施工技术与应用 高层建筑大体积混凝土施工技术 摘要：内部温度与表面温度或表面温度与环境温度差异过大，是造成大体积混凝土开裂的主要原因。因此，有效防止大体积混凝 土产生裂缝，是保证建筑结构质量安全的重要任务。本文结合工程实例，对大体积混凝土的施工技术、裂缝的控制进行了探讨。 关键词：高层建筑；大体积混凝土；裂缝控制 １工程概况 的混凝土浆应先用钢丝刷刷去，用高压水清洗。 ３．３．５根据设计要求，后浇带应在混凝土浇筑施工完后２个月，至少不得 该工程地下室建筑面积约５７７５３ ｒｄ，地下室耐火等级一级，防水等级为二 少于４０ｄ，采用比设计强度等级提高一级的混凝土浇筑密实。但由于工期紧 级，抗震设计强度７度，设计使用年限５０年。地下室混凝土强度为Ｃ３０，ｓ６抗渗 等级，底板厚４００ｍｍ，侧墙厚４００ｒａｍ。桩承台尺寸由１０００×１０００ｒａｍ～４１５５× ３６００ｒａｍ不等，厚度在１５００～２５００ｒａｍ之间。地下室底板总混凝土量约３万ｎｌ ， 由后浇带划分成３Ｏ个板块，各板块的混凝土量约为１０００ｍ 。 ２原材料的选择 水泥拟选用水泥厂５２５＃普通硅酸盐水泥，每立方米水泥用量２８０ｋｇ左右 （含掺和料）。砂子选用细度模数为２．４～２．７的中粗砂，含泥量≤２％；石子选用 １０～４０ｒａｍ粒径连续级配花岗岩碎石，含泥量≤１％；掺和料采用电厂提供的 Ⅱ粉煤灰，掺量为水泥用量的１０％左右。外加剂采用ＣＥＡ膨胀剂和高效减水 剂，掺量由试配确定。 试配时有用Ｒ２８天强度，同时提供龄期６０天后期强度试验报告。混凝土配 合比要提前进行试配，塌落度控制在１２～１６ｃｍ内，初凝时间控制在７～８ｈ内。 ３底板混凝土施工技术 ３１施工部署 底板混凝土浇筑包括桩承台及地梁浇筑。由于混凝土量大，所以施工作 业时需按后浇带的划分以及施工现场环境，设置Ａ、Ｂ、Ｃ三个施工区，划分为 ｌｏ＃－施工段，Ｉ￣ＩＩＡ１一Ａ３、Ｂ１一Ｂ４、Ｃ１一Ｃ３。 考虑到上部结构施工的插入时间以及垂直运输问题，确定Ａ、Ｂ、ｃ三个施 工区同时施工，在每区中按顺序（Ａ１一Ａ３、Ｂ１一Ｂ４、ｃ１一ｃ３）进行流水施工。 在保证施工工期的同时，确保人力、物力的供应和尽量减少窝工。 ３．２底板混凝土的施工 本工程地下室底板属于大面积、大体积混凝土，施工时采取斜面分层浇 捣法。每个施工区段以每隔４ｍ为一个施工带，每一旌工带混凝土量约为４８ｍ，， 采用两台混凝土泵，能满足在初凝前将每段施工工作面浇捣完毕。为了避免 产生施工的冷缝，混凝土应连续浇筑，控制在２ｈ之间，不允许出现施工缝。 混凝土采用混凝土泵输送管布料，采用插入式振捣实，其移动间距应保 证振动器能覆盖已振实部分的边缘。为保证混凝土的密实，采用振捧振捣时， 间距应控制在５００ｒａｍ左右，插入时间控制在１０秒左右，以表面翻浆冒出气泡 为宜。 施工时应尽量避免碰撞钢筋、模板，并注意“快插慢拔，不漏点”，上、下混 凝土振捣搭接不少于５０ｒａｍ。浇筑混凝土时应注意保持钢筋位置，混凝土保护 层控制准确，特别要注意踩弯面筋，设铁工跟班负责发现并及时校正。混凝土 随打随压光，当混凝土面收水后再进行二次压光。终凝前，严禁人员上落。 ３．３后浇带混凝土的施工 ３．３．１浇筑时应严格控制混凝土质量、振动时间和振棒落点间距，避免漏 振、过振，严格控制混凝土的初凝时间、塌落度及和易性，确保混凝土密实度 应符合施工规范要求。 止采■ Ｉ∞羹３ ３．３．２后浇带两侧采用快易 收口网隔断固定。