大体积混凝土的施工技术研究

2016-03-12黄永平

河南建材 2016年2期

关键词：泵送体积水泥

黄永平

厦门中宸集团有限公司（361000）

大体积混凝土的施工技术研究

黄永平

厦门中宸集团有限公司（361000）

大体积混凝土技术以及质量控制在建筑施工过程中起着至关重要的作用，并直接影响着建筑的整体安全。这里结合工程经验，对大体积混凝土施工技术进行了分析，希望和大家一起探讨，促进建筑工程质量的提高。

建筑；大体积；混凝土；施工

0 引言

随着我国经济的快速发展,高层建筑工程、地下建筑工程呈现项目多、规模大的特点，大体积混凝土工程也越来越多地被采用。作为建筑施工的基础，混凝土施工技术需要适应社会的需要，不断创新，才能成为更安全的施工技术。大体积混凝土技术作为高层建筑工程施工技术中的主要技术，已在高层建筑施工中得到普遍应用。不断提高大体积混凝土施工技术水平对建筑业的健康稳定发展意义重大。

1 大体积混凝土结构特点

大体积混凝土即为一种在体积、复杂度以及性能要求均高于普通混凝土的一种建筑体。大体积混凝土最为典型的特点是水泥使用量较大、断面多、结构表面容易产生裂缝等。水泥水化后会释放出大量的水化热，使混凝土产生较大的收缩应力和温度应力。当这部分应力超出混凝土承受极限时，混凝土表面开裂，混凝土结构的整体性、耐久性和防水抗渗性必然会受到严重影响。所以，在大体积混凝土施工时，必须采取有效措施防止裂缝的产生。

2 大体积混凝土结构的施工技术

2.1 工程概况

该工程项目为某综合性大楼，长度为42.5 m，宽度为27 m，高度达51.8 m。1层地下室，高度是3.6 m，面积大约是1 094 m2，底板高度为-3.6 m。13层地上层。地上第1层高度为4.5 m，最高1层高度为3.9 m，其他11层高度为3.4 m，承台高度在-7.2～5.6 m范围之内。顶层以上设置了供水设施和电梯间。承台最大深度是电梯间基础L5，L5厚度是2 m，尺度是9.6 m×9.6 m，底标的高度是-7.2 m。该工程使用预应力管桩，并以此为基础，地下1层混凝土抗渗力为0.8 MPa，混凝土强度是C40。

2.2 大体积混凝土基础施工的特点和难点

该工程施工过程中,电梯间基础L5的施工具有断面层高、钢筋密度小而多、面积较大，拥有的混凝土量达到了200 m3以上,工程实施起来比较困难,主要体现在以下两个方面：

混凝土的使用量特别大，混凝土一次性浇筑是非常困难的,需要对浇筑区进行适当区分；

厚度达到了2 m，并且面积特别大，要想减少水热化，杜绝表面裂缝的存在，就需要尽可能少地使用混凝土。

2.3 大体积混凝土基础施工技术措施

2.3.1 原材料

1）水泥

该工程施工时，考虑到结构混凝土设计强度较高（C40），为确保施工质量符合要求，选用42.51 t普通硅酸水泥。

2）骨料

①粗骨料：混凝土是使用泵送的方式，那么就需要提升其可泵性，参照混凝土泵的传输管道，碎石的选择要合理，基本粒度直径保持在1～2 cm，并且不能有其他物质参杂其中，泥土含量要≤1%的标准。②细骨料：选取中砂，粒度直径保持在2.6～2.8 cm，让细砂能够通过筛孔，筛孔的直径为0.3 mm，通过率为15%～30%，泥土含量≤3%。开工之前，首先要将材料进行筛分测试。在施工阶段，高明砂作为主要材料。

2.3.2 外加剂及掺合料

为了达到混凝土和水泥小量使用的目的，就需要提升其抗裂性，降低干缩性。该工程中，在混凝土中掺入了20%的粉煤灰，以此来代替水泥。使用的粉煤灰产自黄埔电厂，等级为Ⅱ级。泵送剂为FEC，减水剂为DL-3，二者能够有效降低水泥发热量。在混凝土中加入了UEA膨胀剂，目的是为了降低混凝土在温度方面的应力。外加剂和原料，都是在测试之后配量的。

2.3.3 配合比设计

为了达到泵送的相关要求，对混凝土的坍落度度进行了规定，一般而言，应当保持在10±2 cm。此外，为了达到浇筑的标准，将混泥土凝结的时间规定为6 h以后。混凝土的供应商承担着配合比和材料质量标准的责任。

2.3.4 混凝土施工

依据混凝土成型工艺的标准，在保障混凝土达到温度要求和和易性要求的前提下，该工程中的混凝土采用持续性工作的方式,在施工期一次性完工。

1）混凝土供料：

①在该工程中，选用的混凝土是商品混凝土，混凝土的传输采取泵送方式产生。②为了达到高标准的施工质量和作业效率，防止裂缝，在混凝土施工中要尽可能地减少浇筑时间。在下料的时候，选择的泵送设施型号为SHC-57。此型号的泵送设施每小时泵送量最高可达25 m3。③为了防止不必要的意外，保证混凝土持续性地工作，施工单位不但要保证水、电及时供应，还必须准备一台柴油发电机，功率为100 kW/h。

2）混凝土浇筑

该工程中L5基本性承台面积为92.16 m2，厚度达到了2 m。混凝土的浇筑方式为斜面浇筑，并分为4层进行。在进行浇筑的时候，一层的浇筑量为0.5 m。在混凝土凝固之前就需要进行上层的覆盖，上层与下层浇筑的时间不能超过5～6 h。在工作的过程中，用传输泵在基本承台上进行布料，一次性完成承台面的布料工作。在布料的时候，从一个方向到另一个方向，由一个坡度适当覆盖，覆盖不能太厚。最终形成一道斜坡，达到泵送工艺的特殊需求。不需要对传输管道进行频繁地拆卸和冲洗，也不需要延长，以便有效地提升了工作效率。

3）混凝土的振捣

依据在泵送过程中造成斜坡的基本情况，采取混凝土振捣器在浇筑斜坡的上部和下部。此外，在模型的边沿部位，还可以加上竹竿，进行插振，这样做的目的是为了防止混凝土受振不均匀而出现漏振的现象。

4）表面处理及养护

泵送之后的混凝土表层会出现大量的水泥浆，因此，要在浇筑之后2～8 h，参照标准高度，将高出部分用标尺去除，进而用搓板进行搓压，使其表面达到平滑和坚实。在混凝土初次凝结之前，还需要进行数次的搓压，最后用铁质搓板进行光面收复，搓平裂缝，降低表层水分的快速扩散。在周围砌130 mm高的砖，存放100 mm的水，在水面覆盖上编织袋等物，持续14 d即可。

5）混凝土温度计算

C40抗渗混凝土水泥用量约380 kg/m3，425R水泥水化热Q=461 kJ/kg，混凝土比热C=0.97 kJ/ kg℃，混凝土密度R=2 400 kg/m3，则混凝土温升值为：Th=WQ/CR=380×461/0.97×2 400=75.25℃。混凝土表面温度通常取32℃。所以，要作保温措施以减少混凝土内和表面的温差。

2.3.5 混凝土测温

该工程中的L5平台用于混凝土作业，所以对其温度进行调节是很有必要的，这也是防止裂缝出现的主要工作。在施工的过程中要对温度进行实时监测，主要监测浇筑前的温度、混凝土搅拌后的温度、浇筑和模板温度、浇筑之后不同时间段内、外部温度等。