浅谈大体积混凝土施工技术

摘要：大体积混凝土的施工技术要求比较高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。因此需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，才能保证基础底板大体积混凝土顺利施工。文章介绍了位于内蒙古北方重工厂内的大体积混凝土施工技术要求和方法。

关键词：大体积混凝土；施工技术；混凝土施工；配合比；养护

中图分类号：U445文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）16-0141-03

一、工程概况

本工程位于内蒙古北方重工厂内，挤压机基础地下二层、总高16.9m，全现浇钢筋混凝土框剪结构，底板为大体积筏板基础，外形尺寸为55.650m×52.910m，基础底标高分别为-16.600m、-19.400m、-16.300m，底板厚度分别为1700mm、2500mm、1400mm。底板上部四周为700mm厚钢筋混凝土剪力墙。东西两侧为液压系统泵房，-7.000m及±0.000m为两层大平台，-9.410m处沿剪力墙及柱有一圈牛腿。中部为360MN挤压机、150MN挤压机基础，混凝土为C40，抗渗等级S8。底板混凝土总量5700m3。底板砼采用商品砼，充分利用砼的后期强度，增加掺合料S75级矿粉及Ⅱ级粉煤灰。采用R60代替1t28作为设计强度，R60：C40减少了水泥用量，降低了水化热，每方混凝土的水泥用量减少60～100kg。底板总用钢量582吨（不包括增加垂直拉结筋），要求混凝土浇筑一次连续浇筑完成，不允许出现有害裂缝，保证底板的整体性及设计强度和刚度。

二、施工准备工作

大体积混凝土的施工技术要求比较高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。因此需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，才能保证基础底板大体积混凝土顺利施工。

（一）材料选择

本工程采用商品混凝土浇筑。对主要材料要求如下：

1．水泥：蒙西P.O42.5普通硅酸盐水泥，实测R3抗折强度4.1MPa，R28抗折强度8.7MPa;R3抗压强度21MPa，R28抗压强度53.7MPa。

2．粗骨料：采用碎石，粒径5～31.5mm，含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。

3．细骨料：采用中砂，平均粒径大于0.5mm，含泥量不大于5%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。

4．粉煤灰：选用内蒙古达拉特旗电厂的干净Ⅱ级粉煤灰，实测0.080mm，筛细度为5%，烧失量为1.2%。由于混凝土的浇筑方式为泵送，添加粉煤灰改善混凝土的和易性便于泵送，粉煤灰对降低水化热减少水泥用量、改善混凝土和易性有利。

5．外加剂：选用天津产低碱UEA膨胀集；实测R7抗折强度5.2MPa，R28抗折强度8.0MPa；R7抗压强度27.1MPa，R28抗压强度49.5MPa，其余指标均符合标准要求；泵送剂选用天津产的YNB-4泵送剂（缓凝剂），实测初凝时间在8～10h左右，其余指标均符合标准要求。设计无具体要求，通过分析比较及过去在其它工程上的使用经验，每立方米混凝土2kg，减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。

（二）混凝土配合比

混凝土筏板基础强度等级C40，抗渗等级P8，施工期2007年7月26日，实测7月最高气温33度，最低气温15度，月均气温22度。根据施工组织设计要求，混凝土缓凝时间需在10h左右。

根据上述技术要求，通过试验、优选、以及以往工程应用经验，确定混凝土配合比（kg）：水泥:粉煤灰:矿粉:砂子:石子:水为：290:165:45:765:1065:165；混凝土坍落度120～160mm；混凝土缓凝时间10～12小时。

三、现场准备工作

1．基础底板钢筋及柱、墙插筋应分段尽快施工完毕，并进行隐蔽工程验收。

2．基础底板上的地坑、积水坑采用组合钢模板支模，不合模数部位采用木模板支模。

3．将基础底板上表面标高抄测在柱、墙钢筋上，并作明显标记，供浇筑混凝土时找平用。

4．浇筑混凝土时预埋的测温管及保温随需的塑料薄膜、棉被等应提前准备好。

5．项目经理部应与建设单位联系好施工用电，以保证混凝土振捣及施工照明用。

6．管理人员、施工人员、后勤人员、保卫人员等昼夜排班，坚守岗位，各负其责，保证混凝土连续浇灌的顺利进行。

四、大体积混凝土温度控制措施

根据大体积混凝土的有关技术要求，混凝土中心温度与混凝土表面温度差不能大于25℃，为此，必须采取相应技术措施，除优选原材料及配合比外，采取并实施了以下主要技术措施：

该底板基础处于-17.4m～-16.4m处，实测气温最高35度，最低15度，平均20度，比地面以上高2℃左右，大于地面以上平均温度18℃。

为降低混凝土出罐-入模温度，水采用200m深井水，其余的砂、石、水泥均取用棚内存料；要求混凝土出罐、入模温度和原材料温度每2小时测温一次。

混凝土浇筑完毕及时覆盖一层塑料布及一层棉被以加强保温、保湿养护，减少温差。根据实测温度信息及时反馈，再及时采取必要措施。

合理安排混凝土施工顺序，采用分段分层浇筑，避免混凝土堆积过高，产生过高的水化热。

加强混凝土振捣和表面压实工作，以提高混凝土的密实度和抗拉强度，防止混凝土表面收缩裂缝。

五、大体积混凝土施工

混凝土泵送系统的布置，在建筑物北侧设置一台拖式泵输送混凝土，东西两侧各一辆汽车泵有顺序浇筑。

混凝土浇筑顺序，挤压机底板混凝土浇筑采用一台混凝土拖式泵配合两台混凝土汽车泵进行浇筑。为了保证底板混凝土施工质量，各段需要连续浇筑施工，以达到自防水抗渗混凝土要求。混凝土施工从东侧开始，按设计好的分层顺序进行浇筑。

