超高層建筑基礎大底板混凝土施工的組織

上海市建設工程監理有限公司 上海 200080

1 工程概況

武漢綠地中心位于武昌濱江商務區核心區域，項目總建筑面積300萬 m2。武漢綠地中心項目由1 棟超高層主樓、1 棟辦公副樓、1 棟公寓及裙樓組成，其中超高層主塔樓地下室6 層，地上119 層，建筑高度606 m。主塔樓大底板平均混凝土厚5 m，沉降后澆帶基礎底板面積約6 300 m2。大底板澆筑混凝土等級為C50，抗滲等級為P10。澆筑體積30 380 m3，屬于大體積混凝土澆筑，地下底板的環境類別為二b類，混凝土中氯離子及堿含量要控制好，其中氯離子最大含量不得超過0.06%，堿含量最大不得超過3.0 kg/m3。

2 設計措施

2.1 大底板混凝土澆筑體積大，施工組織難度較大

本工程大底板面積約為6 000 m2，深約5 m，鋼筋鋪設層數為3 層：底面為Φ50 mm Q235B鋼筋，層數為6～10 層不等；中間1 層溫度筋，Φ25 mm，層數為4 層；頂面鋼筋Φ40 mm，鋪設4 層。混凝土澆筑體積逾3萬 m3，并且是一次性澆筑完成，用時四天四夜。考慮到大體積混凝土在澆筑工程中由于體積過大、混凝土強度達不到設計要求、泵車運輸較長等各種問題可能會導致出現施工冷縫，所以在混凝土澆筑前就已提出了應對措施，比如提前跟各個攪拌站聯系并規劃好交通路線，以確保混凝土供應滿足現場需求，同時預拌混凝土車進場等待澆筑前不得將轉筒停止，要保持一定的轉速。在澆筑過程中，下一層混凝土初凝前振搗上一層混凝土并要插入下層混凝土5 cm，保證上下兩層澆筑的時間間隔不超過混凝土的初凝時間。現場為滿足混凝土澆筑需求，采用溜槽配合地泵來進行澆筑。

2.2 大體積混凝土配合比設計

主塔樓澆筑混凝土的等級為C50，抗滲等級P10，嚴格按《大體積混凝土施工規范》（GB 50496—2009）有關規定由預拌混凝土公司試配，生產過程攪拌站要記錄所有的配合比數據。C50的配合比為：總膠凝460 kg，水泥230 kg，粉煤灰138 kg，摻合料92 kg，砂789 kg，石1 042 kg。提前進行混凝土配合比試驗，通過試驗確定混凝土的抗壓強度和抗滲強度是否滿足設計要求。

3 材料控制

混凝土原材料的控制對混凝土質量起著至關重要的作用。砂、石、水泥、水和其他摻合物的質量要求高，其中水泥采用的是質量穩定、活性高、流動性能好的中低熱硅酸鹽水泥，氯離子含量≤0.06%。初凝時間＞45 min，終凝時間＜10 h，各項指標均達到國家標準的P.O 42.5水泥。混凝土中的砂為河沙（中砂），細度模數2.5～3.0，鹽分＜0.08%，非堿活性骨料。粗骨料選用粒徑為5～31.5 mm連續級碎石，粗細骨料中的含沙率要嚴格控制在1.0%以內，吸水率＜2.5%。水采用符合現行國家標準《混凝土攪合用水標準》的飲用水。另外還添加一級低鈣粉煤灰和S95的細容礦渣粉，減水率＜12%且收縮比率＜110%的高效減水劑。

4 混凝土澆筑現場施工方法和措施[1-6]

武漢綠地中心主塔樓大底板混凝土澆筑體積達到30 380 m3，屬于超大體積混凝土澆筑，因此對正確選擇混凝土現場施工方法和措施就顯得尤為重要，既能減少建筑成本，還可以有效地使大體積混凝土體內的溫度得到降低，減少溫度裂縫的產生，從而大大地提高混凝土澆筑的質量。

4.1 混凝土澆筑

大體積混凝土澆筑的重點是保證不產生冷縫，采用緩凝型外加劑，由4 個攪拌站供料，現場1 臺地泵備用。

混凝土為預拌泵送混凝土，坍落度180～220 mm，流動性強，分層澆筑，每層厚度≤500 mm，且2 層之間澆筑時間間隔≤3 h。主塔樓大底板混凝土體積太大，采用布置在基坑東西兩側施工便道上的3 臺汽車泵、南側4 個溜槽及基坑周圍6 臺地泵澆筑（1 臺備用）。啟用混凝土運輸攪拌車逾200 輛，澆筑時間逾90 h。

