深圳能源大廈項目大體積混凝土施工

摘要：本工程基礎為筏板基礎，其中北塔樓核心筒底板厚22000mm、南塔樓核心筒底板厚2000mm，為大體積砼。

關鍵詞：深圳能源 大體積砼 混凝土施工

1 工程簡介

能源大廈位于深圳市福田中心區濱河大道與金田路交匯處東北角，東側為蓮花中學，南側為濱河大道，西側為金田路，北側為福華五路。本項目為超高層建筑，由南北兩棟塔樓、裙樓及4 層地下室組成，北塔樓42 層，高度218m，南塔樓20 層，高度116m，裙樓8 層，高度46m。總用地面積9047.06m2，其中建設用地面積6427.6 m2。地下室擴展：東側以建設用地紅線向東擴展14.2m，北側以建設用地紅線向北擴展6.7m，地下室擴展占地面積為2619.4 m 總建筑面積約14.3 萬m2，其中地上建筑面積10.7 萬m2，地下建筑面積約為3.6 萬m2。

2 大體積混凝土概況

本工程基礎為筏板基礎，其中北塔樓核心筒底板厚22000mm、南塔樓核心筒底板厚2000mm，裙樓部分底板厚1000mm；南北塔樓核心筒大承臺混凝土強度C40，其他C35，坍落度120～160mm，混凝土摻入膨脹劑和合成纖維，抗滲等級為P12。

3 施工部署

3.1 施工分區

由于施工場地小，地下室底板施工階段，根據后澆帶劃分為4 個區域分別進行施工。

3.2 施工順序

由于塔吊安裝完成后才能為地下室底板施工的提供垂直運輸設備，因此，地下室底板施工前，及時插入塔吊基礎施工，隨即為塔吊安裝提供條件，確保塔吊的安裝。為確保施工工期，各作業區段按照施工區段有次序的展開。施工順序為塔吊基礎→各分區。

北塔地下室底板混凝土厚度最大為7.3m，南塔最大為5.5m，其他部分為1.0m 和0.8m，澆筑分兩次進行；在底板設置800*800*1000 的集水井，抽除底板墊層施工完后的積水。

3.3 混凝土澆筑泵管布置：

（1） 北塔核心筒澆筑

按照施工部署，北塔核心筒底板混凝土澆筑計劃采用2 臺混凝土輸送泵、1臺天泵進行混凝土輸送。

（2） 南塔核心筒澆筑

按照施工部署，南塔核心筒范圍底板大體積混凝土澆筑計劃采用2 臺混凝土輸送泵、1 臺天泵進行混凝土輸送。

4 施工工藝

4.1 原材料技術指標

（1） 商品混凝土塌落度要求

底板混凝土采用混凝土輸送泵澆筑的方式，其坍落度要求入泵時控制在120～160mm。

（2） 水泥的要求

底板混凝土使用普通硅酸鹽強度等級為不低于42.5R 水泥。

（3） 砂石的要求

本工程底板混凝土粗骨料選用5～25mm 的碎石，砂選用水洗中砂，細度模數為2.8。

（4） 對混凝土和易性要求

為了保證混凝土在澆筑過程中不離析，要求混凝土要有足夠的粘聚性，要求在泵送過程中不泌水、不離析。

（5） 配合比要求

最大水灰比為0.45，配合比應通過試配確定，試配時抗滲等級比設計等級提高0.2N/mm2；在混凝土級配中采用雙摻技術，即在混凝土內摻加一定量的F 類Ⅱ級磨細粉煤灰和減水劑，進一步改善混凝土的坍落度和粘塑性，滿足泵送要求條件下，減少水泥用量，降低水化熱。

4.2 混凝土的澆筑

4.2.1 混凝土的輸送

為防止商品混凝土在運送過程中坍落度產生過大變化，混凝土罐車在運送途中，攪拌筒不得停止轉動?；炷翍ＷC連續供應，以確保泵送連續進行。

泵管鋪設：對泵送混凝土的效果有很大影響。必須堅持“路線短、彎道少、接頭嚴密”的原則。

泵送前，應先用適量的與混凝土內成分相同的水泥漿或水泥砂漿潤滑混凝土輸送管內壁。

在現場隨時抽查坍落度，若發現坍落度超過規定要求則退回混凝土攪拌站。

4.2.2 混凝土的澆筑厚度驗算

大體積混凝土澆筑采用斜面分層施工工藝澆筑澆搗，根據混凝土澆筑平面布置，每臺泵澆筑寬度最大約10 米，混凝土自然流淌長度按1：8 坡度計為17.6 米計算，即澆筑面積約176 ㎡，按分層厚度50cm 計算為88 立方米；混凝土泵送量30m3/h，澆筑88 m3 需3小時，對混凝土提出的試配初凝時間為8 小時，因此分層厚度50cm 符合初凝時間要求。

振動器振點要均勻分布，間距基本控制在500mm 左右，同時不要大于900mm，振動器振搗時，既不能緊靠模板，又不要硬振鋼筋、預埋件等。砼的振搗應 “快插慢拔”，混凝土分層澆筑分層搗實，振搗上層混凝土應插入下層混凝土中50mm，以消除兩層間的接縫，每一振點振搗時間以混凝土表面呈水平，不再顯著沉降、不再出現氣泡、表面泛出灰漿為準，既不要過振，也不要欠振。

