巖土工程師輔導(dǎo)：大體積混凝土工程澆筑技術(shù)(1)

　　C40級(jí)超厚大體積混凝土澆筑，為避免混凝土產(chǎn)生有害結(jié)構(gòu)裂縫，在原材料選用與配合比設(shè)計(jì)，混凝土供應(yīng)與澆筑，混凝土內(nèi)部溫度檢測(cè)與表面養(yǎng)護(hù)等方面采取了有效的措施。

　　福州建福廣場(chǎng)位于福州市古田路。建筑平面基本上為正方形。地上28層，地下2層。為全現(xiàn)澆外框內(nèi)筒結(jié)構(gòu)。基礎(chǔ)底板總面積約為2300m2(49.2×47.8)，其砼總量約為3900m3.整個(gè)基礎(chǔ)由內(nèi)核心筒體區(qū)域的一個(gè)大承臺(tái)(面積約600m2)，周邊眾多小承臺(tái)及各承臺(tái)間的底板組成。底板混凝土厚0.6m，承臺(tái)處混凝土厚達(dá)2.5m，砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C40.

　　基礎(chǔ)底板混凝土強(qiáng)度高，厚度和體積大，施工時(shí)正值寒冷春季，突出難度如下：

　　降低大體積混凝土內(nèi)部最高溫度和控制混凝土內(nèi)外溫度差在規(guī)定限值(25℃)以內(nèi)，存在3個(gè)極不利因素：

　?、俚装?承臺(tái))混凝土超厚，要一次性澆筑，混凝土內(nèi)部溫度不易散發(fā);

　?、诨炷翉?qiáng)度等級(jí)高，一般需用硅525或硅425水泥，水化熱高;

　?、鄞杭臼┕ぃh(huán)境溫度低，混凝土內(nèi)表溫差大。在這些因素綜合作用下，混凝土內(nèi)部必然形成較高的溫度，存在著產(chǎn)生裂縫的危險(xiǎn)。為防止混凝土產(chǎn)生裂縫(表面裂縫和貫穿裂縫)，就必須從降低混凝土溫度應(yīng)力和提高混凝土本身抗拉性能這兩方面綜合考慮。為此，我們編制了較為完整的施工方案。

　　1.C40大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)及試配

　　為降低C40大體積混凝土的最高溫度，最主要的措施是降低混凝土的水化熱。因此，必須做好混凝土配合比設(shè)計(jì)及試配工作。

　　1.1.原材料選用。

　　1.1.1.水泥：C40大體積混凝土應(yīng)選用水化熱較低的水泥，并盡可能減少水泥用量。本工程選用525號(hào)煉石水泥。

　　1.1.2.細(xì)骨料：宜采用Ⅱ區(qū)中砂，因?yàn)槭褂弥猩氨扔眉?xì)砂，可減少水及水泥的用量。

　　1.1.3.粗骨料：在可泵送情況下，選用粒徑5-20mm連續(xù)級(jí)配石子，以減少混凝土收縮變形。

　　1.1.4.含泥量：在大體積混凝土中，粗細(xì)骨料的含泥量是要害問(wèn)題，若骨料中含泥量偏多，不僅增加了混凝土的收縮變形，又嚴(yán)重降低了混凝土的抗拉強(qiáng)度，對(duì)抗裂的危害性很大。因此骨料必須現(xiàn)場(chǎng)取樣實(shí)測(cè)，石子的含泥量控制在1%以內(nèi)，砂的含泥量控制在2%以內(nèi)。

　　1.1.5.摻合料：應(yīng)用添加粉煤灰技術(shù)。在混凝土中摻用的粉煤灰不僅能夠節(jié)約水泥，降低水化熱，增加混凝土和易性，而且能夠大幅度提高混凝土后期強(qiáng)度，并且混凝土的28天強(qiáng)度基本能接近混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度值。故本工程采用60天齡期的混凝土強(qiáng)度來(lái)代替28天齡期強(qiáng)度，控制溫升速率，推移溫升峰值出現(xiàn)時(shí)間。

　　1.1.6.外加劑：采用外加UEA技術(shù)。在混凝土中添加約10%的UEA.試驗(yàn)表明在混凝土添加了UEA之后，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力可以抵消一部分混凝土的收縮應(yīng)力，這樣相應(yīng)地提高混凝土抗裂強(qiáng)度。

　　1.2.試配及施工配合比確定：

　　根據(jù)試驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)，每立方米混凝土配合比為525號(hào)水泥400kg，連續(xù)級(jí)配碎石(粒徑5—20mm)1060kg，摻合料73kg，外加劑6kg，水170kg，坍落度160—180mm.

　　2.溫度預(yù)測(cè)分析

　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)混凝土配合比和施工中的氣溫氣候情況及各種養(yǎng)護(hù)方案，采用3D—TFEP程序?qū)炷潦┕て跍囟葓?chǎng)及溫差進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，提供結(jié)構(gòu)沿厚度方向的溫度分布及隨混凝土齡期變化情況，進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)優(yōu)化選擇。根據(jù)計(jì)算，擬先在混凝土表面鋪一層塑料薄膜，中間覆蓋1—2層麻袋，上面再鋪一層塑料薄膜。

　　3.大體積混凝土施工方法

　　3.1混凝土澆筑方案：

　　由于承臺(tái)混凝土厚達(dá)到2.5m，內(nèi)部水化熱溫升偏高，內(nèi)表溫差和降溫速率不易控制，同時(shí)考慮基坑支護(hù)已有偏移，必須盡快澆筑底板，但商品混凝土供應(yīng)有問(wèn)題，故確定混凝土澆搗分三個(gè)階段進(jìn)行;第一階段澆搗周邊小承臺(tái)的下層部分(即底板底面高程以下的部分。下同);第二階段澆搗大承臺(tái)的下層部分;第三階段在大中承臺(tái)的下層部分澆搗后，緊接著從大承臺(tái)往邊擴(kuò)散，澆搗整個(gè)基礎(chǔ)的底板部分(包括大小承臺(tái)的上層部分)。

　　3.2.混凝土澆筑：

　　為了使混凝土澆筑不出現(xiàn)冷縫，要求前后澆筑混凝土搭接時(shí)間控制在5小時(shí)內(nèi)(初凝時(shí)間>8小時(shí))，因此，混凝土澆筑前經(jīng)詳細(xì)計(jì)算安排澆筑次序、流向、澆筑厚度、寬度、長(zhǎng)度及前后澆筑的搭接時(shí)間，實(shí)施了以下澆筑主案。

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