泵房底板大體積混凝土澆筑施工技術

（上海市水利工程集團有限公司上海 201612）

1 工程概述

淀東水利樞紐泵閘改擴建工程位于黃埔江西岸的淀浦河上，工程建設內容之一是新建一座90m3/s的排澇泵閘，排澇泵閘平面布置采用“泵+閘”一列式布置，水閘2孔總凈寬24m，泵站機組采用3臺30m3/s斜式軸流泵。泵室底板深12.1m，屬于一級深基坑，基坑設置三道支撐（一道鋼筋砼支撐+二道鋼管支撐），底板順水流方向長38m，垂直水流方向寬29.7m，采用折線型底板，底高程為-7.4～-4.28m，頂高程為-5.5～-2.38m，底板主要厚1.9m，最大厚度5.37m。由于基坑第三道鋼支撐的 8軸鋼管支撐位于底板砼內，經與設計溝通，支撐影響范圍內的底板二次澆筑（約328m3砼），底板剖面詳見圖1。

圖1.泵室底板剖面圖

泵室底板混凝土一次澆筑體積較大，總方量達2530m3,采用C30商品砼，防滲等級≥W6。

2 施工準備

2.1 確定混凝土供應商

經考察，選用上海三依混凝土有限公司供應商品砼。該攪拌站位于上海市松江區九亭鎮淶坊路，最短運輸時間為20分鐘，在充分考慮路途的路況及備用線路，能夠有效控制在40分鐘內完成場外運輸過程。澆筑前到廠家取混凝土原材送檢，待檢測合格后再進行施工。

2.2 確定砼配合比

根據三依公司攪拌站混凝土配合比設計報告及抗壓強度試驗報告，本次澆筑的砼配合比優化如下：

原材料 水 水泥 中砂 碎石（5～25mm） 粉煤灰II級 S95礦渣微粉 泵送劑 水膠比配合比 0.81 1.0 3.67 4.9 0.33 0.33 0.02 0.485材料用量（kg/m3） 170 210 770 1030 70 70 4.2

2.3 冷卻水管及測溫探頭布置

泵室底板澆筑屬于大體積混凝土施工，質量不易控制，需設置冷卻水管等溫控措施，并通過在砼中預埋測溫探頭進行溫度測量，澆筑完成后控制混凝土水化期間的內外溫差不大于25℃，預防溫度應力引起的裂縫。在底板中心層利用Ф48鋼管作為管材，沿水流方向橫向布置，間距1.2m，設一進、出水口，共計4進4出，其中在底板折角處，由于最大厚度達4.1m，布置兩層水管。

圖2.冷卻管布置剖面圖

圖3.冷卻管布置平面示意圖

3 一次澆筑施工

3.1 人員、設備組織

采用兩臺泵車同時澆筑，一臺泵車備用。每小時澆筑量以100m3計算，所需攪拌運輸車數量計算：

其中 Q1取 50m/h，V取 15m3（三依攪拌站砼罐車方量為 8～20m3），S取30km/h，L取44km，Tt取0.5h，計算可得N=6.56，為保險起見N值取7，則兩臺泵車至少需配備14臺混凝土罐車，最終要求攪拌站安排16輛罐車供應。優化罐車運輸路線，并制定備選路線，場內安排專人對場內混凝土罐車進行統一調度，確保運送道路暢通，減少在場內停滯時間，同時保障運輸安全。為應對突發降雨天氣，現場制作兩頂大雨棚，確保棧橋外側的底板能夠完全在雨棚覆蓋下。

3.2 澆筑方法

為最大程度錯開早、晚交通高峰時間，澆筑時間選定在2015年11月5號下午3點開始，砼初凝時間設定為3.5小時，坍落度控制在12±2cm。由于底板為折線形，兩臺泵車分別布置在基坑東、西側棧橋上，劃分南、北兩個作業區域，在各自的作業范圍內由南北兩側向中間進行澆筑，澆筑作業總體沿順水流方向，應用臺階法鋪設澆筑，直至澆筑至設計標高。臺階法澆筑如下圖所示：

圖4.臺階法鋪設澆筑示意圖

以單臺泵車澆筑區域為例，理論小時混凝土輸送量為50m3/h，初凝時間為3.5小時，以3小時計算，則該時段內混凝土總輸送量為150m3。該區域寬度為14.85m，設計每倉長度為 4.7～7.3m，各倉厚度均約 0.5米，確保每倉的混凝土澆筑體積為47 m3左右。最長間隔時間為3倉的混凝土澆筑時間，澆筑方量為47*3=141 m3<150 m3，該澆筑順序能夠有效控制砼初凝。

