某工程基礎(chǔ)底板大體積混凝土施工技術(shù)
關(guān)鍵詞：逆作法, 配合比優(yōu)化,防裂防滲,大體積混凝土
1 工程概況
某項(xiàng)目工程單體建筑面積265125 m2 ，由主塔樓和裙樓組成。主塔樓62 層，總高度319m，框架-核心筒結(jié)構(gòu)，樁筏基礎(chǔ)，基底標(biāo)高為- 23. 600m，主塔樓電梯井局部開挖深度達(dá)29. 250m，筏板厚3. 5m，電梯坑周邊底板局部厚度達(dá)8. 55m;裙樓地上8 層，總高度59. 000m，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，地下5 層，筏板厚1. 6m，基底標(biāo)高為- 21. 700m;基坑總面積約16 000m2 ，基坑周長(zhǎng)為552m。
裙樓采用逆作法施工，依次按地下連續(xù)墻、地下室樁柱、首層水平結(jié)構(gòu)、地上結(jié)構(gòu)與基坑土方暗挖及地下結(jié)構(gòu)同步施工，基礎(chǔ)底板施工前裙樓底板以上水平結(jié)構(gòu)全部完成;通過調(diào)整溫度后澆帶位置，結(jié)合沉降后澆帶將基礎(chǔ)底板劃分10 個(gè)區(qū)段。除主塔樓區(qū)域外;其他各段尺寸控制長(zhǎng)邊方向在50m 內(nèi)，混凝土澆筑量約2000m3 ，主塔樓區(qū)域采用一次澆筑，方量在12 000m3 ，底板混凝土澆筑總量為32 000m3。
2 施工難點(diǎn)與特點(diǎn)
1) 基礎(chǔ)底板混凝土的整體性、抗?jié)B性、抗裂性要求高�；A(chǔ)埋深較深，裙樓- 21. 7m，主塔樓- 23. 6m，主塔樓電梯坑局部- 29. 25m，設(shè)計(jì)采用C40 補(bǔ)償收縮混凝土做自防水;基礎(chǔ)底板處于③-6層粉質(zhì)黏土上，底板下無(wú)防水層，基礎(chǔ)底板受樁柱的約束作用以及在地下連續(xù)墻側(cè)無(wú)法自由收縮等影響，超厚超體量的基礎(chǔ)底板混凝土澆筑后，極易因溫度及干縮影響而開裂。
2) 基礎(chǔ)底板混凝土體量較大，且裙樓采用逆作法施工，汽車泵和布料桿無(wú)法使用，工程在鬧市區(qū)，混凝土運(yùn)輸車輛出入較難，施工組織難度大。
3) 主塔樓基礎(chǔ)底板厚3. 5m，局部厚度8. 85m，溫度收縮、干縮應(yīng)力較大，綜合溫控措施要求高。
4) 防水節(jié)點(diǎn)處理復(fù)雜底板與地下連續(xù)墻、鋼管柱、施工縫及后澆帶的處理是關(guān)鍵點(diǎn)。
3 混凝土溫度和收縮裂縫控制技術(shù)
混凝土溫度和收縮裂縫控制主要從控制混凝土的水化升溫、延緩降溫速度、減少混凝土收縮、提高混凝土的極限拉伸強(qiáng)度、改善約束條件及設(shè)計(jì)構(gòu)造進(jìn)行全方面考慮，結(jié)合本工程特點(diǎn)及施工環(huán)境采取以下技術(shù)措施。
1) 底板混凝土全部采用補(bǔ)償收縮性能混凝土，以抵消早期干縮裂縫和中期水化熱引起的溫度收縮裂縫。
3) 采用聚丙烯類纖維增強(qiáng)混凝土防裂技術(shù)、提高混凝土的極限拉伸強(qiáng)度。
4) 選配良好級(jí)配的粗骨料及Ⅱ區(qū)中砂，骨料含泥量不大于1%。
5) 采用二次振搗工藝提高混凝土的密實(shí)度。
6) 采用二次抹面工藝，初凝后、終凝前采用磨光機(jī)進(jìn)行收面處理，以防止表面收縮裂縫的產(chǎn)生。
7) 摻入緩凝劑，滿足主塔樓基礎(chǔ)底板初凝時(shí)間需達(dá)到20 ～ 24h，裙樓需達(dá)到8 ～ 10h。
8) 根據(jù)工程特點(diǎn)采用蓄水養(yǎng)護(hù)保溫措施，使混凝土緩慢降溫，以防溫度驟變，溫差過大引起裂縫。
9) 分塊分層進(jìn)行澆筑，嚴(yán)格控制混凝土澆筑速度，防止水化熱積聚，減少溫度應(yīng)力。
10) 主塔樓基礎(chǔ)3. 5m 厚底板大體積混凝土上下1/3 厚度處均預(yù)埋ф159 × 6 鋼管，間距2m，沿南北向共設(shè)置24 排管，對(duì)稱分為2 個(gè)系統(tǒng)，每趟管均從中間注入自來水，利用鋼管內(nèi)溫度較低的自來水吸收部份混凝土的水化熱，分別從最東北側(cè)和西北側(cè)引出至積水坑，采用2 臺(tái)離心泵將高溫水( 約50～ 60℃) 不斷排至市政管網(wǎng)。
11) 為減少溫度收縮應(yīng)力以及不均勻沉降的影響，所有后澆帶鋼筋全部斷開，溫度后澆帶兩側(cè)混凝土澆筑60d 后進(jìn)行封閉，沉降后澆帶待主塔樓結(jié)構(gòu)完成后再封閉。
12) 基礎(chǔ)底板大體積混凝土澆筑的順序及流水段劃分，與逆作法地下4 層結(jié)構(gòu)施工順序相對(duì)應(yīng)，同時(shí)考慮主塔樓補(bǔ)樁位置及基礎(chǔ)底板的后澆帶位置確定施工順序。
