论文部分内容阅读
摘要：笔者根据多年的工作經验结合工程实例，对建筑工程中基础底板大体积混凝土施工中底板混凝土施工、混凝土配合比、大体积混凝土浇筑方法及底板混凝土温度控制等关键问题进行了相关阐述。
关键词：大体积混凝土；配合比优化；温差控制；电子测温技术
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
1、工程概况与施工技术难点分析
本工程为某单位职工集资楼（东高1栋），其中建筑层数为地下一层，地上三十一层。总建筑面积21511.㎡，其中地下室建筑面积为783.88㎡。建筑平面形状呈蝴蝶形，建筑物长39.6m，宽约27.45m。建筑物总高103.50m。每层楼平面设计布置四套住房，两部电梯位于建筑物平面中央位置。本工程施工难点如下：
1.1、本工程基础结构形式为桩－筏基础，基础桩采用静压高强混凝土管桩（PHC管桩），主体结构为框架剪力墙结构。地下室层高为4.80m，标准层层高为3m。建筑结构的安全等级为二级，结构设计使用年限为50年。本工程设计标高±0.000相对于绝对标高为80.50m。
1.2、底板板厚为了1.70m,混凝土强度等级C35，按常规配合比，水泥用量大，标号也高，水化热相应也高,不利于大体积混凝土的施工。如何合理选择原材料，减少水泥用量，优化配合比,降低水化热，推迟温峰出现，是需要认真对待的问题。
1.3、底板大而厚，混凝土总方量多, 满足混凝土连续浇筑，严防冷缝出现，是保证基础整体性的关键。如何组织好混凝土的供应和浇筑时的组织协调工作显得更为突出。
2、基础大体积混凝土施工的主要方法及技术措施
本工程从降低混凝土水化热、控制入模温度、选择合理浇筑方法、控制升降温速度、减小混凝土收缩、提高混凝土抗拉强度等方面入手, 全方位采取措施,控制基础大体积混凝土施工质量。
2.1、优化混凝土配合比
合理选用原材料，采用“双掺”技术,优化配合比,降低水化热，从而降低混凝土内部绝热温升, 推迟温峰的出现，从根本上保证混凝土的质量和工作性能。
(1)水化热较低的P.042.5水泥。
(2)中粗砂,粒径0.15～4.75mm,细度模数 2.5，含泥量2%以内。
(3)碎石粒径为5～31.5mm,含泥量不大于0.7% 。
(4)YH-A1缓凝高效减水剂和 UEA 混凝土膨胀剂。
(5)级粉煤灰,增强混凝土和易性和可泵性。
(6)水灰比控制在0.43，砂率控制在38%，坍落度控制在160±20mm。优化后的配合比如表1。
表1优化后的配合比
2.2、混凝土的搅拌、供应
为控制出罐温度,石子采用棚舍遮阳，避免暴晒,并用水冲洗降温； 使用地下水或加冰水，水温控制在10%以下，通过降低拌合水温度以降低拌合物温度。通过以上措施,混凝土出罐温度控制了在 15% 以下。
混凝土搅拌计量由微机全自动控制,原材料计量误差控制在规范允许值之内：水泥±2%,砂石±3% ,水、外加剂±2%。混凝土的搅拌时间不少于120s。
严格控制混凝土运输时间，通过搅拌站在现场的指挥调度人员，及时掌握施工现场混凝土的浇筑速度，及时反馈信息，保证混凝土均匀连续供应，最大限度缩短罐车等待时间，避免因供应不及时造成冷缝现象的发生。
2.3、混凝土的浇筑
(1)混凝土的浇筑。本工程浇筑时采用分段浇筑，斜面分层，循序推进，连续浇筑的方法,浇筑顺序由西向东推进，采用汽车泵和地泵分别从西南角和从西北角同时开始,按照1:8～1:10的自然休止斜面和0.5m的层厚浇筑。严格控制薄层的间隔时间，下层混凝土初凝之前浇筑上层混凝土，上下层之间不形成施工缝。
(2)混凝土的泌水处理。施工中形成的泌水，顺着混凝土浇筑的坡度方向流向底板周围的排水盲沟,汇集于集水坑内，用水泵排出。
2.4、混凝土的养护及内部温度控制
为防止混凝土内外温差过大，造成温度应力大于同期混凝土抗拉强度而产生裂缝，一方面加强混凝土表面的保温保湿，另一方面采取措施降低混凝土内部温度。
(1)混凝土表面温度湿度控制。本工程夏季施工为防止太阳暴晒高温蒸发混凝土表面水分，采用了两种养护方法：对于有上翻外墙的部位采用蓄水养护方法；其他部位采用塑料薄膜覆盖的养护方法。蓄水深度100mm。
