超高层建筑基础大底板混凝土施工的组织

上海市建设工程监理有限公司 上海 200080

1 工程概况

武汉绿地中心位于武昌滨江商务区核心区域，项目总建筑面积300万 m2。武汉绿地中心项目由1 栋超高层主楼、1 栋办公副楼、1 栋公寓及裙楼组成，其中超高层主塔楼地下室6 层，地上119 层，建筑高度606 m。主塔楼大底板平均混凝土厚5 m，沉降后浇带基础底板面积约6 300 m2。大底板浇筑混凝土等级为C50，抗渗等级为P10。浇筑体积30 380 m³，属于大体积混凝土浇筑，地下底板的环境类别为二b类，混凝土中氯离子及碱含量要控制好，其中氯离子最大含量不得超过0.06%，碱含量最大不得超过3.0 kg/m³。

2 设计措施

2.1 大底板混凝土浇筑体积大，施工组织难度较大

本工程大底板面积约为6 000 m2，深约5 m，钢筋铺设层数为3 层：底面为Φ50 mm Q235B钢筋，层数为6～10 层不等；中间1 层温度筋，Φ25 mm，层数为4 层；顶面钢筋Φ40 mm，铺设4 层。混凝土浇筑体积逾3万 m3，并且是一次性浇筑完成，用时四天四夜。考虑到大体积混凝土在浇筑工程中由于体积过大、混凝土强度达不到设计要求、泵车运输较长等各种问题可能会导致出现施工冷缝，所以在混凝土浇筑前就已提出了应对措施，比如提前跟各个搅拌站联系并规划好交通路线，以确保混凝土供应满足现场需求，同时预拌混凝土车进场等待浇筑前不得将转筒停止，要保持一定的转速。在浇筑过程中，下一层混凝土初凝前振捣上一层混凝土并要插入下层混凝土5 cm，保证上下两层浇筑的时间间隔不超过混凝土的初凝时间。现场为满足混凝土浇筑需求，采用溜槽配合地泵来进行浇筑。

2.2 大体积混凝土配合比设计

主塔楼浇筑混凝土的等级为C50，抗渗等级P10，严格按《大体积混凝土施工规范》（GB 50496—2009）有关规定由预拌混凝土公司试配，生产过程搅拌站要记录所有的配合比数据。C50的配合比为：总胶凝460 kg，水泥230 kg，粉煤灰138 kg，掺合料92 kg，砂789 kg，石1 042 kg。提前进行混凝土配合比试验，通过试验确定混凝土的抗压强度和抗渗强度是否满足设计要求。

3 材料控制

混凝土原材料的控制对混凝土质量起着至关重要的作用。砂、石、水泥、水和其他掺合物的质量要求高，其中水泥采用的是质量稳定、活性高、流动性能好的中低热硅酸盐水泥，氯离子含量≤0.06%。初凝时间＞45 min，终凝时间＜10 h，各项指标均达到国家标准的P.O 42.5水泥。混凝土中的砂为河沙（中砂），细度模数2.5～3.0，盐分＜0.08%，非碱活性骨料。粗骨料选用粒径为5～31.5 mm连续级碎石，粗细骨料中的含沙率要严格控制在1.0%以内，吸水率＜2.5%。水采用符合现行国家标准《混凝土搅合用水标准》的饮用水。另外还添加一级低钙粉煤灰和S95的细容矿渣粉，减水率＜12%且收缩比率＜110%的高效减水剂。

4 混凝土浇筑现场施工方法和措施[1-6]

武汉绿地中心主塔楼大底板混凝土浇筑体积达到30 380 m³，属于超大体积混凝土浇筑，因此对正确选择混凝土现场施工方法和措施就显得尤为重要，既能减少建筑成本，还可以有效地使大体积混凝土体内的温度得到降低，减少温度裂缝的产生，从而大大地提高混凝土浇筑的质量。

4.1 混凝土浇筑

大体积混凝土浇筑的重点是保证不产生冷缝，采用缓凝型外加剂，由4 个搅拌站供料，现场1 台地泵备用。

混凝土为预拌泵送混凝土，坍落度180～220 mm，流动性强，分层浇筑，每层厚度≤500 mm，且2 层之间浇筑时间间隔≤3 h。主塔楼大底板混凝土体积太大，采用布置在基坑东西两侧施工便道上的3 台汽车泵、南侧4 个溜槽及基坑周围6 台地泵浇筑（1 台备用）。启用混凝土运输搅拌车逾200 辆，浇筑时间逾90 h。