混凝土浇筑前，根据混凝土分层厚度，在基础内部设置分层立竿，立竿采用钢筋制作，放置混凝土放灰处，间距10m。

混凝土拖式泵设置在基坑北侧进行施工，汽车泵布置在基坑东西两侧进行施工。

混凝土浇筑到第9层前，现场配备一台48m汽车泵、一台42m汽车泵站在基坑东侧、一台拖式泵放在基坑北侧进行混凝土浇筑作业；混凝土浇筑到第9层后，42m汽车泵转到基坑西侧，同时新增一台42m杆汽车泵站在基坑西侧进行混凝土浇筑作业。

合理安排浇筑顺序，基础底板混凝土从东向西方向推进；采用分段分层浇注，基本分三层，每层50cm左右。混凝土初凝时间要求10h左右。所以浇筑底层和顶层的时间间隔要在8～10h完成，才能确保上下层混凝土结合好。

混凝土从基础垫层开始垂直浇筑到基础顶面，混凝土会自然流动，形成一个三角形的斜坡、自然流淌的混凝土实体，然后水平方向每3～5m左右为一个浇筑段连续浇筑；根据施工组织安排和泵送混凝土初凝时间的限制，每一段混凝土必须在10～12h内浇筑完毕。

对混凝土振捣操作人员进行技术交底，并以开工程会的形式重点强调振捣要求，做到“三不”，不过振、不欠振、不漏振，确保混凝土振捣质量。在浇筑底层时，按测温布孔要求，及时埋设预埋式测温线，分上、中、下部，编号并加以保护。

顶层混凝土浇筑完毕后，待接近混凝土初凝时进行混凝土表面处理，其关键是要掌握好混凝土初凝前的时间，过早上不去人，不易处理；过晚，初凝时间已过，混凝土收水后在处理较为困难，本工程是在10h后进行处理的。

混凝土表面处理方法：先用木板刮尺刮平，在用水抹子搓一到两遍。处理完毕，立即用棉被进行覆盖，保温、保湿养护。

本筏板基础从2007年7月26日9时～2007年7月30日7时浇筑完毕，共计94小时，浇筑混凝土量5700m3。通过实施上述一系列措施和严格控制、施工顺序，质量稳定，取得了交好的技术经济效果。

六、混凝土测温

1．基础底板混凝土浇筑时应设专人配合预埋测温导线。每个测温点均埋设三个导线，分别测混凝土的上中下部温度，导线用颜色区分。测温点布置如图1所示。测温方法和测温点布置根据工程结构，本基础共设28个测温点，平均间距25m2布置一个点。测温线应按测温平面布置图进行预埋，预埋时测温导线与钢筋绑扎牢固，以免位移或损坏。每组测温线有3根（即不同长度的测温线）在线的上断用胶带做上标记，便于区分深度。

2．测温仪采用JDC-2便携式建筑电子测温仪，混凝土浇筑时，配备专职测温人员，按两班考虑。对测温人员要进行培训和技术交底。测温人员要认真负责，按时按孔测温，不得遗漏或弄虚作假。测温记录要填写清楚、整洁，换班时要进行交底。

3．测温工作应连续进行，每测一次，持续测温及混凝土强度达到时间，强度并经技术部门同意后方可停止测温。混凝土升温和恒温阶段每隔2小时测温一次。当砼温度达到平稳正常后，撤除保温和测温，本工程共测温25天。

4．测温时发现混凝土内部最高温度与部门温度之差达到25度或温度异常，应及时通知技术部门和项目技术负责人，以便及时采取措施。

5．实测温度详见有代表性的B4测温点的温度变化曲线图，如图2所示：

七、混凝土养护

1．上面覆盖一层塑料布，然后在上面覆一层棉被。养护至混凝土中心和表面温差平稳、正常后，撤出保温和停止测温。

2．新浇筑的混凝土水化速度比较快，盖上塑料薄膜后可进行保温保养，防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝。

3．柱、墙插筋部位是保温的难点，要特别注意盖严，防止造成温差较大。

4．停止测温的部位经技术部门和项目技术负责人同意后，可将保温层及塑料薄膜逐层掀掉，使混凝土散热。

八、结语

该基础底板通过科学管理，严格过程控制，采取有力措施，砼温差均在25℃以内，未出现砼温度应力裂缝。

砼标养60天试块共29组，平均抗压强度49.4MP，达到设计强度124%；同条件试块20组，平均抗压强度48.3MP，达到设计强度121%；经实测砼抗渗试验，均能满足P8抗渗等级要求。

通过施工实践体会到，大体积砼施工过程只要加强管理，严格控制，措施科学有力，并认真实施，就能确保工程质量。

实践证明该工程质量优良，取得了较好的技术经济效益，值得进一步推广应用。

作者简介：刘富强（1979－），男，河北唐山人，河北中冶润丰建设股份有限公司工程师，研究方向：施工技术及管理。