不發(fā)達地區(qū)熱帶雨林氣候下的大體積混凝土澆筑

韓亞爽

（中國水利水電第十二工程局有限公司， 浙江 杭州 310004）

1 研究背景

大體積混凝土在當代建筑中比較常見，由于其體積大，水化反應(yīng)產(chǎn)熱比較巨大，美國混凝土學(xué)會（ACI）規(guī)定：“任何就地澆筑的大體積混凝土，其尺寸之大，必須要求解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度減少開裂”。因此大體積混凝土澆應(yīng)優(yōu)先選用低熱水泥，添加一定量的減水劑以推遲水化熱峰值發(fā)生時間。除此之外，外界澆筑溫度、澆筑時間以及拌合的連續(xù)性控制也很重要。

2 工程概況

儲水罐作為自來水廠不可缺少的組成部分，承擔(dān)著儲水和供水的重要角色。一般中小型水廠的儲水罐可以達到數(shù)千噸的級別，因此基礎(chǔ)部分必須滿足承載力要求。

本文依托中國電建圭亞那D 自來水廠建設(shè)項目，日處理能力1.2 萬噸，儲水罐容量可達3000t，大體積混凝土澆筑對象即為儲水罐的圓形基礎(chǔ)部分。澆筑環(huán)境為熱帶雨林氣候，澆筑當天平均溫度32.4℃。項目地處不發(fā)達國家，混凝土獲取較為不利。基礎(chǔ)部分采用鋼筋混凝土整體現(xiàn)澆、一次成型的施工方法。后期為14d不間斷蓄水養(yǎng)護，混凝土分別進行7d 和28d 抗壓強度試驗。

3 施工過程及成果

3.1 地基處理

通過改良、置換等手段改造土層，使其滿足承載力要求是標準的地基處理方法。項目地處熱帶雨林地區(qū)，地下水位較高，土層為含水豐富的沙性土，無法作為地基使用。綜合考慮地形地貌、土層結(jié)構(gòu)、土質(zhì)條件、地下水特征、周圍環(huán)境和相鄰建筑物等因素選定打樁為地基處理方法。打樁采用錘擊法，兩根木樁連接，樁端深至持力層。所用材料為涂刷防腐劑的當?shù)靥赜芯G心木材，樁端直徑250mm，樁身400mm，采用等距行列式布置，共計224 根。

3.2 墊層澆筑

打樁完成后，自標高以下450mm 全部換填白沙并夯實，白沙完成壓實度試驗后澆筑墊層。墊層選用C15 素混凝土，澆筑厚度為50mm。

3.3 模板支護

根據(jù)基礎(chǔ)形狀選用當?shù)厝嵝暂^好的實木料進行模板支護，木料厚度8mm。單片長度為3000mm。根據(jù)標高要求，寬度加工成420mm，并在模板內(nèi)測涂油防止粘結(jié)。模板內(nèi)測由全站儀通過放樣劃定澆筑標高。模板內(nèi)外側(cè)均由鋼筋支撐以保證垂直度。模板使用總面積為37.9m2。

3.4 鋼筋綁扎

鋼筋采用直徑16mm 螺紋鋼，以150mm 的間距雙向垂直鋪設(shè)，主鋼筋網(wǎng)片分上下兩層，底部鋼筋網(wǎng)片由50mm 水泥墊塊支撐，上下鋼筋網(wǎng)片以鋼筋支凳作為支撐。根據(jù)設(shè)計要求，基礎(chǔ)邊緣部分為受力薄弱部位，沿圓形基礎(chǔ)邊緣內(nèi)750mm處，以放射狀向外添加附加筋，最邊緣以三圈鋼筋鎖邊。澆筑前鋼筋進行除銹處理。鋼筋使用量共計27143.7t。

3.5 混凝土澆筑

為滿足承載力和剛度要求，采用鋼筋混凝土整體現(xiàn)澆一次成型的施工方法，混凝土強度為C35。基礎(chǔ)部分厚度為400mm（高程為：16.8～17.2m），直徑28.8m，混凝土方量為260m3。

3.5.1 施工方案

根據(jù)以往澆筑經(jīng)驗，只有一臺拌合機械運作時，同一輛車來回一趟的時間約為40～50min。因此，本次調(diào)整為兩臺攪拌機械同時攪拌，同時出料以縮短澆筑時間。整個基礎(chǔ)底板以類似與“切蛋糕”的方式分為邊緣33 個扇形部分和中間圓心部分。根據(jù)計算，每一部分將消耗一輛罐車的混凝土。澆筑順序從第一部分展開，兩臺泵車同時反向澆筑，并在最后一個部分回合。為避免出現(xiàn)冷接縫，混凝土初凝時間控制在2～3h，現(xiàn)場準備有水泥漿液，隨時準備噴灑在兩倉的接合面。為避免因高溫產(chǎn)生的影響，澆筑開始時間選在下午開始，開始時間定在下午四點，凌晨三點結(jié)束澆筑任務(wù)。

