陶家宅地块旧改项目大体积混凝土施工技术要点冯吉雪--中国期刊网

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陶家宅地块旧改项目大体积混凝土施工技术要点冯吉雪

发表时间：2021/7/27 来源：《基层建设》2021年第14期作者：冯吉雪

[导读] 混凝土是建设项目施工中不可缺少的材料，在各种高层建筑不断涌现的背景下，大体积混凝土得到了广泛的应用

        上海鹏欣建筑安装工程有限公司
        摘要：混凝土是建设项目施工中不可缺少的材料，在各种高层建筑不断涌现的背景下，大体积混凝土得到了广泛的应用。本文结合陶家宅地块旧改项目实例，分别从混凝土配合比设计、大体积混凝土浇筑以及温度控制等方面简要分析了大体积混凝土施工技术要点，可供类似工程施工参考。
        关键词：建筑工程；大体积混凝土；施工技术；温度控制

        1工程概况
        本项目总建筑面积38952.90m2，地上建筑面积24038.64m2，地下建筑面积14914.26m2。包括1#2#两幢住宅楼、3#商业楼、垃圾房、门卫房，住宅楼14、19层，剪力墙结构，高51.25m、60m，商业楼5层，框架结构，高24.3m。地下室为两层，桩基筏板基础形式，主楼地下室采用PHC预应力管桩，地库采用混凝土预制方桩。根据本工程实际情况，大体积混凝土施工的对象主要为地下室底板。本工程基础采用筏板基础，基础底设150厚C20砼垫层，底板混凝土强度等级为C35P8、其底板厚度分别为700mm（地下车库区域）、1000mm（2#主楼）、1200mm（1#主楼）。
        2施工难点分析
        通过对本工程的实际情况以及大体积混凝土所具有的特点进行分析，明确了施工过程中存在的主要难点：（1）底板比较大而且厚度也较大，施工所需的混凝土总量比较多，要求必须一次连续完成浇筑工作，必须防止混凝土出现冷缝。对混凝土进行供应以及浇筑所需开展的协调组织工作不仅量大而且比较繁杂，因此必须提前做好相应的准备工作。（2）由于底板所需混凝土的强度等级相对较高，因此在对原材料进行选择以及配合比进行优化时应当首先考虑如何缩减水泥的用量，减少施工过程中水化热的产生，使得温峰出现时间得以推迟。（3）位于电梯基坑内部四周的底板混凝土产生的水化热较多，并且很难将热量散发出来，因此必须重点对此进行检测并采取相应的降温措施。（4）对混凝土开展的温度控制以及养护工作直接关系着整个底板施工是否成功。
        3大体积混凝土施工技术要点
        3.1混凝土配合比设计
        3.1.1导致大体积混凝土施工过程中产生裂缝的原因多种多样，但必须对以下三种原因产生的裂缝进行控制，即：由于混凝土出现失水问题而产生的收缩裂缝；在混凝土处在温升阶段时，由内外温差导致产生的表面裂缝；由碱集料发生反应而产生的裂缝。
        3.1.2为了减少水化热的产生，水泥应当选用水化热比较低的普通硅酸盐水泥（PO42.5）。为了将混凝土内部的温度降低，首先确保混凝土的耐久性、防腐性、抗裂性、抗渗性以及强度满足要求的前提下，减少水泥的用量，以减少其水化热的产生，同时还应加入适量的矿粉以及粉煤灰，以对水化热进行“分解”，从而对混凝土的和易性进行改善。施工过程中掺入适量的矿粉和粉煤灰，能够确保在设计强度不发生改变的前提下，将混凝土发生凝结的时间延后，尽可能防止施工裂缝的产生。粉煤灰的掺入能够降低混凝土的热膨胀系数、干缩性以及徐变，提高其抗离析性、抗泌水性以及抗渗性，而且还能够对碱集料反应进行有效抑制。
        3.1.3外加剂、掺和料选用
        根据相关规范以及施工设计要求，应当将混凝土含碱量控制在2.0kg/m3及以下，含氯量控制在0.2%及以下，严禁将任何形式的氯盐加入到与水接触的基础底板等混凝土内。
        3.1.4应当选用高效缓凝减水剂来对混凝土的凝结时间进行调整，使其能够符合施工相关要求，保证对混凝土进行整体性浇筑，还应延长其内部的散热过程，尽可能减少温度裂缝的产生。施工所用的外加剂以及掺合料等都必须保证是无氨类、无毒害以及无污染等的绿色环保型产品，并且经过检测确认符合标准要求。
        3.1.5根据大体积混凝土所具备的特点，本项目工程中底板混凝土所需的配合比经过设计确认后开始实施。
        3.1.6本工程通过计算测试以及对混凝土进行试配确定最为合适的配合比，即水170kg/m³、水泥260kg/m³、砂780kg/m³、石1020kg/m³、粉煤灰70kg/m³、外加剂4.18kg/m³、矿粉50kg/m³。
        3.2混凝土浇筑施工方法
        3.2.1基础底板大面积的浇筑
