李铮
上海市浦东新区建设（集团）有限公司，上海 201206
前言：大体积混凝土由于截面长度、厚度大，水泥用量大，受水化热的影响，在升温和降温阶段，容易因混凝土内外温差发生结构裂缝和收缩裂缝。浦东新区海滨资源再利用中心1标垃圾坑底板混凝土施工中，要防止混凝土因水化热引起的温度差产生温度应力裂缝、砼表面收缩裂缝等需要从原材料、施工技术、混凝土供应、浇筑顺序等诸多环节做好充分的准备工作。
关键词：混凝土裂缝；施工浇筑质量的过程控制；配合比；养护
1.工程概况
浦东新区海滨资源再利用中心1标垃圾池及渗滤液池基础底板长124.5m，宽度39.2m，底板厚1.48~1.8m；混凝土强度等级为C40P8。根据连续式膨胀加强带把底板分成4块，垃圾坑、渗滤液坑底板面积
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图2：垃圾坑底板标准剖面图
由于第二道钢支撑的影响，整个基坑底板分两次浇筑混凝土，第一次浇筑渗滤液坑，高度为第二道混凝土围檩底标高，侧墙及柱浇筑至混凝土面上50cm，并设置止水钢板。待第二道支撑拆除完成后浇筑垃圾坑底板混凝土。
本工程垃圾池底板的混凝土厚1480~1800mm，长度124.5米，宽度39.2米，底板混凝土浇筑与砼裂缝控制是本工程混凝土施工控制的重点与难点。
2.原材料及配合比控制
1）胶凝材料的选择：根据抗渗抗裂要求选用硅酸盐水泥。
2）骨料的选择：细骨料选用中砂，含泥量小于3%；粗骨料，选用粒径5~31.5mm，并应连续级配，含泥量小于1％。
3）根据大体积砼施工防裂防渗要求，为减免混凝土收缩裂缝,提高混凝土密实性、耐久性，控制水化热的升降温速度，外加剂（料）的具体掺量根据试配确定。垃圾池混凝土膨胀剂的补偿收缩混凝土内掺高分子密实抗裂合材YX-L（按每立方添加2KG），为了提高抗渗性能、耐磨性能、抗冲击性能及韧性在垃圾池底板内掺加1kg/m3?聚丙烯纤维。
4）由于垃圾坑底板混凝土是抗渗混凝土C40P8，掺合料不能采用矿渣微粉，故使用粉煤灰代替部分水泥，达到减少水泥用量，节约资源等的作用。
5）拌合用水采用可饮用的自来水。
6）配合比设计
根据添加的外加剂，垃圾坑底板混凝土配合比C40P8通过试配确定配比：
表1：C40P8混凝土配合比表
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3.降温技术措施
1）垃圾坑底板厚度1.48m~1.8m，在混凝土浇筑前，设置二层降温管，间距500~800mm，分别在距离底板板底、底板板面各0.5m处布设，降温冷却水管采用镀锌钢管Φ32m。镀锌钢管安装时，不能直接与钢筋骨架焊接，采用U字型马镫钢筋与底板钢筋骨架焊接，固定牢靠。混凝土浇注并终凝后降温水管内通水。通过水循环，带走底板内部的水化热热量，减少混凝土因温差引起的裂缝。
2）在基坑边设置降温水水池，控制降温冷却水进、出水的温差，通过变频水泵来控制水的流速。
3）管路采用蛇形方式，水平铺设，水管间距为1m，距混凝土边缘为0.5m。各层进出水管均各自独立，可以通过测温数据来调整进水水压，在水循环过程中，通过水流来带走混凝土水化热，达到降温的效果。
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图3：冷却水管平面图
4）本工程底板厚1.48m~1.8m，测温管布置在底板底往上50mm，底板中部1/2厚、底板面下50mm处，利用温度计进行测温，并对预埋测温导管封闭保护，以防浇筑混凝土时堵塞测温管。底板混凝土浇筑后，按测温方案进行测温，测得底板混凝土的各个截面测温点的温度。以便采取相应措施，保证混凝土的施工质量。测温点布置：在混凝土边缘、中部布置测温点，混凝土浇筑体厚度均匀时，测位间距10~15m，变截面部位增加测温数量。
5）测温期间配备专职人员测温，测量人员按照技术方案，不得遗漏或弄虚作假，实测数据记录，实测记录要填写完整清楚，换班时做好交接。
表02：测温项目与频次表
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4.施工准备工作
1）混凝土浇筑前应对模板、支撑系统、钢筋、预埋件等认真细致检查、核对图纸，测温孔已按方案要求布置。清除模板内或垫层上的杂物。浇筑前洒水湿润。各种专业管线已埋设完毕，钢筋隐蔽、模板预检已通过。
2）泵车、罐车的配备
按照垃圾池底板混凝土的设计要求，不设后浇带，设置加强带，底板砼一次浇筑成型。现场设置5台汽车泵，整个垃圾池底板范围做到全覆盖，满足混凝土连续浇筑，没有施工缝。
