊接鋼板止水環(huán)，以此防止鋼管兩側(cè)形成滲水路徑。

5.3 底板降溫管道布置

由于底板混凝土厚度較大，其澆筑過程中也會釋放大量水化熱，為了穩(wěn)定溫度，需要確保混凝土各級溫差可控，在混凝土中埋設(shè)水管降溫，水管采用45 mm直徑的金屬波紋管道，管道單根長度為200 mm，每根管道配備獨立的閥門，按照溫度控制管道流量，管道設(shè)計水平、豎向布置間距均為1 500 mm，共布置8層。降溫水管與鋼管腳手架采用扎絲綁扎牢固，同時需要在波紋管對應(yīng)標(biāo)高位置的腳手架水平桿件間距進(jìn)行加密。

6 混凝土施工

6.1 澆筑流程

1)超厚混凝土底板澆筑原則：先核心筒部分，隨后由東向西“斜面分層”進(jìn)行，即斜向分層、一次澆筑到底、逐漸后退進(jìn)行。按照自然流淌的坡度斜面分層澆筑，每層厚度約0.5 m。

2)混凝土澆筑過程分為3個部分，首先9臺車載泵澆筑電梯核心筒和南側(cè)承臺混凝土，澆筑面距離底板1.5 m左右轉(zhuǎn)入第2部分澆筑。第二部分2臺車載泵在電梯核心筒和南側(cè)承臺澆筑混凝土，7臺車載泵由東往西澆筑混凝土，應(yīng)確保東側(cè)變形到電梯核心筒和南側(cè)承臺東側(cè)位置混凝土澆筑的時間到電梯核心筒和南側(cè)承臺混凝土澆筑到底板所用時間銜接完好，防止混凝土存在冷接縫。第二階段混凝土反向分層澆筑混凝土順序為：3臺車載泵由中間向西進(jìn)行澆筑、另外4臺由中間向東進(jìn)行，澆筑到邊線后逆向澆筑。澆筑過程中應(yīng)避免形成冷接縫。第三階段為7臺車載泵由東往西澆筑。

6.2 混凝土振搗注意事項

混凝土振搗過程中需要注意以下方面：

1)采用先澆筑電梯井等標(biāo)高低的混凝土，待電梯井混凝土澆筑到底板標(biāo)高附近時，再進(jìn)行整體推移式連續(xù)澆筑；

2)斜面分層法施工，每層厚度約0.5 m，上層與下層混凝土澆筑時間間隔不得超過混凝土初凝時間，澆筑上層之前，需要對下層混凝土再次振搗，水平振搗交界面的搭接長度不小于500 mm；

3)振搗時1個泵口配備4臺振搗棒，第1個設(shè)置在坡腳，第2個設(shè)置在坡中，第3道設(shè)置在坡頂，先振搗出料口位置，隨后再全面振搗；

4)振搗棒的作用范圍為300 mm～400 mm，振搗快插慢拔，確保振搗密實。

6.3 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑完畢后需要及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)采用覆蓋塑料薄膜和麻袋，共覆蓋3層，并配合金屬波紋管道循環(huán)冷水進(jìn)行降溫。在養(yǎng)護(hù)過程中，需要監(jiān)測混凝土溫度，按照返回的溫度數(shù)據(jù)，調(diào)整管道內(nèi)流量，確保混凝土內(nèi)外溫差滿足既定要求[4]。

6.4 溫度監(jiān)測

按照相關(guān)規(guī)范要求，施工中兩條測試軸線共布置了10個溫度監(jiān)測處，在電梯井底板較深處增加2個，總共布置12處溫度監(jiān)測點，每處溫度監(jiān)測除表面、底面、中間位置，其余豎向測點的布置距離為0.6 m，共安置189個溫度監(jiān)測點。

7 結(jié)語

基于實際工程案例，闡述了大體積混凝土底板施工過程。通過優(yōu)化配合比設(shè)計，降低施工過程水化熱。基于合理的規(guī)劃，確保混凝土供應(yīng)進(jìn)場，嚴(yán)格控制施工進(jìn)程，實現(xiàn)混凝土連續(xù)澆筑。混凝土澆筑完成后，及時覆蓋養(yǎng)護(hù)，確保混凝土施工質(zhì)量。整個施工過程做好事前、事中、事后控制，確保混凝土澆筑有序進(jìn)行，完成項目既定施工目標(biāo)。

[1] 談新文.建筑工程大體積混凝土澆筑的特點與施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2012(19):62.

[2] 朱輝宿.淺談建筑工程大體積混凝土澆筑施工技術(shù)[J].四川水泥,2014(11):213.

[3] 喬宗華.論建筑工程中大體積混凝土澆筑的施工技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2011(36)：37.

[4] 劉春梅.淺談建筑工程大體積混凝土澆筑施工技術(shù)[J].江西建材,2014(20):104-105.

Construction analysis of mass concrete pouring of atower floor

Liu Guangchao

(ChinaConstructionSeventhEngineeringDivison.Corp.Ltd,Zhengzhou450000,China)

In a practical engineering thick mass concrete construction based on case, expounds the difficulties of such construction, including supporting system erection, layout, cold water pipe measuring point layout, concrete mix optimization, concrete curing etc.. Through the entire construction process, in advance, in the matter, after the event control, has completed the project construction goal.

bottom plate, concrete, large volume, mix ratio

1009-6825(2017)22-0130-02

2017-05-26

劉廣超(1988- )，男，助理工程師

TU755

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