城建工程大体积混凝土施工技术初探
2016-11-22程建
程 建
中国河南国际合作集团有限公司
城建工程大体积混凝土施工技术初探
程 建
中国河南国际合作集团有限公司
大体积混凝土施工技术作为高层建筑工程施工的重要技术，其施工技术水平的高低将直接影响到建筑工程的整体质量，为防止安全事故出现在施工中，相关部门及施工企业必须重视大体积混凝土施工。为此，本文主要对城建工程大体积混凝土施工的原材料选择及技术应用进行了分析与探究。 国论
城建工程；大体积混凝土；施工技术；初探
1 工程概况
本工程主楼地下室基础为钻孔灌注桩整板基础，整体呈扇形，面积约为2325m2，整体厚度达到2.56m，核心筒局部厚度达到8.12m，一次砼浇筑总方量为7730m3（其中底板板低标高以下砼方量为1500m3），其强度等级为C35 （P6），导墙为C55 （P6）。
2 工程难点
①为了保证底板有较好的受力性能，设计要求一次性连续浇筑砼，施工难度较大；
②底板底板配筋为28＠150，上下各三层双层双向，中间位置设置了14＠200双向温度筋。由于底板标高不一，错落布置，加筋较多，形似蜂窝，无法简单分层分段，砼浇筑室自然流淌通过阻力大，浇筑困难；
③施工时时值初夏日夜温差大，施工时温差较大；
④本工程地处市中心，场地狭小无车辆回旋场地，交通线路单一，施工组织困难，浇筑进度控制难、物料连续供应困难；
⑤导墙强度等级高，长度长极易产生裂缝。
3 大体积砼施工控制
3.1砼的配合比
本工程砼配合比以最大限度的减少砼自身引起裂缝的概率，同时为了降低砼的早期升温，经科学的设计计算，经过试配，进行优化，综合工程具体施工进度要求，确定不追究砼的早期强度，以60天强度评定标准，确定多个配比，并召开专家论证会，根据会议结论，确定配比如表1：
表1
3.2施工计算
3.2.1砼温度计算
底板周边没有任何散热和热损失条件，水化热全部转化成温升后的温度值；砼浇筑时气温25℃，入模温度按28℃考虑；在砼表面覆盖麻袋作为保温层；砼在3-3.5d的水化热为峰值，取3d砼温度；2.6m厚底板温度计算如下：
① 3d最大水化热绝热温升值
Tmax=（mc +K.F）Q/（c.β）=（233+0.3×54）×461/（0.97×2339）=50.6℃
② 3d砼内部实际最高温度
Tmax=TO+T（t）ξ=28+50.6×0.66=61.4℃
查表，得ξ=0.66
③ 砼表面温度（采用60mm厚麻袋加两层薄膜保温养护）
Tb（t）=Ta+（4/H2）h’（H-h’）△T（t）=25+（4/3.42）×0.4×（3.4-0.4）×36.4=40.1℃
④ 温度差计算
砼内部温度与表面温度之差：Tmax -Tb=61.4-40.1=21.3＜25℃
砼表面温度与大气温度之差：Tb- TO=40.1-25=15.1＜25℃
表面温差及砼梯度都能满足要求。
⑤ 砼所需要保温材料厚度计算
δ=0.5λH（Tb-Tq）Kb/［λ1（Tmax-Tb）］
=0.5×0.14×2.6×（40.1-25）×1.3/［2.3（61.4-40.1）］
=0.073m
通过理论计算，采用面铺73mm麻袋上下各加一层塑料薄膜进行砼养护时，其内、外部温差值可控制在25℃以内。
同理对电梯井部位温度计算：3d最大水化热绝热温升值为50.6℃；内部实际最高温度78.6℃；表面按200mm厚麻袋及上下各一层薄膜保温养护，其温度为56.5℃，砼表面温度与大气温度之差大于25℃，对保温厚度计算确定460mm厚满足要求。
3.2.2混凝土裂缝控制计算（依据＜＜建筑施工计算手册>>）
浇筑前裂缝控制计算：混凝土因外约束引起的温度（包括收缩）应力（二维时），一般用约束系数法来计算，最大降温收缩应力按以下简化公式计算：
砼3d龄期的抗拉强度为0.77N/mm2，则抗裂缝安全度：k=0.77/0.35 = 2.17 > 1.15，满足抗裂条件。
3.3砼计量、生产、运输的控制
1、计量控制，要求每一班称量前，均对所有仪器设备进行检查，用实物进行较正。
2、原材料每盘控制偏差为：水泥、水、粉煤灰、矿粉，PCA外加剂±1%，砂、石±2%。
3、生产过程中对石子进行冲洗，同时考虑砂的含水率不具连贯性，要求每一班至少两次测定骨料的含水率，当含水率有变化时，立即调整配合比，在拌作过程中严格控制时间，同时测定每机的坍落度、和易性，从严把关，不允许不合格砼出站。
4 结束语：
大体积砼由于水泥与水的化学作用，产生大量热量，在温度变化过程中产生应力，如果该应力超过砼的抗裂能力，砼就会开裂形成有害裂缝。如何控制水化热，避免砼开裂或造成过大的温度应力是大体积砼混凝土施工的关键。
［1］赵志缙，赵帆.高层建筑施工（第二版）中国建筑工业出版社，2009.1
［2］《大体积混凝土温控与防裂》，彭立海等编。黄河水利出版社.2005.
