地下室底板大體積混凝土施工技術(shù)

1、<p>　　地下室底板大體積混凝土施工技術(shù)</p><p>　　摘要:由于大體積混凝土施工中不易散熱，內(nèi)外溫差過大，因此很容易產(chǎn)生裂縫，為此，就必須不斷提高大體積混凝土施工技術(shù)，加強(qiáng)施工質(zhì)量控制。本文結(jié)合工程實例，從配合比設(shè)計、降低混凝土入模溫度、控制混凝土澆筑程序及大體積混凝土溫度監(jiān)測等方面介紹了地下室底板大體積混凝土施工技術(shù)，可供施工人員參考。 </p><p>　　關(guān)鍵詞:

2、大體積混凝土；配合比設(shè)計；入模溫度；澆筑程序；溫度監(jiān)測 </p><p>　　中圖分類號：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： </p><p>　　近年來，隨著高層建筑的不斷出現(xiàn)，地下室底板采用大體積混凝土技術(shù)也越來越多，并取得了一定效果。但大體積混凝土施工過程中會因水化熱聚集在混凝土內(nèi)部不易散發(fā)，使混凝土內(nèi)外溫差較大。內(nèi)表溫差、升降溫變化會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生不均勻溫度變形和溫度應(yīng)力，進(jìn)而混

3、凝土?xí)霈F(xiàn)裂縫，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全和耐久性。因此，這就對大體積混凝土施工技術(shù)提出了更高、更嚴(yán)格的要求。 </p><p><b>　　1工程概況 </b></p><p>　　某高層建筑，包括主樓、裙房、副樓等三個部分，主樓為高級寫字樓，地上28層。地下2層，，為現(xiàn)澆外框內(nèi)筒結(jié)構(gòu)，主樓地下室底板平面呈不規(guī)則多邊形，底板厚度為2.5～2.8m，內(nèi)筒部分厚2.5m。外筒部

4、分厚2.8m，底板混凝土C30澆筑量約8000m3，不留施工縫，以保證底板的整體性和剛度。 </p><p>　　2地下室底板大體積混凝土施工技術(shù) </p><p>　　澆筑大體積混凝土關(guān)鍵在于防止混凝土裂縫的產(chǎn)生，大體積混凝土之所以開裂，主要原因是混凝土所承受的拉應(yīng)力超過了混凝土本身抗拉強(qiáng)度。因此，為了控制大體積混凝土裂縫的開展，就必須從各方面降低混凝土溫度應(yīng)力和提高混凝土本身抗拉性能這

5、兩個方面綜合考慮。 </p><p>　　為了降低混凝土的溫度應(yīng)力。要控制混凝土內(nèi)外溫差的變化。使其在規(guī)定限值(25℃)以內(nèi)。溫差控制的主要任務(wù)是：①降低混凝土內(nèi)表溫差，減小總降溫差；②提高混凝土表面溫度，降低混凝土內(nèi)表溫差，減小溫度梯度；③延緩混凝土的降溫速率，充分發(fā)揮混凝土徐變特性。 </p><p>　　根據(jù)以上施工目標(biāo)。本工程對以下幾個控制環(huán)節(jié)進(jìn)行了計算并采取了相應(yīng)措施。 <

6、/p><p>　　2.1大體積混凝土配合比設(shè)計 </p><p>　　本工程底板厚、體積大、溫升高，控制混凝土內(nèi)部的雖高溫度尤為重要，而控制混凝土內(nèi)部最高溫度的主要措施是要降低混凝土的水化熱。 </p><p>　　2.1.1選用材料 </p><p>　　(1)水泥：華潤牌52，5#普通硅酸鹽水泥，其特點是水化熱低，凝結(jié)時間長。耐熱性好，適用于

7、大體積混凝土。 </p><p>　　(2)砂：選用含泥量<l％，級配良好中粗河砂。 </p><p>　　(3)石子：選用含泥量<1％，粒徑5～30ram，級配良好碎石，它比粒徑5-20mm碎石節(jié)省水泥用量，減少水泥水化熱。 </p><p>　　(4)粉煤灰：選用I級粉煤灰取代部分水泥可減少水化熱，并使混凝土后期強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求。 </p>

8、;<p>　　(5)高效減水、緩凝劑：經(jīng)過比較選用“FDN”高效減水劑，它起到減水、減少水泥用量、緩解的作用。 </p><p>　　(6)膨脹劑：增加混凝土抗拉應(yīng)力，防止裂縫產(chǎn)生。 </p><p>　　2.1.2配合比設(shè)計 </p><p>　　經(jīng)多次試驗確定各種材料的配合比如表1(重量比)。 </p><p>　　表1各種

