大体积混凝土施工技术

      

摘  要  目前，超厚大体积混凝土不断增加，施工方法也各不相同。本文介绍了某工程2.8m厚底板（9600m3）一次浇筑的施工技术。
关键词  大体积混凝土  一次浇筑  水化热  温度应力
    1大体积混凝土施工现状
目前，国内大型工业与民用建筑的比例不断增加，30层以上的高层楼房已经比较普遍，随着建筑高度增加，高层建筑地下室的底板一般较厚，有的已经达到2m以上。日本建筑学会对大体积混凝土的定义是：“结构断面最小尺寸在80cm以上，同时水化热引起的混凝土内最高温度与表面温度之差预计超过25℃的混凝土称之为大体积混凝土。”因此高层建筑基础底版均为大体积混凝土，而大体积混凝土施工的主要技术难点为温度裂缝的控制问题。
大体积混凝土在施工阶段之所以会产生裂缝，是其内外矛盾发展的结果。一方面由于水泥水化热引起的结构内外温差过大而产生的温度应力和温度变形，另一方面，结构物的内外约束要阻止这种变形。混凝土在硬化过程中，一旦温度应力超过混凝土所能承受的拉应力极限时，就会出现裂缝。
随着大体积混凝土工程实例不断增加，国内已经积累了较多的施工经验，但由于各工程的设计、施工条件的不同，大体积混凝土的施工仍然缺少实用、成熟的依据，而且施工中掌握不好，会出现一些反常的现象。各工程对温度应力的控制基本上均依据“混凝土内外温差≯25℃”的规定。但是，国内其他一些工程的实际情况表明：有的工程混凝土内外温差超过了25℃，但并没有出现裂缝，对较厚的混凝土此温差值可适当放宽。
由于大体积混凝土施工影响因素较多（水泥品种、浇筑方法、混凝土厚度、降温措施、环境温度等），每个工程需要根据具体情况采取不同的施工技术，保证混凝土的施工质量。
2大体积混凝土主要施工技术措施
2.1通过降低水化热，控制总温升。
混凝土的绝热温升是引起温度应力的根本原因，控制绝热温升便能降低内外温差，主要措施有：
2.1.1减少水泥用量，掺加粉煤灰；
2.1.2减少拌合水，掺加减水剂；
2.1.3选用水化热较低的水泥，如矿渣水泥；
2.1.4在夏季环境温度高时，降低拌合水的温度，如采用深井水等。
2.2通过其他措施，降低总温升。
2.2.1在混凝土浇筑前预埋钢管，混凝土浇筑成型后，通过循环的冷水进行降温，此种方法成本较高；
2.2.2底板分两次浇筑，如3m厚底板，可先浇筑1.6m，过一段时间再浇筑1.4m厚，此种施工方法由于增加了施工工序，延长了施工工期。
2.2.3混凝土浇筑过程中分层浇筑。
2.3采取保温措施，使混凝土表面温度降低速度减慢，主要措施有覆盖防火草帘被和蓄水养护等，夏季采用蓄水养护效果较好。
3工程概况 
本工程位于北京市，地下四层，地上35层，总高150m。地下为钢筋混凝土结构，地上为全钢结构。基础底板厚度为2.8m，混凝土强度等级为C40P10，方量约为9600m3。基础底板为不规则多边形，长度为65m,宽度为50m, 未设后浇带，基础底板要求一次浇筑完成。实际施工从2003年3月22～24日用了68小时浇筑完成。
本大体积混凝土施工的特点如下：
第一，混凝土超厚。最小厚度为2.8m，核心筒集水坑处厚度达到5.3m，这使混凝土内部的热量不易散发出来。从而在混凝土的内部形成较大的温升。
第二，混凝土强度等级较高，为C40，由于配制C40大坍落度混凝土一般需要采用水化热较高的Po42.5#水泥，水泥用量也较多，造成混凝土的温升必然较高。
第三，底板未设后浇带，由于工期紧张，水平分层浇筑也不能采用，因此9600m3混凝土必须一此浇筑完成。
综合以上特点，本工程在国内大体积混凝土施工中也属难度较大项目。
4工程具体施工技术
针对本工程的特点和难点，需要重点解决混凝土的配合比设计、混凝土浇筑过程组织设计、混凝土浇筑成型后的保温及温度监控技术。
4.1混凝土的配合比设计
混凝土的配合比设计是否合适对大体积混凝土施工是至关重要的。本工程的配合比除了解决降低水化热的问题，还有混凝土的初凝时间问题。为此，项目部和北京六建搅拌站等单位一起对混凝土的配合比进行了反复论证研究。

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