4.3 大體積混凝土的裂縫控制措施

4.3.1 裂縫產生的原因

水化溫升高，體積變化大

混凝土體積越大，水泥總用量相對大，水泥水化產生的熱量越不易散發，溫升越高，引起的體積變化也越大。大體積混凝土澆筑后，內部溫度遠較外部高，形成較高的溫差，造成內漲外縮，使構件表面產生很大拉應力以至開裂。

受約束，產生拉應力

體積變化受約束才產生內應力。約束條件有兩種，即外約束和內約束。外約束是指結構物的邊界條件，一般指基礎或其他外界因素對結構物的約束，水泥水化后期，散發熱量大于放熱量，構件溫度降低，體積收縮，受邊界條件約束，產生拉應力。如現在比較常見的地下室桶式結構、剪力墻結構受基礎約束明顯。內約束是由于內部水泥水化熱不易散發，表面則易于散發，內部體積膨脹，表面則體積收縮（特別是遇氣溫驟降或過水），受內部約束，產生拉應力。

抗拉能力低

混凝土是脆性材料，抗壓能力較高，抗拉能力較低。極限拉伸也很小。大體積混凝土溫度變形受約束時產生的拉應變（或拉應力）很容易超過極限拉伸（或抗拉強度）而產生裂縫。

4.3.2 裂縫控制措施

根據上述原因，除常規砼裂縫控制措施外，對大體積砼裂縫還應采取以下措施加以控制：

4.3.2.1優化砼配合比

在混凝土級配中采用雙摻技術，即在混凝土內參加一定量的Ⅰ級磨細粉煤灰和減水劑，進一步改善混凝土的坍落度和粘塑性，滿足可泵要求條件下，減少水泥用量降低水化熱。降低水泥反應水化熱，摻加大量粉煤灰以降低單方水泥用量，進一步降低混凝土的水化熱和收縮；同時粉煤灰可消耗混凝土中部分堿，可有效預防堿-集料反應。在配合比設計中摻加混凝土膨脹劑，根據摻加膨脹劑混凝土補償收縮原理，利用自身的補償收縮減小大體積混凝土體積收縮的影響，以降低混凝土開裂的可能性，同時以滿足大體積混凝土的抗滲要求。

4.3.2.2加強混凝土后期養護

后期養護對于大體積砼強度隨時間齡期推移的增長是十分必要的，也是確保砼質量的直觀重要的環節?，F場實際查驗砼養護措施的實施情況；不定期抽測大體積砼測溫工作實施情況，查驗測溫記錄及其回歸分析曲線；不定期巡查大體積砼表面是否存在有細微裂縫狀況， 以及分析鑒定此類裂縫對大體積砼強度的影響情況。

混凝土面層收光、壓實后立即進行表面保溫保濕養護。

內外最高溫差超過25℃之前，應及時加蓋保溫層等措施，確?；炷恋膬韧鉁夭羁刂圃谠试S范圍內；在砼初凝結束前進行砼表面的第二次收光、壓實，使砼表面由水分蒸發而出現的細小裂紋在再次壓實下消除，避免干縮裂縫的產生。

4.3.2.3終凝后立即在上面鋪蓋塑料薄膜，以推遲混凝土表面溫度的迅速流失，控制混凝土表面溫度與內部中心溫度或外界氣溫的差異，防止混凝土表面開裂。

混凝土表面處理等砼二次收水后，多次打磨壓實。然后覆蓋塑料薄膜和麻袋養護。在第二次混凝土澆筑前，對混凝土表面進行鑿毛處理，用壓力水沖洗干凈。

4.3.2.4降低砼溫度差

盡量避免炎熱天氣澆筑砼。夏季可采用低溫水攪拌砼，可對骨料噴冷水霧進行預冷等。摻加相應的緩凝型減水劑。

5. 大體積混凝土溫度監測

5.1 測溫點布置

底板砼測溫采用JDC-Ⅱ型便攜式建筑電子測溫儀，配合測溫導線、測溫探頭使用。每組測試點包括三個測溫感應點，分別位于距底板底50mm處，底板中和距底板表面50mm處。測溫時，按下主機電源開關，將各測溫點插頭依次插入主機插座中，主機屏幕上即可顯示相應測溫點的溫度。

根據工程底板截面形狀、厚度，在底板中心點、角點等代表性部位布設測溫點。

5.2 測溫時間和頻率

測溫延續時間自混凝土澆筑始至撤保溫膜后為止。測溫時間間隔在混凝土澆筑后6 小時開始，第一、二天間隔兩小時、第三天間隔三小時，第四、五天間隔四小時，第五、六、七天間隔五小時，若溫度變化穩定，可隨后停止測溫。其后為8 小時；測溫點應在平面圖上編號，并在現場掛編號標志，測溫作詳細記錄并整理繪制溫度曲線圖，溫度變化情況應及時反饋，并根據溫差做好保溫措施。每天測溫記錄交技術負責人閱簽，并作為對混凝土施工和質量的控制依據。

6. 結語

原本預留有備選方案，當一旦發現內外溫差超過25oC的情況且難以控制，后續施工中將采取設置循環管網自來水降溫措施。但采取上述施工措施：優化砼配合比，加強砼養護，覆蓋塑料薄膜、降低砼溫度差。一直沒有內外溫差超過25oC的情況發生，故循環管網自來水降溫措施一直沒有使用。且后續觀察無有害性裂縫。說明此大體積砼施工方案效果較好。向著能源大廈魯班獎的質量目標邁出了堅實的一步。