9、材料配合比 </p><p>　　2.2設(shè)計養(yǎng)護(hù)方案，計算混凝土內(nèi)最高溫度、表面溫度及保溫材料厚度 </p><p>　　2.2.1計算混凝土內(nèi)部最高絕熱溫升 </p><p>　　Th=(W×Q)／(C×P)=(380×461)／(0.97×2400)=75.25℃ </p><p>　　式中：Th一

10、混凝土內(nèi)部最高絕熱溫升() </p><p>　　W—水泥用量380kg/m3 </p><p>　　Q一52.5#普通水泥積累水化熱，取461kJ／kg </p><p>　　C—混凝土比熱，取0.97kJ&g·k </p><p>　　P 一混凝土容量，取2400kg／m~ </p><p>　　

11、2.2.2計算混凝土內(nèi)部最高溫度 </p><p>　　Tmax=Tj+Th×ξ=20+75.25×0.6=65.15℃ </p><p>　　式中：Tmax一混凝土內(nèi)部最高溫度(℃) </p><p>　　Tj一混凝土入模溫度(℃) </p><p>　　ξ—混凝土降溫系數(shù) </p><p>　　

12、2.2.3計算混凝土表面溫度 </p><p>　　Tb = Tmax-△T=65.15-25=40.15 </p><p>　　式中：Tb一混凝土表面溫度(℃) </p><p>　　△T一內(nèi)外控制溫差(℃)，本工程要求內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)，取25℃ </p><p>　　2.2.4保溫材料厚度計算 </p><p&

13、gt;　　δ=[0.5×hλ(Tb—Tg)]／[λc(Tmax—Tb)]·K </p><p>　　=[0.5×2.8×0.14×(40.15-15)/[2.3×(65.15-40.15)]×1.5 </p><p>　　=0.129m=12.9cm </p><p>　　式中：Tg一施工季節(jié)的旬

14、平均大氣氣溫，該底板在秋冬季施工，取該值取15℃ </p><p>　　入—保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)，選用草包，草包(每層厚度3era)導(dǎo)熱系數(shù)：=0.14W／m·k </p><p>　　λc—混凝土導(dǎo)熱系數(shù)(e=O.14w/m·k) </p><p>　　K—傳熱系數(shù)修正值(K取1.5) </p><p>　　h—混凝土底板板

15、厚(h取2.8m) </p><p>　　根據(jù)以上計算應(yīng)在混凝土表面鋪設(shè)四層草包和二層塑料薄膜。在鋪設(shè)時要求薄膜和草包搭接，使混凝土表面不外露，方能滿足計算要求。 </p><p>　　2.3降低混凝土入模溫度 </p><p>　　降低混凝土入模溫度是降低大體積混凝土最大溫升的重要措施，出機(jī)溫度根據(jù)要求控制在30以內(nèi)。白天高溫期間(10時～16時)加冰把水溫降至1

16、0％左右，混凝土輸送管表面用巖棉覆蓋，避免陽光直射，把澆筑溫度控制在32℃以內(nèi)。 </p><p>　　2.4控制混凝土澆筑程序 </p><p>　　(1)澆搗順序：主樓南、西向緊接在建的裙房、副樓，僅東、北向鄰街，根據(jù)場地情況和混凝土泵布置，底板混凝土澆搗，計劃從東向西方向順序推進(jìn)如圖1，即在東西方向布置三道混凝土泵輸送管，每個管道控制澆搗寬度15～18m，混凝土澆搗從緊靠馬路的東向開

17、始，三個混凝土泵車三條管道同時開始輸送混凝土，混凝土分層相互銜接從東逐漸向西推進(jìn)。 </p><p>　　圖1泵車及澆筑管道布置平面圉五路 </p><p>　　(2)分層選擇：主樓地下室底板平面面積大，混凝土澆搗量多，如果采取平面水平分層澆筑方法，不但在先澆混凝土的初凝前來不及澆筑第二層混凝土，將造成冷縫現(xiàn)象，而且底板面層鋼筋將粘許多松散砂漿，影響底板混凝土澆搗質(zhì)量，因此決定采用斜面分層

18、方法施工，斜面坡度按1：8～10(高：水平)控制。 </p><p>　　(3)一次澆筑寬度控制：斜面分層一次澆搗混凝土平面寬度或斜面厚度與商品混凝土生產(chǎn)能力、運輸混凝土能力、混凝土緩凝時間息息相關(guān)。它關(guān)系到整個底板是否在規(guī)范允許情況下連續(xù)澆筑，是否產(chǎn)生施工冷縫，關(guān)系整個底板澆搗混凝土質(zhì)量。為此，經(jīng)過對副樓商品混凝土澆搗記錄認(rèn)真調(diào)查并計算后，考慮在混凝土泵送能力不足時?；炷翝仓謱雍穸冗m當(dāng)減少，避免施工冷縫的產(chǎn)