按照汽车泵的实际平均输出量，Q1=90*0.8=72m3/h。
混凝土浇筑不间断，每台混凝土泵所需配备的混凝土搅拌运输车台数，可按下式计算：
式中：N ——混凝土搅拌运输车台数(台)；
Q1——取72m3/h；
V——取12m3；
S——取20km/h；
L——拌站往返现场的距离20公里；
Tt——每台混凝土搅拌运输车总计停歇时间，取0.75小时。
计算结果：N=72*[(20/20)+0.75]/12≈11台
因此，现场配备5台汽车泵，80台搅拌运输车来保证混凝土的运输，防止混凝土由于供应不及时而产生的冷缝。
3）商砼供应
垃圾坑底板砼方量为7361m3，商砼拌站的2台3m3搅拌机，无法满足垃圾坑底板浇筑时商砼供应，因此采用同一商砼公司旗下的2个拌站联合供应商砼，另备一拌站备用。联合供应商砼期间，由商砼公司统一采购硅酸盐水泥、砂石、外加剂等原材料供应，运输车辆统一调配。
4）劳动力安排
按照每个汽车泵配三组振捣小组，每小组4人，合计配备60人，18根振捣棒（12用6备）。
5）泵车放料处与浇筑点的联络信号准备就绪。
5.混凝土浇筑
1）本工程垃圾坑底板混凝土全部采用商品混凝土，采用臂长62.5米汽车泵泵送。浇筑方法采用“从两侧往中间对称、斜面分层、循序渐进、一次到边”推移式连续式连续浇筑的方法。连续式膨胀加强带把底板分成4块，划分为1~4区，汽车泵1#、3#、5#负责从4区往右推进，汽车泵2#、4#负责从1区往左推进，在膨胀加强带区域，2台泵车同时从坑边浇筑，向中间推进。每个泵负责臂长60米范围内的浇筑带，各汽车泵浇筑带部分重叠，形成基坑面积全覆盖，不用移动泵车，节约时间，减少因移动泵车而形成的施工缝。
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图4：浇筑平面布置图
2）根据混凝土浇筑时斜面分层自然形成的流淌斜坡度的实际情况，斜面坡度为1：5，形成阶梯式分层推进场面，施工时混凝土振捣工作应从浇筑点开始，逐渐下移，以保证混凝土施工质量。在每个浇筑点分别在混凝土卸料点、混凝土斜面的中间部位、坡脚及底层钢筋处布置振动棒，确保混凝土的振捣密实。三道相互配合，保证覆盖整个坡面，确保不漏振，随着混凝土浇筑工作的向前推进，振动棒也相应跟上，以确保整个高度混凝土的振捣质量。
3）施工现场设置环形通道，在浇筑期间，设置交通指示牌，要求运输车辆按指示路线行走，并在远离基坑区域设置洗车点，禁止双向通行，杜绝了场内因车辆交汇引起的交通堵塞。浇筑时，砼运输车辆做到不间断，现场保证每台泵车后有一辆运输车等候，前一辆卸完混凝土后及时接上，使混凝土浇筑速度、供料均匀及时，以保证砼浇筑施工的连续性。斜面分层连续浇筑，混凝土的间隔时间应小于混凝土的初凝时间，前层混凝土初凝之前，将次层混凝土浇筑完毕。
4）采用插入式振捣器振捣混凝土时，应快插慢拔，振捣器插入下层混凝土内的深度应大于50mm，避免混凝土各层交接处的漏振。每一振点的振捣时间，应使混凝土不再往上冒气泡，表面不再呈现浮浆和不再沉落时为止。同时改进振捣工艺，采用二次复振。复振时要求振捣不得过振。
5）混凝土振捣完毕后，按标高用长刮尺刮平，在初凝前用木蟹打磨压实，以闭合收水裂纹。在砼终凝前，进行机械抹光，不得遗漏，边角及局部机械抹不到的地方采用人工，用木蟹搓毛、铁板压光；采用二次抹面的收光技术，以消除混凝土表面早期有可能产生的收缩裂缝。
6.混凝土养护
1）在混凝土浇捣后，采用覆盖土工布养护，侧面外露表面模板暂缓拆。做好混凝土保温保湿养护，减低因温差产生的裂缝。因无后浇带，底板砼表面具备蓄水养护的条件，底板有1%的坡度，采用最薄处蓄水15cm，蓄水层能减少外部环境的影响，有效地防止混凝土因温度急剧变化而产生的裂缝。抗渗底板采取14天的保湿养护。
2）在浇筑前布设降温冷却水管，混凝土浇注后通过水循环，带走底板内部的水化热，降低混凝土的内外温差。控制冷却水进、出水的温差不大于5℃。冷却水管使用完毕后用底板强度等同的水泥浆封闭。
3）混凝土的养护，按照混凝土的测温数据进行信息化施工，及时调整保温和养护措施，延缓混凝土的内外温差、降温速率，防止底板混凝土的裂缝出现。
结语
通过精心组织，细致策划，浦东新区海滨资源再利用中心垃圾坑底板砼历时22小时浇筑，顺利完成底板砼的施工。后期底板混凝土强度与抗渗均达到设计与规范要求，结构检查未出现裂缝，达到消除砼裂缝的目标。
从工程的施工技术及工艺可知，控制砼裂缝应根据工程的实际情况选择控制措施：从材料选择、减少水泥用量，选用水化热低的水泥、掺加合适的外加剂、试配配比单、现场浇筑、温控措施、收光、养护等环节上采取措施，从而使底板大体积混凝土的裂缝控制的日趋完善。