超厚底板大体积混凝土施工的温控及优化

中建三局第二建设工程有限责任公司 武汉 430074

1 工程概况

淮安雨润中央新天地项目位于淮安市淮海东路与淮海南路交叉处东南角，为淮安市商业中心地带。由4 幢塔楼和1幢裙楼（商业）组成。其中办公、酒店及服务式地标塔楼地上73 层、高320.7 m（苏北第一高楼），1#和3#住宅楼地上45 层，2#住宅楼地上47 层，商业裙楼地上6～7 层，均设4 层地下室，与四周外扩纯地下室连为整体地下室。本基坑工程裙楼、住宅楼及塔楼的基坑开挖深度分别为23.30 m、25.10 m和27.60 m。

规范界定厚度大于1 000 mm底板均为大体积混凝土，本工程地标塔楼底板厚4 000 mm，其中深坑部分底板厚度达9 900 mm，混凝土强度等级C40，抗渗等级为P10。总浇筑量达1.8 万m³。

2 施工重点与难点

（a）混凝土设计强度为C40、P10，在淮安地区无类似施工经验可借鉴。基础下面工程桩数量多，钢筋密集，对基础底板混凝土硬化过程中发生微变形具有约束作用，混凝土一次连续浇筑难度大。

（b）工程地处繁华地段，罐车行车路线及时间将受到极大影响。现场坑内场地狭小，同时坑内其他部位施工仍在场内工作。

（c）对于如此大体积混凝土一次性浇筑成型，底板混凝土浇筑策划（包括搅拌站选择、原材料质量控制、运输保证措施）及现场组织（现场部署、技术交底、交通组织、现场施工协调）极为关键。后勤保障措施要求复杂，影响因素较多。

（d）该部分混凝土是本工程底板施工中的核心部分，设计及业主对底板混凝土施工技术标准要求高。

（e）底板混凝土配比选择、温度控制及裂缝控制措施是本工程的重点。

（f）混凝土浇筑过程中的分层厚度，混凝土浇筑的连续性与振捣要求需要重点控制。

3 配合比的优化[1-8]

本工程基础底板承台为C40、P10，设计要求混凝土配合比中，胶凝材料总用量不宜少于320 kg/m3，水泥用量不宜少于260 kg/m3，水胶比不得大于0.5，有侵蚀性介质时，水胶比不宜大于0.45，严禁在施工过程中加水。

3.1 原设计配合比

水泥、矿粉、粉煤灰、外加剂1、外加剂2、水、砂、碎石的用量分别为300 kg、84 kg、60 kg、44 kg、9.9 kg、175 kg、670 kg、1 040 kg。

其中，水胶比为0.39，砂率为39％，外加剂2为高效减水剂。

针对本工程编制的《大体积混凝土施工方案》于2013年10月10日进行了专家论证，论证会上专家认为原配合比导致混凝土的水热比过高，不利于混凝土的温差控制。专家论证后对大体积混凝土的配合比进行了重新设计。

3.2 优化后的配合比

水泥、矿粉、粉煤灰、外加剂1、外加剂2、水、砂、碎石的用量分别为280 kg、70 kg、80 kg、47.8 kg、7.7 kg、175 kg、680 kg、1 040 kg。

其中，水胶比为0.39，砂率为39％，外加剂2为高效减水剂。水泥为普通硅酸盐水泥，砂为中粗砂，泥含量小于1.0％，无泥块；碎石为5～31.5 mm连续级配；矿粉为S95矿粉，F类粉煤灰I级灰；2、3、4、5区外加剂1为CEC膨胀纤维抗裂防渗剂，1、6、7区外加剂1为好利源HEA膨胀纤维抗裂防渗剂。混凝土初凝时间为8～9 h，终凝时间为11～12 h（实验室环境）。现场按初凝时间8 h、终凝时间11 h控制。

4 后期保养措施的优化

4.1 原设计采用循环冷却水管物理内部降温法

塔楼区域的底板厚度为4 m，且由于电梯井的存在，塔楼区域最深为9.9 m，绝大部分均大于4 m。为了保证混凝土质量，对塔楼区域的底板混凝土采用表面覆盖、内部循环水降温的综合养护措施。该方法工序繁琐，施工难度较大。

4.2 优化后的措施为保温蓄热法

根据以往工程经验并结合专家意见，采用麻袋+双层薄膜+棉被（厚≥150 mm）的覆盖蓄热保温措施。当混凝土表面抹平及混凝土初凝之后，马上在其表面覆盖保温材料。为使混凝土表面不直接暴露在大气中，在覆盖材料前，用喷雾器洒水。另混凝土浇筑完成且初凝后，将电梯井蓄满水进行保温。现测得混凝土内表温差在15～18 K之间，保温效果显著。

5 测温点设置

根据大体积混凝土施工规范，请专业测温单位进行测温布点，本区域共布置6 个测温点（图1）。

图1 测温点布置

6 施工过程简介

混凝土正式施工前，现场成立专门的以项目经理为组长的大体积混凝土浇筑小组。对施工的技术准备，施工所需人、材、机以及供应商和外部环境等，作了统一协调部署，确保混凝土浇筑过程中各项工作有序衔接。

整个地下室基础底板采用C40、P10混凝土，分8 块浇筑，共浇筑4.4 万m3，其中塔楼区域底板逾18 000 m3。采用3 台汽车泵，浇筑整整6 d时间，深坑区域深9.9 m，为避免混凝土出现离析现象，现场进行泵管接长，伸入深坑底部进行浇筑。

7 结语

通过本工程，可总结出：

（a）优化后的配合比能有效地增加混凝土的和易性，更好的控制了水化热。

（b）整个温控过程采用信息化施工，更有效和直观地控制了混凝土的温差，保证了混凝土的施工质量。

（c）混凝土的养护措施经过优化后，仅采用麻袋+双层薄膜+棉被的覆盖蓄热保温措施和局部水池蓄水保温。大大降低了施工难度和施工成本，有效防止了混凝土裂缝的产生，并减少了大量施工时间，提高了施工效率。