(2)混凝土内部冷却水循环降温系统。本工程采取混凝土内部冷却水循环系统降低内部温度,降温管采用25钢管，铺设于钢筋中层网片上，纵向间距2m，用12# 铅丝与中层钢筋网片绑扎牢固。
3、混凝土的测温监控
了解大体积混凝土内部不同区域、不同标高处的温度变化情况, 选择有代表性的位置布置测温点,分别呈三角形布设测量上、中、下温度, 测温点间距 11~ 12m, 测温点距外墙2m，共设4排测温点。
本工程采用电子测温仪进行测温。混凝土浇筑时在底板不同部位预埋测温感应线,每组线感点埋设深度分别为基础表面下100、500、1000mm处。
混凝土浇筑时，根据测温记录，气温为28～35%,混凝土入模温度为20%以内。混凝土浇注完毕12h进行首次测温，2#中心点上、中、下温度分别为42、57、510C,随着水化反应的进行，内部温度逐渐升高,在混凝土浇筑后45h后，底部温度为550C，中部温度峰值达到700C,表面温度为580C,底部和表面温度与中部温度分别相差160C和130C。从温度变化曲线可以看出，混凝土内部温度在最高点维持 10h左右即开始降温,72h混凝土底部、中部、表面温度分别降为53、64、510C，7d后混凝土底部、中部、表面温度分别降为34.0、32.3、31.80C。在降温过程中，表面温度降温较快,中部次之，底部较慢。通过采取保温覆盖措施，环境温度与混凝土表面温度相差值也未超过规范要求的250C。
4、结语
本工程底板大体积混凝土浇筑因采取了合理的施工技术方案和严格的质量管理措施，取得了较好的技术经济效果。
(1)优选原材料，采用“双掺”技术，优化配合比，降低水化热, 控制入模温度，是保证了大体积混凝土的质量和工作性能的根本。
(2)合理划分施工段, 严格控制浇筑层的间隔时间, 是防止混凝土冷缝出现的关键。
(3)采用二次振捣和表面滚压工艺，有效的提高了混凝土的密实度和抗裂性。
(4)对混凝土内部温度及环境温度实现信息化监测，为混凝土降温及养护提供了科学依据。
(5)底板下采用卷材防水层, 对结构层的约束存在一定的滑动效应，对降低底板混凝土底部的约束应力，防止底部裂缝出现起到了有利作用。
关键词：大体积混凝土；配合比优化；温差控制；电子测温技术
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
1、工程概况与施工技术难点分析
本工程为某单位职工集资楼（东高1栋），其中建筑层数为地下一层，地上三十一层。总建筑面积21511.㎡，其中地下室建筑面积为783.88㎡。建筑平面形状呈蝴蝶形，建筑物长39.6m，宽约27.45m。建筑物总高103.50m。每层楼平面设计布置四套住房，两部电梯位于建筑物平面中央位置。本工程施工难点如下：
1.1、本工程基础结构形式为桩－筏基础，基础桩采用静压高强混凝土管桩（PHC管桩），主体结构为框架剪力墙结构。地下室层高为4.80m，标准层层高为3m。建筑结构的安全等级为二级，结构设计使用年限为50年。本工程设计标高±0.000相对于绝对标高为80.50m。
1.2、底板板厚为了1.70m,混凝土强度等级C35，按常规配合比，水泥用量大，标号也高，水化热相应也高,不利于大体积混凝土的施工。如何合理选择原材料，减少水泥用量，优化配合比,降低水化热，推迟温峰出现，是需要认真对待的问题。
1.3、底板大而厚，混凝土总方量多, 满足混凝土连续浇筑，严防冷缝出现，是保证基础整体性的关键。如何组织好混凝土的供应和浇筑时的组织协调工作显得更为突出。
2、基础大体积混凝土施工的主要方法及技术措施
本工程从降低混凝土水化热、控制入模温度、选择合理浇筑方法、控制升降温速度、减小混凝土收缩、提高混凝土抗拉强度等方面入手, 全方位采取措施,控制基础大体积混凝土施工质量。
2.1、优化混凝土配合比
合理选用原材料，采用“双掺”技术,优化配合比,降低水化热，从而降低混凝土内部绝热温升, 推迟温峰的出现，从根本上保证混凝土的质量和工作性能。
(1)水化热较低的P.042.5水泥。
(2)中粗砂,粒径0.15～4.75mm,细度模数 2.5，含泥量2%以内。