13) 主塔樓底板混凝土充分利用的后期強(qiáng)度，減少前期水泥的水化熱，采用90d 強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)定。
4 大體積混凝土施工方法
1) 裙樓底板混凝土澆筑裙樓部位采用“斜面分層法”施工，即“斜向分層、一次到底、梯級(jí)澆筑、逐漸倒退”的方式組織施工，按自然流淌坡度(1∶6左右) 采取斜面分層方式進(jìn)行，每層澆筑厚度500mm;采用2 臺(tái)地泵并排從一端向另一段邊澆筑邊拆管的方式進(jìn)行，混凝土運(yùn)輸、澆筑及間歇的全部時(shí)間不超過的混凝土初凝時(shí)間。同一施工段的混凝土必須連續(xù)澆筑，并在下層混凝土初凝之前將上一層混凝土澆筑完成。場(chǎng)內(nèi)合理安排罐車的行走、停車路線，并設(shè)立一定的候車區(qū)，保證“歇車不歇泵”的原則，確�；炷恋某掷m(xù)供應(yīng)。
2) 主塔樓底板混凝土采用3 臺(tái)汽車泵同時(shí)進(jìn)行“全面分層”澆筑;主塔樓底板厚3. 5m，一次澆筑量10 893m3 ，且電梯坑最深處4. 85m，先分5 層澆筑電梯坑底板，然后由東向西分7 次將底板澆筑完成，每層澆筑的時(shí)間為11 ～ 13h，在下層混凝土沒有初凝之前將上一層混凝土澆筑完畢，這樣可使混凝土的初始水化熱充分散發(fā)。
3) 將基礎(chǔ)底板分成10 個(gè)區(qū)域，采用跳倉(cāng)法進(jìn)行施工，原設(shè)計(jì)主塔樓與裙樓之間的沉降后澆帶全部保留;溫度后澆帶取消，兩相鄰段混凝土澆筑間隔大于14d，確保前期收縮自由完成。
4) 混凝土養(yǎng)護(hù)采用“蓄水”養(yǎng)護(hù)，充分利用基礎(chǔ)底板永久結(jié)構(gòu)的24 個(gè)積水坑以及10 個(gè)電梯坑蓄水養(yǎng)護(hù)后作為排水坑。經(jīng)熱工計(jì)算:主塔樓底板厚3. 50m 部位采取蓄水250mm 厚進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，裙樓1. 60m 部位采取蓄水150mm 厚進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，采用120mm 厚磚墻沿后澆帶周邊砌擋水墻。裙樓養(yǎng)護(hù)測(cè)溫時(shí)間為10d;主塔樓養(yǎng)護(hù)測(cè)溫時(shí)間為15d。
5) 混凝土測(cè)溫采用JDC-2 型便攜式建筑電子測(cè)溫儀進(jìn)行測(cè)溫;在底板上、下表面100mm 及中間部位處各設(shè)一點(diǎn)，控制混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度、蓄水層溫度及大氣溫度差均小于25℃，滿足大體積混凝土的溫控要求。
6) 熱工計(jì)算先計(jì)算混凝土中水泥水化熱的絕熱最高溫升值，再計(jì)算混凝土的內(nèi)部中心溫度及表面溫度，將二者之差值控制在25℃ 范圍內(nèi);此外還需計(jì)算各齡期的收縮變形值、收縮當(dāng)量溫差和彈性模量，然后再計(jì)算可能產(chǎn)生的最大溫度收縮應(yīng)力�？刂聘鼾g期收縮應(yīng)力不超過混凝土抗拉強(qiáng)度，確保其防裂措施有效。
5 施工縫與后澆帶處理
1) 后澆帶本工程基礎(chǔ)底板利用混凝土的抗?jié)B性能和抗裂性能采取自防水，主塔樓與裙樓之間基礎(chǔ)底板沉降后澆帶采取超前止水措施，裙樓部分基礎(chǔ)底板采用跳倉(cāng)法施工，每段混凝土與相鄰段之間最小澆筑間隔不小于14d，原設(shè)計(jì)溫度后澆帶處采用加強(qiáng)帶處理，采用較高摻量微膨混凝土。
2) 地下連續(xù)墻與底板接槎處豎向施工縫本工程地下連續(xù)墻采用三墻合一，地下連續(xù)墻提前施工，基礎(chǔ)底板后施工，基礎(chǔ)底板與地下連續(xù)墻有一豎向施工縫，澆筑大體積混凝土基礎(chǔ)底板時(shí)由于溫度呈干縮變形將在此處產(chǎn)生不同時(shí)的變形，為此在此外增設(shè)2 條角形鋼板止水帶，鋼板止水帶與原地下連續(xù)墻采用環(huán)氧砂漿灌縫。
6 結(jié)語(yǔ)
1)采用補(bǔ)償收縮混凝土外加聚丙稀纖維抗裂的抗?jié)B混凝土可作為基礎(chǔ)底板自防水混凝土;較好地解決逆作法底板防水難問題。
2) 通過優(yōu)化施工組織，采用跳倉(cāng)法施工，溫度后澆帶改為膨脹加強(qiáng)帶，確保了施工質(zhì)量并加快了施工進(jìn)度。
3) 采用水進(jìn)行降溫，主塔樓區(qū)域采用綜合兩趟冷卻水管對(duì)主塔樓底板混凝土進(jìn)行降溫，確保內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)。
4) 采用聚丙烯類纖維增強(qiáng)混凝土防裂技術(shù)、提高混凝土的極限拉伸強(qiáng)度。