由于混凝土塌落度的影響，在澆筑過程中，部分混凝土自流至相鄰倉室，因此現場值班人員要求作業人員連續澆筑、及時振搗。同時對進場每一車砼進行坍落度測試，對不符合要求的罐車，退場處理。經過精心組織安排，經歷27小時連續澆筑，于11月6日下午6時，完成泵室底板一次澆筑。

4 二次澆筑施工

8軸處鋼支撐影響的結構位于底板中部折線段，為了防止兩次澆筑的結合部位產生混凝土裂縫，并進一步提高兩次澆筑砼的整體性，在分期澆筑部位的一次澆筑結構處，增設Φ22縱、橫向鋼筋，間距150mm。第一次澆筑混凝土初凝前，在結合部位布置Φ18插筋，縱橫向間距600mm，長1700mm，錨固到一次澆筑的底板結構中，砼終凝后進行結合部位鑿毛處理。待一次澆筑的底板達到設計強度75%以上，并且素砼傳力帶澆筑后，對 8軸的鋼管支撐拆除，然后進行底板的此處結構二次澆筑。

5 溫度監測及養護

5.1 測點布置

在每段冷卻水管出水口及居中位置分別設測溫探頭 2組（一組靠近冷卻管，一組位于兩根冷卻管中間），每組垂直截面設 3個測溫探頭，分別設置在距砼頂10cm、砼底10cm、砼中心位置，對于6#測溫點附近，底板厚度較大，達4.1m，是溫度監測的重點區域，增加測溫探頭個數，在距砼表面10cm、100cm、200cm、300cm、400cm處分別布置一個測溫探頭。共設探頭8組，共計26個。每組探頭綁在鋼筋上并固定在底板鋼筋上，線頭留出，澆筑底板前將溫度計探頭及數據線預埋至預定位置，并用PVC管進行保護，在砼振搗時不得觸碰測溫單元。

5.2 測溫儀器

采用JDC-2建筑電子測溫儀進行砼內部溫度監測，采用紅外溫度計進行砼表面及大氣溫度測量，直接從測溫儀上讀取監測點溫度數據，溫度傳感器安裝前，應連同傳輸導線一同在水下1m處浸泡24h不損壞。

5.3 監測過程

因為水化熱峰值一般出現在齡期第3天，在初凝后7天內達到穩定，設置觀測頻率如下表：

時間 初凝后第一天初凝后第二天初凝后第三天初凝后第四天初凝后第五天初凝后第六天初凝后第七天初凝7天以后頻率 每小時 每小時 每小時 每2小時 每2小時 每2小時 每4小時 每6小時

如果監測過程中某個監測點的砼內部溫差超過25℃，則開始冷卻管通水，至溫度穩定后方停止。溫控供水取自北側消防栓，出水口統一收集排入河道。通水過程中，管中水的流速控制為0.6～0.7m/s，控制冷卻水管水流方向每24h改變一次，日降溫不超過2℃。測溫數據表明，所有監測點溫度都在砼澆筑后的第三天達到峰值，而且砼底板中心的溫度明顯高于上、下表層，下表層的溫度又高于上表層。以底板最厚處的6#測溫點為例，在前7天的監測過程中，中心層的溫度為51.0℃～64.0℃，下表層的溫度為42.4℃～53.3℃，上表層的溫度為30.3℃～47.9℃。5.4養護

在混凝土收光壓實后開始覆蓋一層塑料薄膜+一層土工布封閉養護，待第二天早上即對土工布上灑水濕潤。安排專人灑水養護14天，確保養護期間砼表面持續處于濕潤狀態，砼強度未達到設計強度 40%以前，嚴禁任何人在上面行走、安裝模板支架。

6 結語

根據后期實物質量，淀東排澇泵閘底板并未出現裂縫，試塊強度及抗滲指標均達到了設計要求，且外觀質量優良。本工程施工經驗表明：優良的砼原材、科學的砼配合比、合理的施工澆筑順序、完備的冷卻溫控系統及后期精心的養護等措施能夠保證大體積混凝土施工抗裂要求。

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