大体积混凝土工程施工技术探讨

大体积混凝土工程施工技术探讨

摘要：近年来，随着建筑行业的迅猛发展，大体积混凝土得到了越来越广泛的应用，如混凝土大坝、高层建筑的地下室混凝土底板都是用大体积混凝土浇筑而成的。本文对大体积混凝土的施工工艺及质量控制进行探讨。

关键词：地下室；大体积混凝土；温度控制；施工技术

Abstract: in recent years, with the rapid development of the construction industry, mass concrete have been applied more and more, such as concrete dam, high-rise building is the basement of the concrete slabs with mass concrete casting and become. In this paper, the mass concrete construction technology and quality control are discussed.

Key words: the basement; Mass concrete; Temperature control; Construction technology

大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于lm以上，施工时必须采取相应的技术措施妥善处理水化热引起的混凝土内外温度差，合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。其施工特点是：整体性要求比较高，要求连续浇筑；结构的体量较大，浇筑混凝土后形成较大的内外温差和温度应力。

1．工程概况

本工程主楼地下室基础为钻孔灌注桩整板基础，整体呈扇形，面积约为2330㎡，整体厚度达到2.6m，核心筒局部厚度达到8.2m，一次砼浇筑总方量为7733m3（其中底板板低标高以下砼方量为1500m3），其强度等级为C35 (P6)，导墙为C55 (P6)。主楼底板如下图所示。

2．工程难点

①、为了保证底板有较好的受力性能，设计要求一次性连续浇筑砼，施工难度较大；

②、底板底板配筋为Ф28@150，上下各三层双层双向，中间位置设置了

2．工程难点

①、为了保证底板有较好的受力性能，设计要求一次性连续浇筑砼，施工难度较大；

②、底板底板配筋为Ф28@150，上下各三层双层双向，中间位置设置了Φ14@200双向温度筋。由于底板标高不一，错落布置，加筋较多，形似蜂窝，无法简单分层分段，砼浇筑室自然流淌通过阻力大，浇筑困难；

③、施工时时值初夏日夜温差大，施工时温差较大；

④、本工程地处市中心，场地狭小无车辆回旋场地，交通线路单一，施工组织困难，浇筑进度控制难、物料连续供应困难；

⑤、导墙强度等级高，长度长极易产生裂缝。

3．大体积砼施工控制

3.1砼原材选用

1、水泥：选择42.5R强度等级普通硅酸盐水泥，为了降低水泥热量，所用水泥提前全部用船运，利用河水降温后，再输送到储料罐。

2、骨料：石料采用溧阳巨凝矿山上二次破碎好的颗粒级配为5-20mm连续粒径碎石，含泥量控制在1%，在浇筑前会用地下水冲洗降温，砂采用长江天然砂，为II区中砂，细度模数为2.5，含泥量同时控制在1%以内。

3、掺合料：砼配制采用双掺法，粉煤灰取代水泥用量150%，矿粉取代水泥总量的20%，砂率降为38%，粉煤灰为国电生产II级灰，细度不大于2.50，烧失量不大于8%，需水量不大于105%，三氧化硫含量不大于3%，含水量不大于1%，游离氧化钙含量不大于1%，矿粉采用S95级超细矿渣粉。

4、外加剂采用江苏博特新材料有限公司生产的PCAR（II）聚酸，高性能减水剂，减水率≥25%，缓凝时间在10小时以上。

3.2砼的配合比

本工程砼配合比以最大限度的减少砼自身引起裂缝的概率，同时为了降低砼的早期升温，经科学的设计计算，经过试配，进行优化，综合工程具体施工进度

要求，确定不追求砼的早期强度，以60天强度评定标准，确定多个配比，并于2008年5月2日召开专家论证会，根据会议结论，确定配比如下表：

3.3施工计算

1、砼温度计算

底板周边没有任何散热和热损失条件，水化热全部转化成温升后的温度值；砼浇筑时气温25℃，入模温度按28℃考虑；在砼表面覆盖麻袋作为保温层；砼在3-3.5d的水化热为峰值，取3d砼温度；2.6m厚底板温度计算如下：

①、3d最大水化热绝热温升值

Tmax=（ mc +K.F）Q /(c.β)=（233+0.3×54）×461/（0.97×2339）=50.6℃

②、3d砼内部实际最高温度

Tmax=TO+T（t）ξ=28+50.6×0.66=61.4℃

查表，得ξ=0.66

③、砼表面温度(采用60mm厚麻袋加两层薄膜保温养护)

Tb(t)=Ta+（4/H2）h’(H- h’)△T（t）=25+（4/3.42）×0.4×（3.4-0.4）×36.4=40.1℃

④、温度差计算

砼内部温度与表面温度之差：Tmax -Tb=61.4-40.1=21.3>)

①自约束裂缝控制计算

由于温差产生的最大拉应力和压应力由下式计算: ；

3d龄期的抗拉强度公式:

结论：因内部温差引起的拉应力小于该龄期内混凝土的拉抗强度值，所以满

足要求。

②浇筑前裂缝控制计算

混凝土因外约束引起的温度(包括收缩)应力(二维时),一般用约束系数法来计算，最大降温收缩应力按以下简化公式计算:

砼3d龄期的抗拉强度为0.77N/mm2，则抗裂缝安全度:k=0.77/0.35 = 2.17 > 1.15，满足抗裂条件。

3、泵送砼浇筑供应量计算

泵送砼在两条浇筑边界之间及上下层之间必须在砼初凝前连续浇筑，不得出现冷缝，因此砼浇筑供应量要满足以下要求：

4、电梯基坑与整体大底板开始浇筑时间计算

本工程电梯基坑面积大且较深，为延缓大体积砼浇筑速度，释放部分水泥的水化热，防止电梯井筒一次浇筑造成模板上浮或位移，结合砼浇筑时会产生自然流淌，同时考虑砼浇筑连续进行且不产生冷缝，进行了电梯基坑与整体大底板浇筑开始时间的计算。