3.5.2 施工前檢查及準備工作

（1）檢查模板是否牢固，表面是否光滑平整，預(yù)埋件知否牢固；

（2）鋼筋綁扎符合設(shè)計要求，尤其注意檢查搭接長度和保護層厚度；

換言之，我們要順勢思考的是：語文的其他板塊有沒有哪些關(guān)節(jié)也是可以打通的？解決這個梳理歸納的問題，是為“線動成面”。

（3）各施工設(shè)備調(diào)試、準備完畢，尤其注意發(fā)電機、振搗棒安排備用，保證施工連續(xù)性；

（4）混凝土采用就近拌合，同時設(shè)置兩臺強制間歇式攪拌機械同時出料，避免因時間太久混凝土初凝；

（5）混凝土運輸采用混凝土罐車，由于天氣炎熱，控制出場坍落度應(yīng)略大于進廠坍落度。現(xiàn)場控制混凝土坍落度為160+/-20。

（6）澆筑前用高壓水槍充分沖洗施工面，保持濕潤但注意不要形成積水。同時為避下雨形成積水，模板底部多出設(shè)置排水孔。

3.5.3 振搗方案

（1）混凝土應(yīng)當分層澆筑，保證每一層厚度不超過振搗棒長度的1.25 倍，振搗棒應(yīng)垂直快速插入混凝土內(nèi)部，不得低于50cm，而后緩慢上提（因澆筑對象厚度只有40cm，因此插棒以觸底為準）。

（3）振搗過程中振搗棒不應(yīng)接觸到鋼筋、模板和預(yù)埋件。

（4）結(jié)構(gòu)受力點、連接處等應(yīng)深度振搗，確保混凝土充分密實。

（5）當混凝土無薄漿、無氣泡產(chǎn)生時方可進行下一處振搗。

（6）振搗應(yīng)該充分全面，確保施工每一處振搗到位。

3.6 緊急情況應(yīng)對措施

由于當?shù)鼗炷凉?yīng)速度較慢，加上氣候炎熱多雨，混凝土澆筑時溫度控制和防雨作業(yè)必須同步展開。施工當天平均氣溫32.4℃，陣雨7 次。為減少光照產(chǎn)生的高溫影響，澆筑時間選定下午四點開始，夜間施工的方式[1]。現(xiàn)場提前安排了必要的夜間照明和防雨設(shè)施。其中塔式探照燈四臺。澆筑現(xiàn)場兩臺，呈對角布置，還有道路照明一臺、人員活動區(qū)一臺、防雨布若干卷，以應(yīng)對夜間施工和雨天施工帶來的不便[2]。

此外，現(xiàn)場配有衛(wèi)生急救箱，可應(yīng)對中暑、小范圍燒傷、創(chuàng)傷等的治療。現(xiàn)場除施工車輛外配有應(yīng)急保障車，可保證傷患在15min 內(nèi)送醫(yī)。此外，持槍保安兩名，以應(yīng)對突發(fā)緊急狀況。

3.7 混凝土質(zhì)量驗收

為保證混凝土質(zhì)量達標，應(yīng)業(yè)主要求，本次大體積混凝土澆筑取樣采用隨機抽取的方式，取樣采用歐美標準的直徑150mm，高300mm 圓柱體取樣桶。抽到車輛每輛制作抗壓圓柱體試塊3 個，并標明序列號和澆筑位置，共制作試樣48 個。試樣制作完成后與澆筑混凝土展開同規(guī)格養(yǎng)護工作（現(xiàn)場配有養(yǎng)護池）。混凝土試樣分別進行7d 和28d 抗壓強度試驗，試驗抽樣仍采用隨機抽取的方法，每次檢測8 個，共檢測16 個。試驗交由專業(yè)機構(gòu)進行，本項目合作機構(gòu)為圭亞那共和國喬治敦大學(xué)。通過測量和計算，所得結(jié)果7d 混凝土抗壓強度平均值為27.3MPa，達到設(shè)計值的78%。28d 混凝土抗壓強度平均值為36.2MPa，達到設(shè)計值的103.4%。

7d 抗壓強度試驗后進行模板拆除。模板拆除后麻面比例約占1.3%，由泥工師傅采用高一等級的水泥進行抹面處理。

4 結(jié)束語

大體積混凝土澆筑在國內(nèi)以及發(fā)達地區(qū)較普遍，完善的施工技術(shù)和方案使得大體積混凝土澆筑呈體系化、標準化。本文依托實建項目環(huán)境惡劣、原材料供應(yīng)困難、治安形勢嚴峻，但通過制定合理施工方案，在保證施工安全、施工質(zhì)量的前提下克服了上述困難，順利完成澆筑任務(wù)，對今后其他類似工程有一定參考價值。