        本工程利用汽车泵对基础底板进行浇筑，局部位置通过与塔吊配合进行施工。基础底板需要分层进行浇筑且每层高度不大于500mm，分两次完成浇筑工作，确保上层混凝土对已完成浇筑的混凝土覆盖时间小于或等于混凝土的初凝时间。大体积混凝土则需要分段分层进行浇筑，通过其自然流淌而形成斜坡。由于本工程的底板厚度较大，对混凝土进行浇筑长度必须控制在12000mm～20000mm，按照该方式向前依次完成其它各层砼的浇筑工作。
        对混凝土进行浇筑时应当逐层水平向前开展，每层浇筑厚度应当不大于500mm，相邻两层浇筑时间间隔不能超过前层混凝土完成初凝所需的时间，对上层砼进行浇筑时，振动棒插进下层砼的深度应当控制在50～100mm，在浇筑接茬的位置应当保证振捣到位。在对混凝土进行浇筑过程中，严禁连续在同一位置进行布料，逐步向前进行推进，布料杆的出口应当距离模板的内侧面至少50mm，并且严禁将布料直冲向模板的内侧面，混凝土从御料口自由下落的高度不能大于2m。当高度大于2m时，应当利用溜槽或者串筒对混凝土进行顺导，防止混凝土出现离析问题。使用泵管前连接的软管或者泵管将料直接布在底板皮钢筋的表面，在确保混凝土没有冷缝产生的前提下，通过使软管左右进行移动，将混凝土以扇形的方式进行散布，尽可能增加混凝土的散布面积，以增强热量交换以及散热。
        3.2.2集水井、电梯井内混凝土浇筑
        按照大面积基础混底板混凝土的流淌速度范围，需要提前对临近电梯井以及集水井开展混凝土的施工工作，并确保振捣严密紧实。选用间歇浇筑的方式进行施工，首先需要对地坑底板进行浇筑直到其与侧壁的模板底部相持平，等到坑底浇筑的混凝土流动性变小，能够承受住坑壁混凝土所带来的压力时，再对地坑坑壁进行混凝土浇筑，还应当确保坑壁与坑底接触位置的施工质量，间歇时间大约需要2h。派专人对坑底底板浇筑的混凝土状态进行检查，尽可能防止混凝土发生初凝。
        3.2.3混凝土振捣
        对大体积混凝土进行振捣方法：对振动棒进行移动的间距不能超过500mm，振捣时间控制在15～30s，采取紧插慢拔的方式。但还应当以混凝土表面状态（不再有气泡出现、不再明显发生下沉以及表面泛出灰浆）为准，而且应当将振动棒插进下层混凝土约50～100mm，主要是为了消除上下两层间的接缝。
        为了提高混凝土的坑裂性能以及密实度，应当选择二次振捣方法。第一次进行振捣时，因为泵送混凝土具有比较大的塌落度因而导致形成的坡度也比较大，所以应该在坡脚、坡中以及坡顶位置布设两道振捣器，一道布设在卸料位置，主要用来对上部混凝土进行振捣，另一道则布设在混凝土的坡脚位置，保证下部混凝土能够振捣密实。初凝前开展第二次振捣工作，直到混凝土表面没有气泡出现、不再明显发生下沉以及表面泛出灰浆。
        对底板混凝土进行浇筑时严禁用振捣棒对混凝土进行摊铺，振捣棒不能靠近侧面距离防水150mm范围内，防止对防水造成损坏。混凝土找平：至少对混凝土进行压光两遍。当浇筑混凝土到底板顶部的标高位置后，采用长度为2m的长木刮杠对混凝土表面进行找平，并且将底板顶部的标高控制好。然后利用木抹子对其拍打以及搓抹两遍，在混凝土发生终凝前开展收浆压光以及拉毛工作。
        对混凝土进行试验应当由试验员按照相关规范要求对其开展混凝土试块制作、混凝土出罐温度、混凝土坍落度测试以及入模温度测试等工作。
        3.3混凝土施工质量控制
        3.3.1加强重点环节控制
        在对混凝土进行浇筑前，必须对搅拌站开展验收工作，确保混凝土的供应量充足，并且指派专人监督搅拌站，确保混凝土质量能够满足施工要求。对混凝土进行振捣应充分合理，预先对振捣棒的插点位置进行布设，避免出现漏振情况以确保混凝土振捣严密紧实。对混凝土进行浇筑过程中，必须确保钢筋位置以及砼保护层的厚度准确。严禁对钢筋进行踩踏，对预留孔洞以及预埋件的旧位置进行移动，如果发现存在位移以及偏差问题，应当及时进行校正，尤其需要注重竖向结构的筏板以及保护层。在对砼进行施工阶段应当提前对天气变化状况进行掌握，尤其是在本次施工季节容易出现雷雨天气，更应引起注意，从而保障能够顺利完成砼的连续浇筑工作。完成浇筑的砼发生终凝后，应当根据气温对其开展保温覆盖以及浇水养护工作。
        3.3.2加强人员管控
        对混凝土进行浇筑前，应当选用专业技术好以及责任心比较强的工作人员开展振捣工作。应当针对各部位所具有的浇筑特点进行详细交底，管理人员必须跟班作业，对振捣工作进行监督及检查。对混凝土进行浇筑过程中必须有专业工长在施工现场进行指挥以及对各种突发问题进行处理。
        3.3.3进场混凝质量管控