(3)碎石粒径为5～31.5mm,含泥量不大于0.7% 。
(4)YH-A1缓凝高效减水剂和 UEA 混凝土膨胀剂。
(5)级粉煤灰,增强混凝土和易性和可泵性。
(6)水灰比控制在0.43，砂率控制在38%，坍落度控制在160±20mm。优化后的配合比如表1。
表1优化后的配合比
2.2、混凝土的搅拌、供应
为控制出罐温度,石子采用棚舍遮阳，避免暴晒,并用水冲洗降温； 使用地下水或加冰水，水温控制在10%以下，通过降低拌合水温度以降低拌合物温度。通过以上措施,混凝土出罐温度控制了在 15% 以下。
混凝土搅拌计量由微机全自动控制,原材料计量误差控制在规范允许值之内：水泥±2%,砂石±3% ,水、外加剂±2%。混凝土的搅拌时间不少于120s。
严格控制混凝土运输时间，通过搅拌站在现场的指挥调度人员，及时掌握施工现场混凝土的浇筑速度，及时反馈信息，保证混凝土均匀连续供应，最大限度缩短罐车等待时间，避免因供应不及时造成冷缝现象的发生。
2.3、混凝土的浇筑
(1)混凝土的浇筑。本工程浇筑时采用分段浇筑，斜面分层，循序推进，连续浇筑的方法,浇筑顺序由西向东推进，采用汽车泵和地泵分别从西南角和从西北角同时开始,按照1:8～1:10的自然休止斜面和0.5m的层厚浇筑。严格控制薄层的间隔时间，下层混凝土初凝之前浇筑上层混凝土，上下层之间不形成施工缝。
(2)混凝土的泌水处理。施工中形成的泌水，顺着混凝土浇筑的坡度方向流向底板周围的排水盲沟,汇集于集水坑内，用水泵排出。
2.4、混凝土的养护及内部温度控制
为防止混凝土内外温差过大，造成温度应力大于同期混凝土抗拉强度而产生裂缝，一方面加强混凝土表面的保温保湿，另一方面采取措施降低混凝土内部温度。
(1)混凝土表面温度湿度控制。本工程夏季施工为防止太阳暴晒高温蒸发混凝土表面水分，采用了两种养护方法：对于有上翻外墙的部位采用蓄水养护方法；其他部位采用塑料薄膜覆盖的养护方法。蓄水深度100mm。
(2)混凝土内部冷却水循环降温系统。本工程采取混凝土内部冷却水循环系统降低内部温度,降温管采用25钢管，铺设于钢筋中层网片上，纵向间距2m，用12# 铅丝与中层钢筋网片绑扎牢固。
3、混凝土的测温监控
了解大体积混凝土内部不同区域、不同标高处的温度变化情况, 选择有代表性的位置布置测温点,分别呈三角形布设测量上、中、下温度, 测温点间距 11~ 12m, 测温点距外墙2m，共设4排测温点。
本工程采用电子测温仪进行测温。混凝土浇筑时在底板不同部位预埋测温感应线,每组线感点埋设深度分别为基础表面下100、500、1000mm处。
混凝土浇筑时，根据测温记录，气温为28～35%,混凝土入模温度为20%以内。混凝土浇注完毕12h进行首次测温，2#中心点上、中、下温度分别为42、57、510C,随着水化反应的进行，内部温度逐渐升高,在混凝土浇筑后45h后，底部温度为550C，中部温度峰值达到700C,表面温度为580C,底部和表面温度与中部温度分别相差160C和130C。从温度变化曲线可以看出，混凝土内部温度在最高点维持 10h左右即开始降温,72h混凝土底部、中部、表面温度分别降为53、64、510C，7d后混凝土底部、中部、表面温度分别降为34.0、32.3、31.80C。在降温过程中，表面温度降温较快,中部次之，底部较慢。通过采取保温覆盖措施，环境温度与混凝土表面温度相差值也未超过规范要求的250C。
4、结语
本工程底板大体积混凝土浇筑因采取了合理的施工技术方案和严格的质量管理措施，取得了较好的技术经济效果。
(1)优选原材料，采用“双掺”技术，优化配合比，降低水化热, 控制入模温度，是保证了大体积混凝土的质量和工作性能的根本。
(2)合理划分施工段, 严格控制浇筑层的间隔时间, 是防止混凝土冷缝出现的关键。
(3)采用二次振捣和表面滚压工艺，有效的提高了混凝土的密实度和抗裂性。
(4)对混凝土内部温度及环境温度实现信息化监测，为混凝土降温及养护提供了科学依据。
(5)底板下采用卷材防水层, 对结构层的约束存在一定的滑动效应，对降低底板混凝土底部的约束应力，防止底部裂缝出现起到了有利作用。