4.2 混凝土振搗

每個混凝土泵口布置4 個振搗棒，主要振搗區域為混凝土卸料處和混凝土集中堆積處。在混凝土集中堆積處主要是振搗上部混凝土使之振實，形成自然流淌坡度為佳，然后全面振搗。對于底板混凝土的振搗要做到快插慢拔，從而更好地使混凝土填滿振搗棒振動所造成的空洞。振搗棒插入下層混凝土中的深度≥50 mm。振搗棒的插點要均勻排列，順序進行，每一個振點的延續時間一般為20～30 s，混凝土達到表面出現泛漿且無氣泡產生，混凝土也不下沉為佳。混凝土澆筑完后由工人用刮桿將其表面刮平，再拍實抹平。

對于鋼柱腳處混凝土的澆筑和振搗要格外注意，振搗棒離柱腳錨栓300 mm以外處振搗，相鄰振搗點間距＜400 mm，振搗棒不得碰撞、振動柱腳預埋錨栓，以免錨栓發生位移和錯位。

4.3 混凝土試驗

根據《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB 50204—2002（2011年版）中對混凝土試驗的相關要求，當一次連續澆筑混凝土體積超過1 000 m3時，每200 m3混凝土取樣不得少于1 次，每次取樣需留置養護的試件不得少于1 組（3 件），同條件試件取10 組以上。每一組試件的混凝土應從同一輛預拌混凝土車中取出，并在卸料過程中卸料量的1/3～1/4之間取樣。同一混凝土強度等級、抗滲等級，同一配合比、生產工藝基本相同，連續澆筑每500 m3留置1 組混凝土抗滲試件（1 組為6 個抗滲試件）。所有試件均在監理見證下現場制作，混凝土抗滲和抗壓效果檢測交由專業實驗室測定，并且安排不定時對混凝土拌合物的外觀質量進行抽查，且每天大于4 次。

4.4 混凝土泌水處理

處理混凝土泌水的辦法就是改變混凝土的澆筑方向，與原澆筑斜坡相交成一條集水溝，最終這些集水溝逐步縮小成小水坑，再由軟軸抽水機抽出。

5 混凝土養護

5.1 混凝土表面處理

本工程澆筑完成時間為2013年12月29日，天氣比較寒冷，大體積混凝土經振搗密實后，用木方、刮頭將混凝土表面刮平后立即用塑料薄膜將混凝土覆蓋，以防水分流失而產生干縮裂縫，造成混凝土表面質量缺陷，局部地方在接近初凝時不定時的掀開抹平。塑料薄膜表面再嚴密覆蓋一層工業毛氈進行保溫養護，厚度應＞30 mm。養護用的薄膜優先選用厚度較薄的一次性薄膜，相鄰塑料薄膜接縫需搭接，搭接長度＞200 mm，并保證密不透風。凸出底板的預埋件位置、集水井位置、墻柱插筋位置及底板邊角位置的薄膜鋪設要仔細、認真、精心，最好保證不漏氣。

5.2 大體積混凝土測溫

本工程采用蓄熱養護，及時覆蓋保溫材料，密切關注溫度監測的數據，大體積混凝土內部最高溫度控制在70 °C以內（主要由混凝土配合比控制），絕熱升溫不超過45 °C。根據混凝土水化溫升情況，調節蓄熱養護措施，始終保持混凝土的內外溫差、混凝土表面與環境溫差、減溫速率等各項指標在規定范圍內。若混凝土養護措施不當，大體積混凝土內外溫差超過規定范圍時，可能會產生貫通結構的溫度縫，造成嚴重的工程質量問題，更可能給結構帶來安全上的隱患，這是非常危險的。

底板大體積混凝土（厚底板）表面溫度與環境溫度最大溫差在20 K以內時，即可揭除保溫蓄熱養護覆蓋層。武漢綠地中心項目主塔樓大底板保溫蓄熱養護時間超過30 d，混凝土強度達到1.2 MPa前，不得踩踏混凝土；混凝土強度達到5 MPa前不得在新澆筑混凝土表面上進行腳手架、模板的安裝及鋼筋的綁扎。因為是冬季施工，還應滿足混凝土表面溫度冷卻到5 °C后方可拆除保溫層的要求。