刍议房屋建筑工程大体积混凝土施工技术

2011-08-23向辉

科学之友 2011年20期

向辉

（中山市华鑫建筑工程有限公司，广东中山 528400）

当前建筑工程发展迅速，然而高层建筑在当前城市建设中的比例越来越多，其大体积混凝土在建筑施工中得到了普遍的应用，也越来越受到群众的重视，对质量要求也越来越高。

1 大体积混凝土的综述

大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1 m以上。施工时必须采取相应的技术措施妥善处理水化热引起的混凝土内外温度差值，合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。其施工特点主要体现在：①结构的体积较大，浇注后混凝土产生的水化热量大。并集聚在内部不易散发，从而形成内外较大的温差，引起较大的温差应力；②整体性要求较高。往往不允许留设施工缝，一般要求连续浇注。

2 大体积混凝土施工工艺

2.1 施工准备

2.1.1 施工器具

施工器具包括：耙子、扫把、白线、铝合金刮尺、尖锹、平锹、混凝土地泵插入式振捣器、平板振捣器、配电箱、塔吊、水泵等。

2.1.2 材料准备

（1）采用低水化热或中水化热的水泥品种配制混凝土，如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥等。水泥应不结块，符合质量标准并有质保书和复验单。

（2）骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积的 80%～83%。应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。砂子采用中砂，石子采用大粒径的卵石或碎石砂子含泥量不得超过3%，石子含泥量不得超过1%；粉煤灰在混凝土的配合比中以部分粉煤灰代替水泥，不仅可以改善混凝土的和易性有利于施工操作，而且对降低混凝土的水化热有益。粉煤灰只要细度与水泥颗粒相当，烧失量小，含硫量和含碱量低，需水量较小，均可掺用在混凝土中使用；掺量一般以15%～20%为宜。

（3）水应用不含有害物质的洁净水。

（4）尽可能按设计和规范掺用外加剂，减少单位体积水泥用量，外加剂应有质保书和复验单，配制计量要正确。

2.1.3 技术准备

（1）浇筑混凝土前，预先与混凝土供应单位办理预拌混凝土委托单及浇灌申请，委托单的内容包括：混凝土强度等级、方量、坍落度、初凝终凝时间以及浇筑时间等。

（2）所有机具均应在浇筑混凝土前进行检查，同时配备专职技工，随时检修。

（3）在混凝土浇筑期间，要保证水、电、照明不中断。在现场准备一定数量的人工搅拌和振捣用的工具，以防备临时停水、停电，防止出现意外施工缝。

2.2 配合比的确定与优化

合理选择混凝土的配合比，通过理论计算和试配来确定合适的配合比，试配时应按设计强度提高，并在满足设计强度要求的前提下，尽可能减少水泥用量，以减少水泥的水化热，坍落度控制在1～3 cm内。从实践经验看，水泥用量控制在450 kg/m，是可以防止裂缝出现的。

2.3 混凝土拌制

因大体积混凝土有单方水泥用量少，需掺外加剂、粉煤灰等特点，故混凝土的搅拌时间应延长，每槽搅拌时间30 min。各种材料的投放量应准确，外加剂和粉煤灰由专人投放。

2.4 混凝土的浇筑

全面分层。即在第一层全面浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应保证第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。采用这种方案，适用于结构平面尺寸一般不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进较合适；分段分层。混凝土浇筑时，先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。

2.5 混凝土的养护

大体积混凝土的养护主要有保湿和保温法。保湿的作用是使尚在混凝土强度发展阶段内，潮湿的条件可防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝，另外可使水泥的水化顺利进行，提高混凝土的抗拉伸强度。为了确保混凝土有适宜的硬化条件，防止在早期由于干缩而产生裂缝，应在混凝上浇筑完毕后12 h内加以覆盖浇水；保温是为了保持混凝土表面温度不至于过快散失，减小混凝土表面的温度梯度，防止产生表面裂缝，使混凝土的平均总温差所产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度，防止产生贯穿裂缝。

3 工程实例

3.1 工程概况

某建筑物地下2层，裙房3层，主楼18层组成。建筑总高度为65.8 m，总建筑面积为33 285.2 m2。工程结构形式为框剪结构，基础为筏板基础，混凝土体积约4 900 m3。混凝土为C45P12防水混凝土。

3.2 大体积混凝土配合比的选用

42.5级普通水泥；Ⅱ级粉煤灰；中砂，MX＝2.5，级配合格；碎石粒径为531.5，级配合格，针片状含量、含泥量合格；缓凝高效减水剂NF，膨胀剂采用HPE低碱型混凝土膨胀剂。混凝土配合比经试配后作了适当调整，见表l。

表1 C45P12混凝土施工配合比 / kg

3.3 混凝土输送

根据该工程自身特点，考虑到基坑深达11.65 m，纵向净长70.5 m，基础大体积采用泵送混凝土，首先优化配合比，掺入减水剂，保证混凝土出机和入仓时的质量要求。

3.4 混凝土浇筑

该工程的混凝土采用斜面分层法浇筑，每层厚度不超过600 mm，斜面坡度为混凝土振捣时自然流淌形成的坡度。混凝土的浇筑应连续进行、间歇时间尽量缩短，并不超过混凝土的初凝时间，次层混凝土应在前层混凝土初凝前浇筑完成。

3.5 混凝土振捣

该工程采用插入式振动棒振捣混凝土。根据混凝土泵送时自然流淌和振捣时形成的坡度，分前、中、后三段布置振动棒，前面为泵管出料口布置一台，中间布置一台，后面为坡脚处布置两台。振动棒作业时，为了使上下层相互结合，要使振动棒自然沉入混凝土且插入到下层尚未初凝的混凝土中5.1 m。为了保证混凝土均匀密实，应注意将振动棒上下抽动5.1 m。

3.6 混凝土的养护

降低大体积混凝土块体内外温度差和减慢降温速度来达到降低块体自约束应力和提高混凝土抗拉强度，以承受外约束应力时的抗裂能力，对混凝土的养护非常重要。混凝土浇筑后，应及时进行养护。混凝土表面压平后，先在混凝土表面洒水，再覆盖一层塑料薄膜，然后在塑料薄膜上覆盖保温材料进行养护，保温材料夜间要覆盖严密，防止混凝土暴露，中午气温较高时可以揭开保温材料适当散热。底层塑料布下预设补水软管，补水软管沿管长度方向每100 mm开5 mm水孔，根据底板表面湿润情况向管内注水，养护过程设专人负责。

混凝土泌水结束、初凝前为了防止面层起粉及塑性收缩，要求进行多次搓压。最后一次搓压时采用“边掀开、边搓压、边覆盖”的措施。对底板面不能连续覆盖的部位，如墙、柱插筋部位、钢柱等采用挂麻袋片、塞聚苯板等方式，尽可能进行覆盖，避免出现“冷桥”现象。混凝土浇筑完成12 h内，严禁上人踩踏，浇筑完成24 h内，除检测测温设备及覆盖材料外，不得踩踏。保温层在混凝土达到要求强度且表面温度与环境温度差要小于 20 ℃时方可拆除，并在中午气温较高时才可安排保温拆除。