山东能源盛鲁能化鄂尔多斯市新能源有限公司 内蒙古自治区鄂尔多斯市 017000
摘要:延长石油科研中心项目塔楼底板单体浇筑量达1．6万m，强度等级为C45P10，是目前国内西北地区民用建筑底板混凝土中单体浇筑量最多、筏板浇筑横纵尺寸最大的工程。本工程地处高新区繁华地段、车流量大、交通不便，且本工程施工现场狭小，如何保证混凝土浇筑平稳持续进行是本工程的难点。通过实时分析混凝土浇筑量、筏板浇筑实际流淌面三维模型和现场BIM模拟等方面来阐述底板混凝土浇筑施工过程中的关键问题，并提出相关设想。
关键词:高层建筑；大体积混凝土；筏板基础；浇筑；建筑信息模型；施工过程；控制
一、大体积混凝土浇筑施工过程中容易产生的问题
1.1水泥用量问题
水泥混凝土是建筑施工中使用较多的材料，根据不同类型和使用要求的工程项目在建造过程中使用的水泥规格和水泥量也不同。大体积混凝土主要成分包括石子、水泥、砂子和煤灰等，这些材料在混合后浇筑，其中关于煤灰材料的使用能够节约水泥的实际用量，并且有效的降低大体积混凝土水化热，从而提高混凝土的和易性。大体积混凝土中配置的煤灰量应该控制在29%左右，否则难以提高大体积混凝土后期浇筑使用的强度。大体积混凝土中砂子和石子的使用量不合理将会导致混凝土收缩变形难以达到预期效果，增加水泥用量。大体积混凝土浇筑施工中水泥用量与标准不符，会使水化热差异加大，这也是水泥型号和用量对大体积混凝土使用和浇筑施工中的水泥裂缝产生不利影响的主要原因。
1.2内外温差问题
不同型号的水泥产生的水化热情况不同，大体积混凝土在使用过程中由于混凝土本身在硬化期间容易因为内外温差的不同导致混凝土浇筑后出现裂缝。水化中的水泥材料会释放出水化热，大体积混凝土体积比常规类型的混凝土材料体积要大，难以在较短时间内释放出产生的大量水化热，导致这些水化热大量集聚在大体积混凝土内部，进而使大体积混凝土内部温度处于不断上升的阶段。这种混凝土内外温差加大，会导致大体积混凝土在浇筑施工中产生裂缝，过大的温差值会产生温度应力，导致温度裂缝大面积、大量增加，影响大体积混凝土浇筑使用的质量。根据施工经验总结发现，大体积混凝土厚度较大的情况下，水泥使用量也加大，产生的水化热也增多，快速升温的情况下，大体积混凝土内外温差明显，水泥裂缝出现的几率加大。
1.3水泥收缩问题
大体积混凝土施工过程中产生的水泥水化热导致混凝土内外温差和施工裂缝的产生，当地大体积混凝土内部温度升高达到一定的极限值后会渐趋下降，这种升温、降温状态主要呈现抛物线的形式。但是水泥混凝土在降温过程中会将干燥收缩和降温收缩等状态叠加，当大体积混凝土处于这种较强的约束性条件下，容易导致裂缝产生。出现裂缝后在初期状态下混凝土的预应力集中，并且处于不断加大的趋势，这也就进一步导致混凝土裂缝变长、加宽。
大体积混凝土具有低强度、高抗拉的特点，同时抗压强能力也较强，但是弹性系数不佳，水化中生成的水化热对水泥膨胀总体影响不大，但是降温干燥后的收缩效应却会导致混凝土裂缝增加，这种属于大体积混凝土干燥、降温过程中出现水泥裂缝的主要原因。
二、工程概况
延长石油科研中心项目总建筑面积21．7万m，塔楼地上46层，地下3层，总建筑高度217．3m，塔楼基础筏板尺寸为76．5m×73．4m，一次浇筑量1．6万m，本工程位于西安市高新区唐延路与科技八路十字东北角，地处高新区繁华地段，交通拥堵，给混凝土的运输、浇筑均带来一定难度，整个筏板施工过程中，由于施工方、商品混凝土公司的相互配合，工程进展顺利，混凝土质量经省内专家评定达到优良。
三、大体积混凝土浇筑施工过程控制
3.1关于材料使用的控制
