某項目大體積混凝土施工方案設計

吳朝明

本文結合高層建筑基礎底板大體積混凝土施工的難點，從施工部署、施工準備、溫度應力、施工措施、測溫等方面探討了大體積混凝土施工方案。

1. 工程概況

本項目項目為商業住房，基礎形式為筏板基礎，本工程設計使用年限為50年，建筑結構安全等級為二級，結構裂縫控制為三級。

本工程基礎分3個作業分區，筏板基礎厚700mm，采用C30抗滲混凝土【在混凝土中摻加聚丙烯纖維及硫鋁酸鈣類混凝土微膨脹劑（微膨脹劑經與水泥、水拌和后水化反應生成以鈣礬石作為膨脹源的補嘗收縮混凝土）】，基礎底板的混凝土量約為12000立方米。

2. 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。

2.1材料選擇

（1）水泥：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。因此確定采用水化熱比較低的礦渣硅酸鹽水泥，標號為425#，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（或卵石），粒徑10-30mm，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0.5mm，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10%以內，采用外摻法。

（5）外加劑：設計無具體要求，通過分析比較及過去在其它工程上的使用經驗，每立方米混凝土2kg，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。

3.2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）混凝土配合比應提前試配確定。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。

4. 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3d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即：溫差不宜超過25度。表面溫度的控制可采取調整保溫層的厚度。

5. 大體積混凝土施工

（1）混凝土采用商品混凝土，用混凝土運輸車運到現場，每區采用一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的適應泵送工藝，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間題，也便于澆筑完的部位進行覆蓋和保溫。

（3）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。

（4）基礎加強帶兩邊用鋼絲網隔斷，澆筑比周邊混凝土高一個強度等級標號混凝土。

6. 混凝土測溫工作

6.1測溫點的布置方式

根據混凝土結構工程施工規范《GB50666-2011》8.7.4條要求，基礎未超過1.6米厚度可不設測溫點，本工程最厚0.7米厚，可不設測溫點。本項目為檢測混凝土溫度，筏板電梯井均設置測溫點，底板測溫區的測點布置在電梯井軸線交叉點處。頂、底兩個測溫點距底板、頂板面各50mm。混凝土中測溫孔采用導熱良好的焊接SC20鋼管制作。此外大氣中布設2個測溫點，以比較混凝土表面溫度與大氣溫度之差。鋼管焊接固定在鋼筋上，下端封口，上端用木楔塞住，以防混凝土進入管內。每組測溫管上口露出底板表面100mm左右，測溫用普通煤油溫度計測讀，為能精確體現混凝土內部溫度，測溫管上口必須用棉包塞嚴，測完溫度繼續塞好棉包。中止測溫記錄后，采用高強度等級無收縮防水砂漿注漿封閉測溫管。

6.2測溫記錄要求

對于混凝土的測溫時間及測溫頻度，根據混凝土初期升溫較快，混凝土內部的溫升主要集中在澆筑后的3～5d，一般在5d之內溫升可達到或接近最高峰值，另外，混凝土內部的最大溫升，是隨著結構物厚度的增加而增高。

7. 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二層草席，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。

（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。

參考文獻：

[1]混凝土結構工程施工規范《GB50666-2011》;

[2]《大體積混凝土溫度控制研究》[J].中國公路，2020（9）;

[3]《超厚基礎底板大體積混凝土施工質量控制》[J].房地產世界，2020（16）;