高层建筑超厚底板大体积混凝土施工技术

高层建筑超厚底板大体积混凝土施工技术

林小芳

林小芳

身份证号码：452526198006211187广西南宁

摘要：随着城市化不断发展，我国建筑设计水平不断提高，城市高层、超高层建筑日益增多，相应的大体积底板混凝土应用也越来越普遍。本文以某某工程为例，结合本工程基坑深度超深的特点，介绍了其地下室超厚底板施工过程中的大体积混凝土施工技术和为保证大体积高强混凝土浇筑的施工质量而采取的有效措施，。

关键词：高层建筑；超深基坑；大体积混凝土；施工技术；质量控制

1工程概况

某某工程地上125层，建筑高度636m。，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12000m3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。

2施工准备

2.1.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。

2.2控制混凝土裂缝产生的施工准备

2.2.1高强混凝土原材料质量要求

1)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?O42.5水泥。

2)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。

3)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。

4)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。

5）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。

6）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。

2.2.2大体积混凝土配合比设计

本工程主塔楼底板混凝土强度等级C50，抗渗等级P10，项目部委托中建商砼有限公司按《大体积混凝土施工规范》GB50496—2009有关规定，对底板混凝土的配合比进行了实验室试配。

优化胶凝材料组合时，选用优质粉煤灰，在同时保证强度和工作性的前提下，控制粉煤灰的掺量多于矿粉掺量，充分发挥了粉煤灰的保水和减缩功能。

由于本工程基坑深度达30余m，考虑到深基坑抽排水难度大，配合比设计过程中考虑通过采取一定的措施来减少混凝土的泌水。例如在原材料的选择与检测过程中，中建商砼对其公司新型建材厂生产的高性能聚羧酸减水剂进行检测，各项指标均优于规范要求。

3底板大体积混凝土浇筑

3.1浇筑设备及泵管布置

3.1.1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，具体浇筑设备配置如表2所示。

各浇筑设备在施工现场布置情况如图2所示。

图2浇筑设备布置平面

由图2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2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。

3.2混凝土浇筑

3.2.1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。

3.2.3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。

3.2.4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。

3.3混凝土养护与测温

3.3.1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。

3.3.2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。如图4所示。

施工现场测温设备的布置，在底板钢筋绑扎过程中同步实施。

4底板混凝土质量控制

4.1浇筑设备的合理配置在浇筑设备的选择配置阶段，考虑到地泵偶尔发生堵管，堵管需要进行排查疏通，很难保证地泵长时间保持峰值浇筑强度，故地泵的浇筑强度设计值应定为30m3/h；溜槽与汽车泵的浇筑强度相对稳定，但也难免发生机械设备故障，故应考虑设计折减系数后进行浇筑设备的配置。

4.2混凝土振捣在浇筑准备阶段以及浇筑过程中，针对混凝土的振捣有以下要点：①采用整体推移式连续浇筑的方法浇筑，由下层端部开始逐渐上移，循环推进，每层厚度500mm，通过标尺杆进行控制。夜间施工时，标尺杆附近要用手把灯进行照明。为防止冷缝出现，浇筑时，要在下一层混凝土初凝之前浇捣上一层混凝土并插入下层混凝土5cm，保证上下层浇筑间隔不超过混凝土初凝时间，同时浇筑下一层前，应对前一层进行二次振捣，以此来保持良好接槎，横向振捣交界面的搭接长度至少500mm。②混凝土振捣，每个溜槽口布置8台振捣棒，每个汽车泵口布置4台，每个地泵口布置4台。混凝土振捣时布置3道振捣，第1道设在混凝土坡角，确保下部混凝土的密实；第2道设在混凝土坡中间，第3道设在混凝土的坡顶。使用振捣棒振捣，振捣棒插入下层混凝土中的深度＞50mm，振捣棒移动的间距以400mm左右为宜，振捣棒要快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实，每一次振点的延续时间一般为20～30s，以混凝土面泛浆和不再沉落为准。横向振捣界面的振捣搭接至少500mm宽，以防止交界处漏振。混凝土表面要用刮杠刮平，再拍实抹平。

结束语

本工程基坑深度超深，为保证大体积C50强度混凝土连续高强度的浇筑，从地面搭设至地下室底板的70m长度溜槽在本次浇筑过程中发挥了重要作用。与此同时，针对大体积混凝土浇筑采取优化配合比设计、合理组织场内外交通、充分振捣、及时覆盖养护、动态温度检测等措施，也是保证大体积混凝土浇筑质量的必要措施，有效控制了混凝土裂缝的产生。

参考文献：

［1］中国建筑科学研究院．GB50496—2009大体积混凝土施工规范［S］．北京：中国建筑工业出版社，2009．

［2］中国建筑科学研究院．GB50010—2010混凝土结构设计规范［S］．北京：中国建筑工业出版社，2011．

［3］中国建筑科学研究院．JGJ130—2011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范［S］．北京：中国建筑工业出版社，2011．