大体积混凝土在配置和使用过程中要严格控制原材料质量、型号和规格，对于进入施工现场的混凝土原材料需要现场的工程管理人员检查材料的检验报告、出厂合格证和复试报告等，对于质量标准不合格或检验证书不合格的混凝土材料要及时退回原厂，坚决不能使用。施工现场的质量检验员和监理工程师需要在初检和复验中把握质量关。大体积混凝土配置中使用的粗骨料应该是2~4级的碎石，中粗砂为细骨料，控制砂石的含泥量在2%范围内，对于这些数据的检测需要在现场完成取样试验。大体积混凝土材料配置和使用中可以适当的掺入缓凝剂或减水剂等，改善混凝土的和易性，使大体积混凝土水灰比适当降低，从而达到降低水泥水化热和节约水泥材料的使用目的。另外还可以在单位立方米的大体积混凝土中加入适量的格雷斯防渗抗裂纤维，使混凝土的抗拉强度提高。
3.2坍落度控制与浇筑模拟试验
大体积混凝土在浇筑施工中需要对入模前的混凝土坍落度进行复查，混凝土在入模前需要控制55mm~70mm左右的坍落度，这一配置数据是在混凝土浇筑试验中得出的。大体积混凝土在浇筑施工前需要控制好水泥、石灰、砂石等配置比，掺入适量的外加剂能够进一步达到控制混凝土的坍落度，对于这些需要在试配模拟实验中检验相关数据的适用性和可控性，不同的工程项目在施工建设中由于工艺要求和室内设计要求均不同，采用的混凝土浇筑施工手段也不同。针对这些，需要根据施工现场的实际状况，及时调整施工方案，例如浇筑大体积混凝土关于混凝土试配试验可以在屏蔽室中模拟浇筑一定尺寸和规格的试块板，保温处理使用泡沫塑料，次序性完成混凝土内外预埋试验，按照规定时间间隔采集测温数据。实行大体积混凝土浇筑模拟，能够对浇筑施工中的温差予以控制，减少施工裂缝的产生。
3.3混凝土养护和保温管理
大体积混凝土浇筑施工后水泥面会固结，表面会因为天气和温度等原因导致内部的含水量和湿润度出现变化，浇筑后的混凝土在养护不当的情况下，容易导致裂缝的产生，影响工程质量。关于大体积混凝土养护和保温处理，需要降低混凝土的温度降低速度和表面的热扩散速度，否则容易导致混凝土面裂缝产生。另外，采取适当的保温处理能够使混凝土面的散热时间延长，解决材料的松弛性问题，充分发挥其强度滑力优势。一般情况下，需要使大体积混凝土保证平均温差，控制此过程中产生的拉应力低于混凝土总体的抗拉强度，减少贯穿性裂缝的产生几率。大体积混凝土保温材料通常是岩棉材料，厚度在100mm左右，用于混凝土外模板保温效果较好。在此过程中需要封闭内模板的出口处，同时，同样使用100mm的岩棉实现混凝土顶板保温。
结语：
1)对超长大体积混凝土筏板浇筑进行合理规划，确保浇筑的连续性、整体性及工作面的有序形成是超长大体积混凝土无缝施工的关键因素。
2)大体积混凝土筏板施工过程中，以每小时为单位通过人工收集、计算机汇总的方式虽可为过程管理提供有效信息，但也伴随着信息收集工作繁重、反馈内容延迟、信息反映不集中等问题，不能完全达到信息化管理的设想，对此我们通过总结分析提出以下设想：在大体积混凝土中根据混凝土流淌特性均匀设置上中下3个立体监控感触器，并在其中部分点位加入温度检测感应仪、应力检测触感仪及超声波探测元件，将混凝土浇筑过程中的浇筑进度、流动形态、密实度、温度、应力情况通过WiFi信号传输至计算机终端，由计算机将以上信息收集整理，形成集合混凝土实体动态流向监测、密实度检测、温度检测、应力监测为一体的综合性信息反馈平台，以此为全面实现信息化管理大体积混凝土施工提供可靠依据。
参考文献：
[1]朱琳，马雪松．高层建筑基础承台大体积混凝土施工[J]．黑龙江科技信息，2019(14)：284．
[2]中国冶金建筑协会．GB50496-2009大体积混凝土施工规范[S]．北京：中国计划出版社，2019