高层建筑超厚底板大体积混凝土施工技术分析

陈晓辉 李跃彬

河南国安建设集团有限公司

高层建筑超厚底板大体积混凝土施工技术分析

陈晓辉 李跃彬

河南国安建设集团有限公司

随着经济的发展，高层建筑结构应用已日渐广泛，对建筑施工技术带来新的挑战。随着建筑高度越来越高，高层建筑底板厚度越来越厚，底板由于温度应力产生裂缝在工程实践中屡见不鲜。因此对高层建筑超厚底板大体积混凝土结构施工技术进行研究，有着十分重要的工程意义。为此，本文主要对大体积混凝土的概况、施工流程及裂缝控制措施进行了分析与探究。

高层建筑；超厚底板；大体积混凝土

一、高层建筑超厚底板大体积混凝土概况

所谓大体积混凝土就是指经过浇筑而且体积非常大并且应当对其采取相应措施以防止发生体积变形的混凝称为大体积混凝土，此种定义是美国混凝土协会给出的定义，而日本建筑学者则从混凝土的结构断面和内部温度两个方面来定义混凝土初次之外我国对大混凝土的定义除过考虑以上因素之外还将控制混凝土的裂缝方面对其进行定义。相对于普通混凝土而言，大体积混凝具有以下特征：

1、在体积方面大混凝土的体积要明显大雨普通混凝土，其厚度也远远超过普通混凝土

2、按照混凝土的结构特点大混凝土所需要的连续浇筑量和整体结构需求要远远多于普通混凝土，并且化热温度也略高于普通混凝土。

3、大体积混凝土对于标号的要求要高于普通混凝土，在进行浇筑时度水和水泥的需求量也较大，在出现收缩变形时要比普通混凝土更容易裂缝。

4、大体积混泥土一般是钢筋结构而且在施工结束后相对于普通混凝土而言更应注重后期的养护工作，使得混凝土的温度和湿度控制在一定的范围内以避免其出现裂缝。

二、高层建筑超厚底板大体积混凝土施工流程

某高层建筑地下防水泵送混凝土工程为地下三层，基础筏板平均厚度为4m，最厚处达到8.2m，长宽尺寸为 68m×68m，混凝土强度等级为 C50，抗渗等级为P10，一次浇注12000m 3混凝土，该工程是某某市当时的最高层建筑，超厚结构大体积混凝土浇筑，是当时某某市一次性浇注混凝土量最大的工程，工程难点为现场混凝土入模温度控制（温度控制在29℃），控制水化热引起的温升速度。

1、施工准备。场外交通组织混凝土浇筑前，主动与交管部门联系，尽量争取到交管部门的协助，确保大体积混凝土的连续供应不受到交通影响。同时需要规划出施工现场与各混凝土搅拌站之间所有可通行道路，再根据各条道路以往的交通情况、道路的距离综合评定，选择出其中最优线路及备用线路。施工材料要求如下：

水泥：选用质量稳定、活性较高、需水量低、流变性能好的中低热硅酸盐水泥，烧失量≤5.0%；三氧化硫 ≤3.5%，氧化镁 ≤5.0%，氯离子 ≤0.06%；安定性，沸煮法合格；抗压强度：28d 强度≥42.5MPa，3d≥17.0MPa；抗折强度：28d ≥6.5MPa，3d≥3.5MPa；初凝时间≥45min，终凝时间 ＜ 10h，各项指标均需符合国家标准。本工程根据搅拌站考察，选用华新水泥厂 P？O 42.5 水泥。

砂：河砂（中砂），细度模数 2.5～3.0，含泥量 ＜2.0%，盐分不能超过0.08%，内照射指数与外照射指数均≤1.0%的中砂，且为非碱活性骨料，吸水率必须≤2.5%。本工程所用河砂产自湖南岳阳。

石：采用 5～31.5mm 连续粒级碎石。要求碎石含泥量 ＜1.0%，泥块含量 ＜0.50%，针、片状颗粒含量≤15%，压碎指标值≤10%，盐分不能超过0.04%，内照射指数与外照射指数均≤1.0% 的石灰岩碎石，且为非碱活性或低碱活性骨料，吸水率≤2.5%。本工程所用石子产自湖北阳新。

掺和料：采用细度≤12%，烧失量≤5%，需水量≤95% 的Ⅰ级低钙粉煤灰和 S95 的容细矿渣粉。本工程所用粉煤灰产自阳逻电厂。

外加剂：采用减水率 ＞ 20% 且收缩率比≤110% 的高效减水剂。适当掺加缓凝剂，减缓水化热放热速度。不含 Cl－和 NH4+，碱含量、氯离子含量等指标需满足现行标准《混凝土外加剂》GB8076—2008 中的相关规定。本工程聚羧酸减水剂产自中建商砼新型建材厂，根据设计要求加入 SY-K 型膨胀纤维。

水：采用符合现行国家标准《混凝土拌合用水标准》JGJ63—2006 的饮用水。

2、底板大体积混凝土浇筑

（1）浇筑设备及泵管布置。浇筑设备的配置及布置本次底板浇筑采用溜槽配合地泵及汽车泵的方式进行。由图21可知，本工程地下室 5m 厚底板呈不规则三角形，由于场地形状特殊，南侧宽阔、北侧狭窄，故浇筑顺序是从场地南侧（图 1 左侧）开始大面积铺开，向北侧浇筑。故将溜槽卸料口布置于场地南侧 ±0.000 位置，地泵布置于场地北侧，并且在东西两个角落布置汽车泵覆盖溜槽无法浇筑的部位。