4.2 混凝土振捣

每个混凝土泵口布置4 个振捣棒，主要振捣区域为混凝土卸料处和混凝土集中堆积处。在混凝土集中堆积处主要是振捣上部混凝土使之振实，形成自然流淌坡度为佳，然后全面振捣。对于底板混凝土的振捣要做到快插慢拔，从而更好地使混凝土填满振捣棒振动所造成的空洞。振捣棒插入下层混凝土中的深度≥50 mm。振捣棒的插点要均匀排列，顺序进行，每一个振点的延续时间一般为20～30 s，混凝土达到表面出现泛浆且无气泡产生，混凝土也不下沉为佳。混凝土浇筑完后由工人用刮杆将其表面刮平，再拍实抹平。

对于钢柱脚处混凝土的浇筑和振捣要格外注意，振捣棒离柱脚锚栓300 mm以外处振捣，相邻振捣点间距＜400 mm，振捣棒不得碰撞、振动柱脚预埋锚栓，以免锚栓发生位移和错位。

4.3 混凝土试验

根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204—2002（2011年版）中对混凝土试验的相关要求，当一次连续浇筑混凝土体积超过1 000 m³时，每200 m³混凝土取样不得少于1 次，每次取样需留置养护的试件不得少于1 组（3 件），同条件试件取10 组以上。每一组试件的混凝土应从同一辆预拌混凝土车中取出，并在卸料过程中卸料量的1/3～1/4之间取样。同一混凝土强度等级、抗渗等级，同一配合比、生产工艺基本相同，连续浇筑每500 m³留置1 组混凝土抗渗试件（1 组为6 个抗渗试件）。所有试件均在监理见证下现场制作，混凝土抗渗和抗压效果检测交由专业实验室测定，并且安排不定时对混凝土拌合物的外观质量进行抽查，且每天大于4 次。

4.4 混凝土泌水处理

处理混凝土泌水的办法就是改变混凝土的浇筑方向，与原浇筑斜坡相交成一条集水沟，最终这些集水沟逐步缩小成小水坑，再由软轴抽水机抽出。

5 混凝土养护

5.1 混凝土表面处理

本工程浇筑完成时间为2013年12月29日，天气比较寒冷，大体积混凝土经振捣密实后，用木方、刮头将混凝土表面刮平后立即用塑料薄膜将混凝土覆盖，以防水分流失而产生干缩裂缝，造成混凝土表面质量缺陷，局部地方在接近初凝时不定时的掀开抹平。塑料薄膜表面再严密覆盖一层工业毛毡进行保温养护，厚度应＞30 mm。养护用的薄膜优先选用厚度较薄的一次性薄膜，相邻塑料薄膜接缝需搭接，搭接长度＞200 mm，并保证密不透风。凸出底板的预埋件位置、集水井位置、墙柱插筋位置及底板边角位置的薄膜铺设要仔细、认真、精心，最好保证不漏气。

5.2 大体积混凝土测温

本工程采用蓄热养护，及时覆盖保温材料，密切关注温度监测的数据，大体积混凝土内部最高温度控制在70 °C以内（主要由混凝土配合比控制），绝热升温不超过45 °C。根据混凝土水化温升情况，调节蓄热养护措施，始终保持混凝土的内外温差、混凝土表面与环境温差、减温速率等各项指标在规定范围内。若混凝土养护措施不当，大体积混凝土内外温差超过规定范围时，可能会产生贯通结构的温度缝，造成严重的工程质量问题，更可能给结构带来安全上的隐患，这是非常危险的。

底板大体积混凝土（厚底板）表面温度与环境温度最大温差在20 K以内时，即可揭除保温蓄热养护覆盖层。武汉绿地中心项目主塔楼大底板保温蓄热养护时间超过30 d，混凝土强度达到1.2 MPa前，不得踩踏混凝土；混凝土强度达到5 MPa前不得在新浇筑混凝土表面上进行脚手架、模板的安装及钢筋的绑扎。因为是冬季施工，还应满足混凝土表面温度冷却到5 °C后方可拆除保温层的要求。