重庆来福士广场筏板基础大体积混凝土的设计与应用

（1重庆建工建材物流有限公司，重庆401122；2重庆市建筑材料与制品工程技术研究中心，重庆401122）

重庆来福士广场筏板基础大体积混凝土的设计与应用

石从黎1,2，赵海红1,2，谢武明1,2

（1重庆建工建材物流有限公司，重庆401122；2重庆市建筑材料与制品工程技术研究中心，重庆401122）

结合重庆来福士广场T3N筏板基础C35P8大体积混凝土的设计要求，在现有C40大体积混凝土配合比的基础上拟定该C35P8配合比。思路如下：降低水泥用量、适当增大水胶比、内掺37%的掺合料（粉煤灰+矿渣粉）与7%的膨胀剂；进行工作性能及强度试验验证，验证结果为：扩展度550mm、绝热温升值39.3℃、60d抗压强度55.3MPa、抗渗等级≥P8。生产浇筑过程顺利，平均入模温度28.6℃，拆模后表观质量较好，混凝土28d留样试件强度保证率达到100%。该大体积混凝土配合比设计满足施工要求，工程应用效果良好。

筏板基础；大体积混凝土；超高层；配合比设计

1 工程概况

重庆来福士广场项目位于长江与嘉陵江两江交汇的朝天门，是一个集住宅、办公楼、商场、服务公寓、酒店、餐饮会所为一体的城市综合体，为重庆市重点工程。其中T3N塔楼建成后将以356m的标高成为重庆市的新地标。

重庆来福士广场T3N塔楼由外框架(巨柱＋腰桁架)+核心筒+混合伸臂组成，塔楼主体筏板基础混凝土强度等级为C35，60d龄期评定，抗渗等级P8，耐久性设计年限为100年。混凝土总体需求量为9000m3，分两次浇筑成型：第一次浇筑3000m3，第二次浇筑6000m3。该筏板基础最厚处达8m，平均厚度为4m，属于大体积、易开裂混凝土。

图1 重庆来福士广场效果图与T3N塔楼俯视图

2 配合比设计

2.1 混凝土技术特点与难点

该混凝土工程的技术难点在于：（1）一次性浇筑体量大、混凝土内部散热困难，由此产生的温度应力极易导致混凝土开裂破坏；（2）因受交通拥堵限行与施工场地狭窄的影响，混凝土浇筑时间长、工作性控制难度大；（3）对抗渗等级、耐久年限有较高要求。

混凝土施工项目方提出的具体技术要求为：混凝土入模坍落度（200±20）mm，入模温度不大于32℃，最大温升值不超过50℃，内表温差不超过25℃，混凝土表面与环境温度差不超过20℃。

2.2 技术路线

该工程混凝土技术特点和难点与我司近期浇筑财富中心筒体基础筏板相似，财富中心筒体部位由1个独立筏板组成，筏板厚度为2.7m；基础面积约550m2，混凝土量约1500m3；为大体积混凝土，混凝土强度等级为C40。财富中心筒体筏板工程在进行配合比设计时，以较大掺量粉煤灰和矿渣粉代替水泥[1-2]，在保证强度的同时降低水化热，计算最大绝热温升值42.0℃，经过约70h泵送，混凝土一次浇筑完成，通过对强度监测，其28d、60d平均强度分别达到55.0MPa、63.3MPa。拆模后淋水养护，混凝土表面无温度裂缝，外观质量较好。

在财富中心大体积筏板混凝土成功浇筑的基础上，进行该工程配合比的调整与验证：同样采取粉煤灰与矿渣粉复掺的思路[3]，在保证强度的基础上适当调大水胶比，以保证膨胀剂充分参与水化反应，选用生产用原材料进行混凝土工作性、绝热温升、力学性能与耐久性的验证，并通过配合比设计、生产浇筑及养护等措施控制混凝土表面温度裂缝的产生。

同时，由于该工程以60d龄期作为抗压强度验收依据，决定采用非早强水泥，尽量降低水泥用量，控制混凝土早期水化热[4]。

最后，依据相关标准规范，膨胀剂不得用于长期环境温度超过80℃的工程中[5]，同样在高强度等级、厚大混凝土结构中由于内部水分不足，膨胀剂的作用较难发挥[6]；但在该工程中由于选用较大水胶比，内部最高温度能够控制在80℃以下，为了保证该筏板基础混凝土的抗渗性和耐久性，控制混凝土收缩，防止混凝土裂缝的产生，决定内掺7%的膨胀剂。

2.3 原材料选择

（1）水泥：采用P·O42.5水泥，主要物理性能指标如表1所示。

表1 水泥主要性能指标

（2）矿物掺合料

粉煤灰：Ⅱ级粉煤灰，主要物理性能指标如表2所示。

表2 粉煤灰主要物理性能

矿渣粉：S75级，主要物理性能指标如表3所示。

表3 矿渣粉主要物理性能

（3）细骨料：混合砂，主要物理性能指标如表4所示。

表4 细骨料主要物理性能

（4）粗骨料：选用粒径5～10mm与10～20mm的两级配碎石。

（5）减水剂：缓凝型高性能聚羧酸减水剂，主要物理性能指标如表5所示。

表5 减水剂主要物理性能

（6）膨胀剂：ZY-1。

（7）拌合用水：自来水。

2.4 配合比确定

原C40大体积混凝土配合比及性能检测结果如表6、表7所示。

表6 C40大体积混凝土配合比（kg/m3）

表7 C40大体积混凝土性能检测指标

在上述配合比基础上，降低水泥用量，增大掺合料掺量，适当增大用水量，进行混凝土性能的试配验证试验，拟定C35P8配合比如表8所示。

表8 C35P8大体积混凝土配合比（kg/m3）

其试配结果如表9所示。

表9 C35P8大体积混凝土性能检测指标

拌合物性能检测如图2所示。

图2 混凝土拌合物坍落度与扩展度检测

由上述试配结果可以看出，该配合比工作性能、绝热温升、力学性能以及抗渗性均能够满足要求。为进一步验证该配合比的符合性，以此为基准上下浮动0.05的水胶比进行了强度试验验证，并最终确定选用该配合比。

