高層建筑地下室大體積混凝土施工技術

王龍

摘 要：高層建筑地下室大體積混凝土通常厚度和體量都較大，水泥水化熱引起的溫度應力和收縮應力，容易導致混凝土產生裂縫。本文從施工策劃與組織、澆筑施工、溫度控制、養護和后澆帶處理等方面，探討了控制裂縫并保證混凝土質量的方法與措施。

關鍵詞：高層建筑；大體積混凝土；施工技術

中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A

大體積混凝土是指結構尺寸不小于1m的體量很大的混凝土，例如高層建筑箱形基礎、筏式基礎、深梁、樁基承臺等，它們往往體量很大，從數千立方米至上萬立方米不等。一般來說，大體積混凝土結構很少由于外荷載而引起開裂，主要因為水泥水化過程中產生的溫度應力和收縮應力引起開裂。混凝土結構開裂會降低結構強度，引起鋼筋銹蝕，從而縮短混凝土結構壽命，因此必須控制大體積混凝土結構的裂縫。

1 施工策劃與組織

（1）施工策劃。大體積混凝土在施工前必須做好各方面的準備，確定施工方案，選擇原材料及配合比，布置設備與泵管，計劃場內外交通組織，控制裂縫的各種措施等。（2）原材料及配合比選擇。大體積混凝土在滿足強度、和易性及耐久性條件下，應盡量減少水泥水化熱，所以應選擇中低熱硅酸鹽水泥，應用“雙摻技術”——摻加低鈣粉煤灰、磨細礦渣粉、高效減水劑或泵送劑，優化砂石級配等。（3）設備與泵管布置。根據澆筑總量、運距、混凝土供應點生產能力等情況，確定設備配置及泵管布置等。要考慮備用情況，預防施工時設備故障等情況發生。（4）交通組織。對于場外交通組織，應主動與交管部門疏通，爭取其協助，或者選擇施工時間避開交通高峰時段等。場內交通組織應順暢，設置單向施工道路、顯眼的標識牌、預留空地作罐車等待區域等。（5）控制裂縫的措施。如前所述，裂縫主要是由溫度應力和收縮應力引起的，所以要控制初始溫度，驗算澆筑溫度應力，選擇合理的澆筑方法和養護措施等。初始溫度控制主要是把握好原材料溫度、入模溫度等。驗算溫度應力，以決定所采取的溫控措施是否滿足不開裂要求，必要時設置循環冷卻水管。對于超長超大混凝土工程，可以采取設置伸縮后澆帶、沉降后澆帶的措施，也可采用不設置后澆帶的跳倉法技術，可以簡化施工工藝和提高工效。在大體積混凝土結構適當部位設置測溫點是必要的，可監控溫度變化，以決定是否采取應急措施。

2 澆筑施工

（1）澆筑方案。大體積混凝土可采用全面分層（整體分層）、分段（塊）分層和斜面分層3種方法。澆筑層厚度，采用全面分層時厚度宜為300mm～500mm，一般不宜超過1.0m。分塊最大尺寸宜為30m，跳倉法施工的最大分塊尺寸不宜超過40m。全面分層的間歇時間，后一層應在前一層初凝之前澆筑完畢，否則要按施工縫處理。跳倉法相鄰塊的間隔時間夏季7d～10d，冬季10d～15d，可保證充分收縮，防止開裂。混凝土自由卸落高度超過2m應設置串筒和溜槽。為了及時排除混凝土表面泌水，應設置集水坑和抽水泵排水。（2）澆筑方法。一般先澆深的位置，再澆淺的位置，例如先澆集水坑、電梯井等處，后澆主樓混凝土。以斜面分層法為例，試配混凝土初凝時間如果為8h，分層間隔應控制在6h以內。每層厚度控制在500mm，流淌坡度為1∶6～1∶8。按1臺泵車、3臺振動棒、6名施工人員配置，分別在坡頂、坡中和坡腳各設置一個振動棒，平行向前推進，沿坡流一次到頂，泌水則沿斜坡流至集水坑。振動棒插入間距控制在400mm～500mm，每次振搗時間控制在15s～30s。振動棒要快插慢拔，并在振搗時上下抽動，使振搗更為均勻。大體積底板混凝土宜采用二次振搗，這樣可以使混凝土表面更加密實。二次振搗應在第一次振搗完成后20min～30min開始，并應在混凝土初凝前結束。混凝土表面泌水消失后，先用長刮尺刮平，再用木抹子搓平和壓實，在混凝土終凝前用鐵抹子抹壓3遍，以閉合表面裂縫。終凝時間可用手壓法確定。

3 溫度控制

混凝土入模溫度應不超過30℃。澆筑體里表溫差不應超過25℃。澆筑體降溫速率不應超過3.0℃/d，控制在2.0℃/d較為適宜。澆筑體表面溫度與大氣溫度之差不宜超過20℃。沿澆筑體高度方向，測溫點應設在混凝土表面、中部和底部，垂直間距500mm～800mm；平面方向，按對稱性原則選取1/4區塊處布點，間距2.5m～5m。升溫階段（澆筑后72h內的）每隔2h測溫1次，降溫階段應每隔4h測溫1次，7～14d每隔6h測溫1次。混凝土內部最高溫度與大氣溫度之間溫差在20℃以下時，可終止測溫。

4 養護

（1）養護方法。大體積混凝土的養護一般采用降溫法和保溫法。降溫法是在混凝土澆筑成型后，通過蓄水、噴曬水的方法降溫養護。保溫法是在混凝土澆筑成型后，覆蓋保溫材料進行養護，如覆蓋塑料薄膜、草袋、薄膜養生液等。（2）保溫法養護。混凝土澆筑成型，接近終凝時覆蓋1層塑料薄膜，以減少早期水分散失。達到終凝后再覆蓋數層草袋，最上面再覆蓋1層塑料薄膜，避免突遇降水使保溫層降溫。養護時間根據經驗公式和混凝土強度發展情況，抗拉強度超過降溫階段拉應力后可終止養護，例如某工程地下室底板推定30d為臨界期，30d后逐步減少覆蓋層厚度，直至45d全部撤除保溫材料。（3）降溫法養護。混凝土澆筑成型后，不拆除模板，蓄水50mm～100mm，時間為7d。7d后繼續澆水養護7d。

5 后澆帶處理

（1）沉降后澆帶。大體積混凝土主體結構施工完畢，待沉降穩定以后，先對施工面進行清理，并調直鋼筋，然后鑿除松動或不規則的混凝土，固定止水條，潤濕舊混凝土施工面，然后澆筑比原混凝土強度等級高一級的早強補償收縮（微膨脹）細石混凝土。（2）伸縮后澆帶。伸縮后澆帶混凝土應在兩側混凝土收縮穩定后，一般是2個月后，清理施工面以后，調直鋼筋，鑿除松動或不規則的混凝土，固定止水條，潤濕舊混凝土，澆筑強度比兩側混凝土高一級的早強補償收縮細石混凝土。

結語

與普通混凝土相比，大體積混凝土體形大，結構厚，混凝土用量多，工程條件復雜，施工技術要求高，所以從原材料選擇與配合比設計、施工組織及施工中各個環節都需要采取合理的技術和措施，以減少混凝土裂縫，提高大體積混凝土施工質量。

參考文獻

[1]劉波，趙飛，羅軒忠，等.武漢綠地中心工程超厚底板大體積混凝土施工技術[J].施工技術，2015，44（04）.