19、生。 </p><p>　　(4)商品混凝土站供應(yīng)能力和設(shè)備要求：經(jīng)過計算得出需要兩條生產(chǎn)線才能滿足每晝夜混凝土量1800～2000m3的供應(yīng)。為此必須采用聯(lián)合其他企業(yè)，聯(lián)合供應(yīng)辦法。此外根據(jù)混凝土輸送車的運輸能力，從已施工經(jīng)驗數(shù)據(jù)估算得出共需15部，加上備用的總共需要18部混凝土運輸車。需要兩條商品混凝土生產(chǎn)線，需要混凝土泵車3部，來保證完成主樓底板混凝土8000m3艱巨的澆搗任務(wù)。 </p>&

20、lt;p>　　(5)混凝土振搗：主樓底板混凝土澆搗布置三個輸送混凝土管道，每個管道控制的17m寬度范圍為一區(qū)域，每個區(qū)域配備～振搗小組由五名振搗工配三條軟軸振動器(不包備用)組成，振搗器分布于斜面的上、中、下三段，振搗工除負(fù)責(zé)振搗混凝土外，還應(yīng)協(xié)助布管工移動布置混凝土輸送管。混凝土應(yīng)防止集中堆放，宜先振搗出料口處混凝土，形成自然流淌坡度，然后進(jìn)行全面振搗。 </p><p>　　(6)泌水處理：由于大體積混

21、凝土澆搗時泌水較多，在基坑沿邊(底板外)留設(shè)集水坑，采用小型吸水泵，將水吸入集水坑內(nèi)，再由高壓泵將水揚出基礎(chǔ)。確?；炷梁刻幾罴褷顟B(tài)，減少混凝土收縮產(chǎn)生裂縫。 </p><p>　　(7)混凝土的養(yǎng)護(hù)：混凝土在澆筑2～3h后，在其表面初步用刮尺刮平，在初凝前要用木蟹打磨，待混凝土收水后，再二次用木蟹搓平，以閉合收水裂縫。終凝后用噴水壺灑水養(yǎng)護(hù)一遍，然后蓋上塑料膜，于其上覆蓋兩層草袋，再蓋上一層塑料膜，然后于其

22、上放上方木壓住。 </p><p>　　2.5大體積混凝土溫度監(jiān)測 </p><p>　　通過上述措施和理論計算，本底板最大溫差控制在25％允許范圍，但為應(yīng)付大自然突然變化，并做到信息化施工，進(jìn)行溫度監(jiān)測，以便及時了解溫差變化，采取應(yīng)急措施，確保施工安全。 </p><p>　　(1)溫度監(jiān)測點的設(shè)置：大體積混凝土溫度監(jiān)測點的設(shè)置應(yīng)能真實反映出混凝土塊體的里外溫差，

23、降溫速率及環(huán)境溫度真實情況為原則。根據(jù)規(guī)范和該底板平面尺寸，外形及結(jié)構(gòu)特點，共設(shè)置22個測位，每個測位沿底板高度方向布置5個熱電偶，另外還布設(shè)監(jiān)測草包下和環(huán)境溫度各3點，總計l16點。具體布點情況見測位布置圖2。 </p><p>　　圖2測點平面布置圖 </p><p>　　(2)測溫元件和測試系統(tǒng)：①測溫元件：采用銅一康銅熱電偶，熱電偶在安裝前須經(jīng)絕緣和防水處理，并進(jìn)行校驗以確保熱電偶

24、的精度。②測試系統(tǒng)：測試系統(tǒng)由DR210型溫度巡回檢測儀，精密數(shù)字萬用表，微機(jī)等儀器設(shè)備和熱電偶，導(dǎo)線等組合，系統(tǒng)的最大誤差小于O.5℃。 </p><p>　　(3)監(jiān)測程序：混凝土澆筑后，1～5d，每2h測一次；6～15d，每4h測一次；16～30d，每8h測一次。 </p><p>　　(4)控制標(biāo)準(zhǔn)：混凝土塊最大內(nèi)表溫差<25℃，降溫速率<1.5℃，d。 </p&

25、gt;<p><b>　　3結(jié)束語 </b></p><p>　　實踐證明，本工程底板大體積混凝土澆筑是成功的，不僅混凝土強(qiáng)度完全符合設(shè)計要求，而且未出現(xiàn)任何溫度裂縫，質(zhì)量優(yōu)良?？梢娫诮?jīng)過理論經(jīng)驗公式的計算后，并采取有效施工措施以及進(jìn)行溫度監(jiān)控的情況下，是可以有效控制大體積混凝土裂縫產(chǎn)生。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b&