3 混凝土应用及效果

3.1 生产与施工过程

3.1.1 混凝土生产

为保证该工程质量，从原材料入场检测、配合比设计、混凝土运输、浇筑以及养护等方面均采取了相应的技术措施：

（1）每种原材料均来源于同一厂家、同一品种、同一批次，储备量至少满足7500m3要求。

（2）生产供应前1h，对混凝土影响较大的外加剂、水、粉料称进行重新校核，严控搅拌时间，以保证混凝土拌合物的各组成材料拌合均匀，混凝土拌合物有良好的和易性和可泵性。

（3）出料时，由技术人员对该任务混凝土进行开盘鉴定，满足工作性后方可出站，每100m3混凝土成型取样1次，并增加制作1组试验龄期为60d的试件。

3.1.2 混凝土浇筑

混凝土最大单次方量为6000m3，采用2台车泵和1台车载泵同时进行泵送浇筑，浇筑时间控制在50h内。此次车载泵泵送管道距离约150m，为保证此次混凝土的连续供应，办理40台罐车道路通行证，站内调度通过GPS车辆卫星定位系统的管理，充分利用系统实时监控车辆运行状况的功能，确保供应的及时性和连续性，合理的安排浇筑顺序以避免产生施工冷缝。

混凝土运至现场后，在监理、施工单位及技术人员共同确认混凝土工作性能、入模温度（平均28.6℃）合格后，才能入模浇筑（如图3）。如坍落度偏小，可添加二掺外加剂高速旋转车罐体，调整合格再卸料浇筑，质量不符合施工要求的混凝土禁止入模，同时严格按规定留取立方体强度试件。

混凝土浇筑完成后，采用薄膜覆盖，同时在混凝土表面蓄10～20cm水的方式进行养护，保证混凝土内外温差在25℃以内。

图3 筏板基础混凝土泵送浇筑现场

3.2 应用效果

3.2.1 表观质量

拆模观察混凝土表观质量良好，无明显温度裂缝产生。

3.2.2 抗压强度

在大体积筏板混凝土浇筑期间共留置40组混凝土试件，并对其强度发展进行监测，结果如表10所示。

表10 混凝土出厂留样强度

在7d龄期时，出厂混凝土平均抗压强度值达到设计值的90%以上，28d平均抗压强度值达到133%，强度满足率P为100%，60d抗压强度值更是达到了151%，混凝土出厂质量得到有效保障。

4 结语

（1）根据该工程混凝土技术特点和难点，结合施工单位近期类似工程生产经验，采用大掺量掺合料进行配合比设计和验证试配，其工作性能、力学性能、绝热温升以及抗渗性能均满足设计要求。

（2）工程应用表明：该混凝土工作性能较好、入模浇筑顺利；其表观质量优良，无明显温度裂缝产生；经出厂混凝土留样检测，28d强度平均值达到133%，强度保证率100%，较好地保证了工程质量。

[1]刘明均，雷鸣炜，吕文武，等.大掺量矿物掺合料混凝土技术在大型基础底板工程中的应用[J].混凝土世界，2011(1)：58-60.

[2]赵日煦，庞二波，高飞，等.武汉绿地中心C50大体积底板混凝土试验与工程应用[J].施工技术，2014(24)：01-05.

[3]阎培渝，胡瑾，周予启.大体积底板混凝土施工技术路线选择[J].施工技术，2013(42)：32-34.

[4]中国冶金建筑协会.GB 50496-2009大体积混凝土施工规范[S].住建部，国家质量监督检验检疫总局，2009.

[5]住建部，国家质量监督检验检疫总局.GB50119-2013混凝土外加剂应用技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2014.

[6]阎培渝.一分为二看膨胀剂的使用[J].商品混凝土，2007 (5)：1-2.

责任编辑：孙苏，李红

Design and Application of Mass Concrete for Raft Foundation in Chongqing

Combined with the design requirements of C35P8 mass concrete for the raft foundation T3N,the C35P8 proportion ratio is planed based on the existing proportion ratio of C40 mass concrete.The reasons are as follows:decreasing the amount of cement,increasing the ratio of water and binders properly,adding 37%mineral admixture(fly ash and ground slag)and 7%concrete expansion;verifying its working performance and mechanical property,with the verification results as the following:slump flow of 550mm,an adiabatic temperature increase of 39.3℃,60d compressive strength of 55.3MPa and permeability being/greater than P8.The process of producing and casting goes well with the average casting temperature of 28.6℃and good performance.The strength reliability reaches 100%after 28 days curing.Above all,the proportion ratio design for this mass concrete satisfies the construction requirements with quite good application effects.

raft foundation;mass concrete;super high-rise;proportion ratio design

TU528

A

1671-9107（2017）04-0058-03

基金论文：该论文为重庆建工集团技术创新项目“超高层泵送混凝土配制与施工关键技术研究及工程应用示范”基金论文之一。

10.3969／j.issn.1671-9107.2017.04.058

2016-12-28

石从黎（1981-），男，四川德阳人，研究生，高级工程师，从事混凝土产品及其技术的研究开发。