具体的后浇带 大样做法图详见图１。 ３．３．３浇筑底板混凝土时，后 浇带两边的混凝土需要进行加 振。 ３．３．４浇筑后浇带混凝土前， 用长铁凿将钢表面的浮浆凿去， 图１后浇带大样做法图 并在表面凿毛处理，钢筋上沾有 张，对于部分需要提前浇筑混凝土的后浇带须按配比加入适量的微膨剂，以 达到减少混凝土收缩，抗裂的效果。 ３．３．６后浇带混凝土应在温度较低时浇筑，以免产生过大的温度应力。 ３．３．７板混凝土浇筑完毕后，在混凝土终凝前采用麻袋覆盖养护，并适时 浇水，使混凝土处于足够的润湿状态，并在后浇带两侧砌２皮砖灌水养护，养 护时间不少于１４ｄ。 ４大面积混凝土旋工裂缝的控制 大面积混凝土裂缝的控制实际上是混凝土早期裂缝的控制。为减少因温 差和干缩引起混凝土拉应力，避免混凝土开裂，首先要按设计要求设置后浇 带，分块施工。 ４ １混凝土浇筑 混凝土浇筑：混凝土的虚铺厚度应略大于板厚，振捣完毕，用刮尺抹平。 刮平过程中，混凝土面要饱满，不能留有小凹洞，初凝前可用磨光机将面层粗 磨一次。振动棒插点的间距一般不应超过振动棒有效作用半径的１．５倍，振捣 时应“快插慢拨”。 控制好振捣时间，见到混凝土不再显著下沉，不再出现气泡，表面泛出水 泥浆和外观均匀为止。作业中要避免将振动棒触及钢筋、预埋件和模板等。混 凝土浇筑时可用平板式振动器振捣混凝土，应使平板底面与混凝土全面接 触，并要保证振捣面前后重叠，每一处振到混凝土表面泛浆，不再下沉后，即 可缓慢向前移动。 ４ ２混凝土整平 混凝土的整平可采用水平滑移刮平托架体系进行大面积混凝土一次成 型的方法。水平滑移刮乎托架体系基本原理是利用托架体系采用可调式支 座，调平水平高度，再用刮平板沿托架轨道方向刮平混凝土。这样，就可以利 用固定的托架体系控制混凝土的平整度。（详见图２）。 图２混凝土的整平 ５大体积混凝土裂缝防治措施 大体积混凝土浇筑完毕后，由于水泥水化热作用所放出的热量使内部的 温度不断上升，混凝土表面和内部温差很大，表面与内部混凝土收缩不一致， 产生很大的拉应力，而混凝土的早期抗拉强度和弹性模量很低，因此极易出 现混凝土的表面裂缝。需要采取措施以减少混凝土内外温差。 ５．１底板混凝土的材料、配比及其各性能指标要满足规范的要求。同时要 保证混凝土２８ｄ强度等级及相关的抗掺等级。 ５．２混凝土运输要防止产生离析和坍落度损失。 ５．３底板施工时，要做好基坑排水、降水工作，严防地面水流人基坑造成 积水，影响混凝土正常硬化，导致防水混凝土强度及抗渗ｌ生降低。 ５．４底板防水混凝土施工，应一次浇筑完成，以避免出现施工缝和施工缝 引起的开裂、渗漏。 ’４３ｘ。 臼团圆口 施工技术与应用 ５．７．７混凝土表面注意提浆、压光，以消除表面塑性裂缝，并严格按要求 对混凝土进行养护。养护对混凝土的抗渗性能影响极大，当混凝土进入终凝 后即覆盖塑料薄膜养护或蓄水养护，养护时间不得少于１４ｄ，蓄水养护不得少 于７ｄ。 ５．５防水混凝土应连续浇筑，尽量不留施Ｔ：缝，分层浇筑应确保后层混凝 士必须在前层初凝前进行。主体结构需要留设的水平缝，其缝口按设计者要 求，留设在底板面上５００ｒａｍ，采用钢板止水带。 ５．６确保防水混凝土结构钢筋保护层厚度，确保内部设置的各种钢筋或 绑扎铁丝不接触模板，穿墙（板）管件须焊接止水片以确保止水。 ５．７大体积混凝土施 时的防裂措施 ５．７．８养护与测温控温 ①混凝土表面处理并终凝后，即覆盖塑料膜（彩布条）并加铺一层麻袋，保 湿、保温养护１４ ｄ以上。 ②承台大体积混凝土测温管的设置及数量，以承台面积大小布设。中心 ５．７．１在浇灌混凝土前，要仔细检查垫层的防水有没有出现渗漏，保证在 没有出现渗漏的情况下才能浇灌混凝土。 ５．７．２结构混凝土采用斜面分层浇注，以减少混凝土的一次浇注量，控制 筒处承台计设置５个测温点，每点设２根测温管。温度测点设在承台底１００ ｍｍ 至面层以下５Ｏ ｍｍ之间。 混凝土的温度应力和混凝土的收缩量，以避开混凝土的水化热高峰。其层间 的问隔时问应尽量缩短，避免出现冷缝。 ③测温监控工作从混凝土终凝后即开始由专人检测记录。测温频率为第 １－３ ｄ每２ ｈ一次；４—７ ｄ每４ ｈ一次；７—１４ ｄ每６ ｈ一次；１４ ｄ以后每８ ｈ一次。 ④温度监测中，当混凝土内外温差达２０￣（２时，府预警，达２２℃时，应报警并 采取有效措施进行控温（３】。实测中大体积混凝土内部升温峰值在第４ ｄ产生。 中心筒承台内、外温差值为２１・２℃。对此，采用加盖一层麻袋覆盖保温措施后， 温差得以控制。 ５．７．３混凝土中掺入适量的粉煤灰和微膨胀剂等外加剂，以控制水泥用 量，从而增加混凝土的密实性，减少水化热引起的混凝土温度应力和收缩。使 用前，对混凝土中所掺入的外加剂（缓凝、减水剂）做使用试验，以避免其收缩 时产生的裂纹对结构产生影响。 ５．７．４混凝土的浇灌振捣技术对混凝土密实度很重要，在混凝土新旧接口 处，采用两次振捣技术。混凝土的振捣沿着斜面同步进行，上下层振捣搭接 ５０～１００ｒａｍ。根据泵送时形成一个坡度的实际情况，在每一个浇筑前中后布 置ｉ道振捣器：第一道布置在混凝土卸料点，主要解决上部混凝土的密实；第 ⑤测温监控同时做好混凝土降温速率控制。经各测点降温曲线表明，升 温峰值过后，降温过程总体平稳。降温速率基本在１・５￣Ｃ／ｄ范围内，未产生较大 异常降温速率。 二道布置在混凝土流淌的中间段，以保证流淌中段的密实。第三道布置在混 ６结语 凝土坡脚处，以确保下部混凝土的振捣质量。 ５．７．５大体积混凝土的浇筑时间一般宜选在外界温度较低的时候进行， 大体积混凝土因收缩、温差形成的应力而易使其产生裂缝的问题，只要 当在气温较高的天气施工时，通过对粗骨料遮盖淋水降温、混凝土搅拌时加 针对实际情况优化施工技术方案、认真组织施工、严格做好施工质量控制，大 入冰水、用湿麻包袋覆盖泵管等措施以降低混凝土人模温度。 体积混凝土的施工质量完全可以达到设计和规范要求。 ５．７．６防水混凝土不宜过早拆模，拆模时要控制混凝土表面温度与周围 参考文献 气温之差不得超过２５ｏｃ，以免混凝土表面出现裂缝。混凝土的入模温度宜控 …１ ＧＢ ５０２０４—２００２．混凝土结构工程施工质量验收规范Ｉｓ］．２００２ 制在２５￣Ｃ以下，采取湿麻包袋覆盖泵管、泵车卸料口用太阳伞遮盖等保温保 龚毛易．地下室底板大体积混凝土整体浇筑施工技术及裂缝控制分析探 湿措施，减少早期裂纹的出现。 讨【『１＿中外建筑２０１０（１２）． （上接第４２３页）效的处理浅层地下堆积物并保护地下管线安全。施工具体操 技术必然无法满足复杂施工环境对技术的要求。联合地下水控制技术、基坑 作步骤如下：人工挖探孔对地下浅土层堆积物进行清理，并挖孔至原状，然后 使用长螺旋钻孔后插钢筋笼的方法灌注护坡桩。 支护和护坡桩成孔技术等３种或者３种以上的支护技术对深基坑＿Ｔ程联合提 供支护技术，不仅能够发挥各个支护技术的优点，还能确保对工程经济、适用 （２）深基坑监测 和安全的要求，满足大部分复杂环境下对深基坑施工作业的要求。