高層建筑地下室大體積混凝土施工技術(shù)

王龍

摘 要：高層建筑地下室大體積混凝土通常厚度和體量都較大，水泥水化熱引起的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力，容易導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。本文從施工策劃與組織、澆筑施工、溫度控制、養(yǎng)護(hù)和后澆帶處理等方面，探討了控制裂縫并保證混凝土質(zhì)量的方法與措施。

關(guān)鍵詞：高層建筑；大體積混凝土；施工技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

大體積混凝土是指結(jié)構(gòu)尺寸不小于1m的體量很大的混凝土，例如高層建筑箱形基礎(chǔ)、筏式基礎(chǔ)、深梁、樁基承臺(tái)等，它們往往體量很大，從數(shù)千立方米至上萬(wàn)立方米不等。一般來(lái)說(shuō)，大體積混凝土結(jié)構(gòu)很少由于外荷載而引起開(kāi)裂，主要因?yàn)樗嗨^(guò)程中產(chǎn)生的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力引起開(kāi)裂。混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂會(huì)降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，引起鋼筋銹蝕，從而縮短混凝土結(jié)構(gòu)壽命，因此必須控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫。

1 施工策劃與組織

（1）施工策劃。大體積混凝土在施工前必須做好各方面的準(zhǔn)備，確定施工方案，選擇原材料及配合比，布置設(shè)備與泵管，計(jì)劃場(chǎng)內(nèi)外交通組織，控制裂縫的各種措施等。（2）原材料及配合比選擇。大體積混凝土在滿(mǎn)足強(qiáng)度、和易性及耐久性條件下，應(yīng)盡量減少水泥水化熱，所以應(yīng)選擇中低熱硅酸鹽水泥，應(yīng)用“雙摻技術(shù)”——摻加低鈣粉煤灰、磨細(xì)礦渣粉、高效減水劑或泵送劑，優(yōu)化砂石級(jí)配等。（3）設(shè)備與泵管布置。根據(jù)澆筑總量、運(yùn)距、混凝土供應(yīng)點(diǎn)生產(chǎn)能力等情況，確定設(shè)備配置及泵管布置等。要考慮備用情況，預(yù)防施工時(shí)設(shè)備故障等情況發(fā)生。（4）交通組織。對(duì)于場(chǎng)外交通組織，應(yīng)主動(dòng)與交管部門(mén)疏通，爭(zhēng)取其協(xié)助，或者選擇施工時(shí)間避開(kāi)交通高峰時(shí)段等。場(chǎng)內(nèi)交通組織應(yīng)順暢，設(shè)置單向施工道路、顯眼的標(biāo)識(shí)牌、預(yù)留空地作罐車(chē)等待區(qū)域等。（5）控制裂縫的措施。如前所述，裂縫主要是由溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力引起的，所以要控制初始溫度，驗(yàn)算澆筑溫度應(yīng)力，選擇合理的澆筑方法和養(yǎng)護(hù)措施等。初始溫度控制主要是把握好原材料溫度、入模溫度等。驗(yàn)算溫度應(yīng)力，以決定所采取的溫控措施是否滿(mǎn)足不開(kāi)裂要求，必要時(shí)設(shè)置循環(huán)冷卻水管。對(duì)于超長(zhǎng)超大混凝土工程，可以采取設(shè)置伸縮后澆帶、沉降后澆帶的措施，也可采用不設(shè)置后澆帶的跳倉(cāng)法技術(shù)，可以簡(jiǎn)化施工工藝和提高工效。在大體積混凝土結(jié)構(gòu)適當(dāng)部位設(shè)置測(cè)溫點(diǎn)是必要的，可監(jiān)控溫度變化，以決定是否采取應(yīng)急措施。

2 澆筑施工

（1）澆筑方案。大體積混凝土可采用全面分層（整體分層）、分段（塊）分層和斜面分層3種方法。澆筑層厚度，采用全面分層時(shí)厚度宜為300mm～500mm，一般不宜超過(guò)1.0m。分塊最大尺寸宜為30m，跳倉(cāng)法施工的最大分塊尺寸不宜超過(guò)40m。全面分層的間歇時(shí)間，后一層應(yīng)在前一層初凝之前澆筑完畢，否則要按施工縫處理。跳倉(cāng)法相鄰塊的間隔時(shí)間夏季7d～10d，冬季10d～15d，可保證充分收縮，防止開(kāi)裂?；炷磷杂尚堵涓叨瘸^(guò)2m應(yīng)設(shè)置串筒和溜槽。為了及時(shí)排除混凝土表面泌水，應(yīng)設(shè)置集水坑和抽水泵排水。（2）澆筑方法。一般先澆深的位置，再澆淺的位置，例如先澆集水坑、電梯井等處，后澆主樓混凝土。以斜面分層法為例，試配混凝土初凝時(shí)間如果為8h，分層間隔應(yīng)控制在6h以?xún)?nèi)。每層厚度控制在500mm，流淌坡度為1∶6～1∶8。按1臺(tái)泵車(chē)、3臺(tái)振動(dòng)棒、6名施工人員配置，分別在坡頂、坡中和坡腳各設(shè)置一個(gè)振動(dòng)棒，平行向前推進(jìn)，沿坡流一次到頂，泌水則沿斜坡流至集水坑。振動(dòng)棒插入間距控制在400mm～500mm，每次振搗時(shí)間控制在15s～30s。振動(dòng)棒要快插慢拔，并在振搗時(shí)上下抽動(dòng)，使振搗更為均勻。大體積底板混凝土宜采用二次振搗，這樣可以使混凝土表面更加密實(shí)。二次振搗應(yīng)在第一次振搗完成后20min～30min開(kāi)始，并應(yīng)在混凝土初凝前結(jié)束。混凝土表面泌水消失后，先用長(zhǎng)刮尺刮平，再用木抹子搓平和壓實(shí)，在混凝土終凝前用鐵抹子抹壓3遍，以閉合表面裂縫。終凝時(shí)間可用手壓法確定。