图1　浇筑设备布置平面

（2）混凝土浇筑。减少泵管堵管的措施在混凝土适配阶段，充分考虑到泵送性能，并在混凝土浇筑前，随机抽样进行坍落度及扩展度试验，从而做到在过程中把控混凝土的浇筑性能，以减少泵管堵管情况的发生。3.2.2 混凝土振捣以本工程为例，现场溜槽处振捣 9个工人为一组，其中卸料口处3 名工人振捣，在流淌方向上间隔约6m 两边各1 名工人振捣，面层钢筋上共7 人，中间温度筋上 2 人。汽车泵、地泵处振捣 5 个工人为一组，面层钢筋上4 个工人，中间温度筋上1 个工人。

混凝土泌水处理：1）泌水处理 虽然本工程底板混凝土添加了高性能聚羧酸减水剂，但仍需在泌水流向位置设置潜水泵，避免遇到下雨天气在坑内产生积水。2）浮浆处理 在底板浇灌即将结束时，有可能因砂浆积聚，与泌水混合形成浮浆，需用小型污水泵将浮浆抽出，注意不抽到水泥浆，抽出的浮浆排至基坑边的排水沟。混凝土浇筑过程中的覆盖由于采用整体推移的浇筑方法，在混凝土浇筑过程中会有部分部位的混凝土先行抹平，为防止抹平后混凝土表面降温过快产生裂缝，对于先行抹平的混凝土立即采取“塑料薄膜+彩条布 +毛毡”的3层覆盖保温养护材料的措施。

3、混凝土养护与测温

混凝土养护本工程底板混凝土浇筑时间为 12 月 26—29日，环境温度已非常低。混凝土浇筑完毕后采用蓄热养护，及时覆盖保温材料，密切关注温度监测的数据，大体积混凝土中心最高温度不超过 70℃，绝热升温不超过45℃。根据混凝土水化温升情况，调整蓄热养护措施，始终保持混凝土的内外温差、混凝土表面与环境温差、降温速率等指标在规定范围内。大体积混凝土测温本工 程 依 照《大体 积 混 凝 土 施 工 规 范》GB50496—2009 相关要求布置了 8 个测温点，共计60 个测温探头。利用 CW-A 智能测温仪及与 CW-A智能测温仪配套转换箱实时监测混凝土内外温差，一旦发现内外温差超过25℃，应采取相应措施，控制温差。为防止测温探头损坏，将固定钢筋放置于PVC 管中，待钢筋绑扎完毕后将 PVC 管抽出。

三、高层建筑超厚底板大体积混凝土裂缝预防措施

大体积混凝土的裂缝一般都是由于温度和收缩造混凝土受力成的，因此大体积混凝土裂缝应当从这两方面着手，并且在实际施工的过程中应当实事求是的对裂缝的成因进行分析和辨别，使得对大体积混凝土裂缝采取有效的预防措施。

1、对收缩引起的预防

第一，对干燥收缩的预防，首先为防止混凝土干燥收缩应当使得混凝土表面保持一定的湿度，其次就是是减少用水量，最后必要时可在混凝土里添加少量的附加剂。

第二，对化学收缩的预防，为了水化反应引起混凝土收缩应当在浇筑混凝土时尽量使用水泥的用量以达到对用水量的控制从而遏制水化反应

第三，沉降收缩预防措施，应当使得混凝土的材料配比量更加合理，尽量控制好水泥的使用量避免使得水泥超过一定量而产生严重的沉降收缩裂缝。

2、温度应力收缩的预防措施

首先，昼夜温度差是影响混凝土收缩的重要因素，因此在夏季进行混凝土浇筑时要尽量控制好混凝土的内外温差，在必要时可以在混凝土内部添加一定力量的冰块以减少这种温差。其次慎重选择混凝土浇筑施工的外部环境，对于温差变化比较大的环境中施工应当最大限度避免，最后，当混凝土内外之间的温度较难在施工过程通过普通的工艺控制时可以应用一些冷却装置使得混凝土内部环境更容易快速散热以达到控制温差的目的。

四、结束语

随着时代的进步，科学技术的先进发达，社会上各行各业的研究进步发展都突飞猛进，各个领域的技术的研究进步都是我们所无法预料的，尤其是在近几年来的发展中，我国在建筑方面的突飞猛进是都能看到的，尽管如此，我国在建筑工程技术管理上还存在一定的问题，这些问题都直接影响着我国在建筑领域上的发展飞跃，所以，我们必须采取一切有效措施来解决这些问题，加强建筑工程的建设发展。高层建筑超厚底板是整体建筑的重要组成部分，其施工技术也是建筑工程实施技术所需要重点控制的难点，对高层建筑超厚底板施工技术进行理论研究和实践探索对整个建筑学的发展和完善有着重要的里程碑意义。

［1］林明杰.高层建筑超厚底板大体积混凝土施工技术［J］.建材与装饰.2015（05）

［2］欧阳照红.高层建筑超厚底板大体积混凝土施工技术［J］.低碳世界.2016（01）