除此之外， 由于本工程基坑周围条件复杂，一旦基坑变形超标，带来的后果将不可 联合支护技术有着很好的适用性，是未来复杂深基坑项目的支护技术的发展 趋势。 参考文献： 估量，因此需要对基坑施工过程进行变形监测。其具体方法如下：在护坡桩后 的±钉墙的坡顶散水上布置观测点，观测点的最佳间距为１６ｍ，本基坑一共 设置２Ｏ个观测点，开挖期间每天记录观测值１次，连续监测一周，直至基坑回 填，如若再监测过程中出现位移偏量较大或情况异常，需适时增加监测次数。 号 坑北侧，为１０．６８ｒａｍ，发生最小偏移的是４号基坑西侧，为３ｒａｍ。根据监测 结果的得｝＿｝｛此基坑的开挖对周边地下管道和建筑无明显影响，达到设计要求。 综卜所述。深基坑项目的是未来城市建设的发展趋势，传统单一的支护 （上接第４２６页）处间距大， ［１１许厚材；复杂地质条件下基坑支护灌注桩施工技术Ⅱ】；探矿工程（岩土钻掘 工程）；２０１２．３９（１１）：５４—５７ 工技术；２００３，３２（８）：１２—１３，１７ 根据监测数据显示，地表沉降平均值为１０．４ｒａｍ，基坑边坡发生最大偏移的是２ 【２］蒋洪胜，曹怀武，张建国，等；多种支护结构形式在深基坑工程中的应用Ⅱ］；施 ｌ３１胡瑞，颜海春，蔡灿柳，等；桩锚与复合土钉联合支护的应用研究叫；施工技术； ２００５，３４（９）：５０—５３ 海绵胶条再紧靠墙面。 （２）梁模板 平均取４５０），柱边设斜撑，每 个截面设置２道，与满堂架相 连。取最大柱截面作为受力 分析单元，如左图： 剪力墙模板采用全丝对 采用ｌ８厚覆膜多层木模板拼制，７５×７５木方配制成梁侧、梁底模板。梁支 撑用扣件式钢管，侧模背次龙骨木方沿梁纵向布置，间距＠３００。当梁高小于、 等于６００ｍｍｔｑ，梁侧模可不用对拉螺栓，仅支撑板模的水平钢管顶撑，同时用 一部分短钢管斜撑即可。当梁高大于６００ｍｍ时，梁侧模增设对拉螺栓固定。 （３）楼梯模板设计及施工 模板采用１８ｒａｍ厚的木夹板及５０ｍｍ×１００ｍｍ的木枋现场放样后配制，踏 步模板用木夹板５０ｍｍ木枋预制成型木模，而楼梯侧模用木枋及若干与踏步 几何尺寸相同的三角形木板拼制。由于浇混凝土时将产生顶部模板升力，因 拉螺栓，间距４００×４５０，采用 双钢管与对拉螺栓对拉，对 拉螺栓采用１４的全丝螺栓。 木枋间距３００．按浇筑混凝土时剪力墙侧压力分布特性，剪力墙底部对拉螺栓 间距稍密，上部稍疏。 ５．２ ２结构粱板模板设计及施工 此，在施工时须附加对拉螺栓，将踏步顶板与底板拉螺栓，将踏步顶板与底板 拉结使其变形得到控制。 （１）楼板模板 对于楼板模板，支撑采用钢管脚手架，纵横间距为８００～１２００ｒｎｍ（根据厚 度及高度调整），步距Ｉ８００ｍｍ，采用可调上下托。底部扫地杆与立杆以扣件连 接，扫地杆距地面２００ｍｍ。满堂脚手架搭好后，根据板底标高铺设（ｂ ４８钢管主 龙骨，７５ｒａｍ×７５ｒａｍ次龙骨，次龙骨间距不大于３００ｍｍ，然后铺放ｌ８厚覆膜多 结束语 总之，基坑支护方案繁多，应根据基坑的开挖深度、周边环境、地层性质， 综合考虑支护结构的安全性、经济性和施ｎｒ便利性，选取最优的支护形式。深 基坑支护设计应严格把握“动态设计，信息施工”的设计原则，及时对设计方案 层木模板，覆膜多层木模板采用硬拼缝，多层板与墙交接处先在多层板侧粘 进行调整，把理论成果与实践经验相结合，这是深基坑支护成功的关键。 ‘４３２‘