3 溫度控制

混凝土入模溫度應(yīng)不超過(guò)30℃。澆筑體里表溫差不應(yīng)超過(guò)25℃。澆筑體降溫速率不應(yīng)超過(guò)3.0℃/d，控制在2.0℃/d較為適宜。澆筑體表面溫度與大氣溫度之差不宜超過(guò)20℃。沿澆筑體高度方向，測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)設(shè)在混凝土表面、中部和底部，垂直間距500mm～800mm；平面方向，按對(duì)稱(chēng)性原則選取1/4區(qū)塊處布點(diǎn)，間距2.5m～5m。升溫階段（澆筑后72h內(nèi)的）每隔2h測(cè)溫1次，降溫階段應(yīng)每隔4h測(cè)溫1次，7～14d每隔6h測(cè)溫1次。混凝土內(nèi)部最高溫度與大氣溫度之間溫差在20℃以下時(shí)，可終止測(cè)溫。

4 養(yǎng)護(hù)

（1）養(yǎng)護(hù)方法。大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)一般采用降溫法和保溫法。降溫法是在混凝土澆筑成型后，通過(guò)蓄水、噴曬水的方法降溫養(yǎng)護(hù)。保溫法是在混凝土澆筑成型后，覆蓋保溫材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，如覆蓋塑料薄膜、草袋、薄膜養(yǎng)生液等。（2）保溫法養(yǎng)護(hù)?；炷翝仓尚?，接近終凝時(shí)覆蓋1層塑料薄膜，以減少早期水分散失。達(dá)到終凝后再覆蓋數(shù)層草袋，最上面再覆蓋1層塑料薄膜，避免突遇降水使保溫層降溫。養(yǎng)護(hù)時(shí)間根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式和混凝土強(qiáng)度發(fā)展情況，抗拉強(qiáng)度超過(guò)降溫階段拉應(yīng)力后可終止養(yǎng)護(hù)，例如某工程地下室底板推定30d為臨界期，30d后逐步減少覆蓋層厚度，直至45d全部撤除保溫材料。（3）降溫法養(yǎng)護(hù)?；炷翝仓尚秃?，不拆除模板，蓄水50mm～100mm，時(shí)間為7d。7d后繼續(xù)澆水養(yǎng)護(hù)7d。

5 后澆帶處理

（1）沉降后澆帶。大體積混凝土主體結(jié)構(gòu)施工完畢，待沉降穩(wěn)定以后，先對(duì)施工面進(jìn)行清理，并調(diào)直鋼筋，然后鑿除松動(dòng)或不規(guī)則的混凝土，固定止水條，潤(rùn)濕舊混凝土施工面，然后澆筑比原混凝土強(qiáng)度等級(jí)高一級(jí)的早強(qiáng)補(bǔ)償收縮（微膨脹）細(xì)石混凝土。（2）伸縮后澆帶。伸縮后澆帶混凝土應(yīng)在兩側(cè)混凝土收縮穩(wěn)定后，一般是2個(gè)月后，清理施工面以后，調(diào)直鋼筋，鑿除松動(dòng)或不規(guī)則的混凝土，固定止水條，潤(rùn)濕舊混凝土，澆筑強(qiáng)度比兩側(cè)混凝土高一級(jí)的早強(qiáng)補(bǔ)償收縮細(xì)石混凝土。

結(jié)語(yǔ)

與普通混凝土相比，大體積混凝土體形大，結(jié)構(gòu)厚，混凝土用量多，工程條件復(fù)雜，施工技術(shù)要求高，所以從原材料選擇與配合比設(shè)計(jì)、施工組織及施工中各個(gè)環(huán)節(jié)都需要采取合理的技術(shù)和措施，以減少混凝土裂縫，提高大體積混凝土施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]劉波，趙飛，羅軒忠，等.武漢綠地中心工程超厚底板大體積混凝土施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2015，44（04）.