        将混凝土运到施工现场后，必须由专业工长、试验员以及质检员对其开展检查工作。对混凝土的标号、坍落度以及质量等进行检查以确认其能否满足施工要求，混凝土经检查合格后才能对其进行浇筑。混凝土放灰工应当对放灰技能十分熟悉，并且详细记录混凝土的浇筑时间以及完成浇筑的时间，对混凝土小票进行收集。在对混凝土进行放灰时，未经许可不得将水加入混凝土内。
        3.3.4做好浇筑温差控制
        本工程在对混凝土进行施工时应当对温度应力产生的影响进行考虑，制定合理有效的降温以及保温措施，减小其内外温差。应当采取二次振捣方法对混凝土进行施工，避免产生施工冷缝，从而确保结构施工质量符合相应要求。在保证混凝土配合比能够满足强度以及容重要求情况下，采取掺入粉煤灰以及高效减水剂，对坍落度进行控制，减少水泥的用量，以减小其水化温升，避免收缩缝以及温度裂缝的出现。
        3.4大体积混凝土温度控制
        通过对混凝土的收缩应力以及温度应力进行分析，必须将各项温度指标严格控制不超过允许范围，才能保证混凝土不出现裂缝。
        3.4.1控制指标
        ⑴在浇筑混凝土入模温度的基础上温升值不超过35℃；（2）混凝土内外温差不超过25℃；（3）降温速度应当控制在不超过2℃/d。
        3.4.2减少水化热
        施工过程中加入附加剂以及掺合料，降低水泥用量，减少水化热的产生，掺入粉煤灰和膨胀剂，对部分水泥进行替换，掺入减水剂，将水灰比减少到0.5以后，以实现水泥用量最少的目标，降低水化热产生的总量。
        3.4.3控制混凝土出罐和入模温度
        ⑴降低出罐温度
        本次进行大体积混凝土施工时间为10月中下旬，根据近几年统计分析，大气平均温度约为25℃。
        ⑵控制混凝土运输和入模温度
        在对混凝土进行运输以及泵送过程中，必须控制其温度低于或等于出罐温度，从而保证其入模温度不高于30℃。
        3.4.4测温点留置
        本工程中的基础梁以及基础底板都采用大体积混凝土施工方式，应当按相关要求对大体积混凝土进行测温。测温通过PVC预留孔，利用温度计进行测温。对基础大体积混凝土进行测温是为了了解其内部温度的变化情况，避免底板混凝土的表面与中心温差大于25℃。为了熟悉掌握大体积混凝土施工过程中的升温、降温变化规律以及在不同条件下温度对各种材料产生的影响，需要持续监控混凝土的温度变化。按照相关规范规定，在测温孔处应当沿着底板厚度对测温点进行布置，位置分别设置在底板表面下方10mm、底板厚度的1/2以及1/4位置处，并且应当远离钢筋50mm以外。
        对本工程的基础底板进行大体积混凝土施工时，根据基础平面区域划分图分成六分区进行浇筑，在主楼1#楼、2#楼区域设置测温点，地下室底板范围内留设直径为30mm的测温孔，混凝土凝固后注水测温；共设测温点50个。每处测温点埋置三根导线，深度根据底板厚度确定。测温点在平面图中编号，并在现场编号挂牌。测温作详细记录并整理出温度曲线图及时反馈温度变化。
        3.4.5测温方案实施
        混凝土初期的升温速度比较快，其内部的温升情况主要发生在浇筑完成后的3～7天，通常情况下，3天之内其温升能够接近或者达到最高峰值。此外，混凝土内部所能达到的最大温升随结构厚度的增大而逐渐增高。根据工程的结构特点以及实际情况，对大体积混凝土进行测温的时间应该从完成混凝土浇筑（混凝土初凝并且人能够上去）开始到其内部的温度与环境温度一致，由此确定的记录项目以及频率如表1所示：

        应当指派专人负责对大体积混凝土的施工温度进行测记，并且能够做出相应的测温成果，及时完成好相应的信息收集以及反馈工作。负责测温的工作人员必须经过专业培训并且具有非常强的责任心，每天将测温记录上报给技术部门以供查验。当遇到特殊情况（气温发生骤降或者混凝土的内外温差约25℃）必须及时向施工现场的主管技术工程师报告，应当采取相应的紧急保温措施，以降低混凝土内外的温差。
        4结语
        对大体积混凝土进行施工所采用的技术是建筑施工技术的重要组成部分，对提高工程建筑的整体性能具有十分重要作用。混凝土质量控制是建筑工程施工过程中的关键问题。只有保证混凝土的牢固性和使用寿命，有效控制混凝土裂缝，才能有效保证建筑物的整体质量和使用寿命。
        参考文献：
        [1]《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009.[S]
        [2]《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2013.[S]
        [3]《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015.[S]