大體積混凝土施工技術

      

摘  要  目前，超厚大體積混凝土不斷增加，施工方法也各不相同。本文介紹了某工程2.8m厚底板（9600m3）一次澆筑的施工技術。
關鍵詞  大體積混凝土  一次澆筑  水化熱  溫度應力
    1大體積混凝土施工現(xiàn)狀
目前，國內(nèi)大型工業(yè)與民用建筑的比例不斷增加，30層以上的高層樓房已經(jīng)比較普遍，隨著建筑高度增加，高層建筑地下室的底板一般較厚，有的已經(jīng)達到2m以上。日本建筑學會對大體積混凝土的定義是：“結構斷面最小尺寸在80cm以上，同時水化熱引起的混凝土內(nèi)最高溫度與表面溫度之差預計超過25℃的混凝土稱之為大體積混凝土?！币虼烁邔咏ㄖA底版均為大體積混凝土，而大體積混凝土施工的主要技術難點為溫度裂縫的控制問題。
大體積混凝土在施工階段之所以會產(chǎn)生裂縫，是其內(nèi)外矛盾發(fā)展的結果。一方面由于水泥水化熱引起的結構內(nèi)外溫差過大而產(chǎn)生的溫度應力和溫度變形，另一方面，結構物的內(nèi)外約束要阻止這種變形。混凝土在硬化過程中，一旦溫度應力超過混凝土所能承受的拉應力極限時，就會出現(xiàn)裂縫。
隨著大體積混凝土工程實例不斷增加，國內(nèi)已經(jīng)積累了較多的施工經(jīng)驗，但由于各工程的設計、施工條件的不同，大體積混凝土的施工仍然缺少實用、成熟的依據(jù)，而且施工中掌握不好，會出現(xiàn)一些反常的現(xiàn)象。各工程對溫度應力的控制基本上均依據(jù)“混凝土內(nèi)外溫差≯25℃”的規(guī)定。但是，國內(nèi)其他一些工程的實際情況表明：有的工程混凝土內(nèi)外溫差超過了25℃，但并沒有出現(xiàn)裂縫，對較厚的混凝土此溫差值可適當放寬。
由于大體積混凝土施工影響因素較多（水泥品種、澆筑方法、混凝土厚度、降溫措施、環(huán)境溫度等），每個工程需要根據(jù)具體情況采取不同的施工技術，保證混凝土的施工質(zhì)量。
2大體積混凝土主要施工技術措施
2.1通過降低水化熱，控制總溫升。
混凝土的絕熱溫升是引起溫度應力的根本原因，控制絕熱溫升便能降低內(nèi)外溫差，主要措施有：
2.1.1減少水泥用量，摻加粉煤灰；
2.1.2減少拌合水，摻加減水劑；
2.1.3選用水化熱較低的水泥，如礦渣水泥；
2.1.4在夏季環(huán)境溫度高時，降低拌合水的溫度，如采用深井水等。
2.2通過其他措施，降低總溫升。
2.2.1在混凝土澆筑前預埋鋼管，混凝土澆筑成型后，通過循環(huán)的冷水進行降溫，此種方法成本較高；
2.2.2底板分兩次澆筑，如3m厚底板，可先澆筑1.6m，過一段時間再澆筑1.4m厚，此種施工方法由于增加了施工工序，延長了施工工期。
2.2.3混凝土澆筑過程中分層澆筑。
2.3采取保溫措施，使混凝土表面溫度降低速度減慢，主要措施有覆蓋防火草簾被和蓄水養(yǎng)護等，夏季采用蓄水養(yǎng)護效果較好。
3工程概況 
本工程位于北京市，地下四層，地上35層，總高150m。地下為鋼筋混凝土結構，地上為全鋼結構?；A底板厚度為2.8m，混凝土強度等級為C40P10，方量約為9600m3?；A底板為不規(guī)則多邊形，長度為65m,寬度為50m, 未設后澆帶，基礎底板要求一次澆筑完成。實際施工從2003年3月22～24日用了68小時澆筑完成。
本大體積混凝土施工的特點如下：
第一，混凝土超厚。最小厚度為2.8m，核心筒集水坑處厚度達到5.3m，這使混凝土內(nèi)部的熱量不易散發(fā)出來。從而在混凝土的內(nèi)部形成較大的溫升。
第二，混凝土強度等級較高，為C40，由于配制C40大坍落度混凝土一般需要采用水化熱較高的Po42.5#水泥，水泥用量也較多，造成混凝土的溫升必然較高。
第三，底板未設后澆帶，由于工期緊張，水平分層澆筑也不能采用，因此9600m3混凝土必須一此澆筑完成。
綜合以上特點，本工程在國內(nèi)大體積混凝土施工中也屬難度較大項目。
4工程具體施工技術
針對本工程的特點和難點，需要重點解決混凝土的配合比設計、混凝土澆筑過程組織設計、混凝土澆筑成型后的保溫及溫度監(jiān)控技術。
4.1混凝土的配合比設計
混凝土的配合比設計是否合適對大體積混凝土施工是至關重要的。本工程的配合比除了解決降低水化熱的問題，還有混凝土的初凝時間問題。為此，項目部和北京六建攪拌站等單位一起對混凝土的配合比進行了反復論證研究。

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