厚大体积混凝土

地下室大体积砼施工

一、工程概况

黑龙江现代文化艺术产业园由A、B栋高层住宅楼，C栋多层住宅楼，D栋商住混合楼，E、F栋商服、G栋电信办公大楼组成以及地下车库部分组成。建筑平面不规则，地上2-31层，地下1层，为全现浇框架剪力墙结构。因为A、B栋为地上31层的高层，其基础采用整体筏板型，筏板设计厚度为1.7m，电梯井集水坑附近局部厚度达到2.4m和3.75m，其砼量A栋约为2650m³、B栋约为2500立方米。砼设计强度等级为C30，抗渗等级为P6。该混凝土为大体积混凝土，为避免混凝土产生有害结构裂缝，本工程采用的降温方案为预埋循环水降温系统。不仅如此，在原材料选用与配合比设计、混凝土供应与浇筑以及混凝土内部温度监测与表面养护等方面采取有效的控制措施，从而来保证了混凝土工程的施工质量和工程的预期效益。

二、施工情况介绍

本工程A、B栋基础筏板混凝土设计厚度为1.7m，具体筏板厚度分布情况见附图一。施工时为春季天气多变，突出难度如下：降低大体积混凝土内部最高温度和控制混凝土内外温度差在规定限值(25℃)以内，存在3个极不利因素：

①承台混凝土超厚，要一次性成型，混凝土内部温度不易散发；

②混凝土强度等级高（强度为C30 ，P6），而哈尔滨市难以采购矿渣硅酸盐水泥，需用复合硅酸盐水泥（PC42.5），水化热高；

③哈尔滨地区春季昼夜差较大，早晚大气温度变化很大，环境温度温差大，混凝土内表温差大；

④砼降温期间温差难以控制。

在这些因素综合作用下，混凝土内部则会形成较高的温度梯度，存在着产生结构裂缝的危险。为防止混凝土结构产生裂缝(表面裂缝和贯穿裂缝)，就必须从降低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能这两方面综合考虑。为此，把超厚大体积混凝土工程施工列为本项目的目前工作重点。

三、大体积砼的施工技术措施

（一）温度控制计算

假设筏板周边没有任何散热和热损失条件（现场为砖地模且在砼施工时周边分层回填夯实），水化热全部转化成温升后的温度值，在混凝土表面覆盖一层麻袋作为保温层，则混凝土水化热绝热温升值为（混凝土在3-3.5d的水化热为峰值，则取3d砼温度）：

计算参数：混凝土为C30 P6,使用水泥为复合硅酸盐水泥为PC42.5 则每立方米砼的水泥用量m c=340kg /m³

每公斤水泥水化热Q=364KJ/kg

C30P6混凝土的比热c=0.97 KJ/kg.K

C30P6混凝土的密度ρ=2400 kg/m³

混凝土浇筑温度按T O =22℃考虑。

混凝土温度计算：

1、3d最大水化热绝热温升值

T max= m c×Q/(c×ρ)=340×364/（0.97×2400）=53.16℃2、3d混凝土内部实际最高温度

水化热不同龄期与浇筑块厚度的关系

T 3=T O +T （t ）ξ

混凝土厚度按1.7m 查表，3d 时当厚度为1.5m 的时ξ=0.49，当厚度为2.50m 的时候ξ=0.65使用内插法：

ξ=0.49+（0.65-0.49）/（2.5-1.5）×（1.7-1.5）=0.53 3d 水化热温升：T （3）ξ=53.16×0.53=28.2 ℃

混凝土内部最高温度为：

T 3=T O +T （3）ξ=22+28.2=50.2 ℃

3、混凝土表面温度

T b (t)=T a +（4/H 2）h'(H- h’)△T（t ）

混凝土表面采用3cm 草袋保温养护，则

查得λi =0.14，

空气导热系数βq =23W/m •K

传热系数

砼的虚铺厚度

404.021.0123114.003.0111=+=+=+=∑q

i i βλδβ

β

λ⋅='K h 混凝土导热系数λ取2.33W/m •k

K 取0.666

m K h 388.0433.2666.0=⨯=⋅

='βλ 混凝土计算高度H=h+2 h’=2+2×0.388=2.24m

大气平均温度T a 按18℃考虑

△T（t ）= T 3- T a =50.2-18=32.2℃

混凝土表面温度为：

T b (3)=18+（4/2.242）×0.388×（2.24-0.388）32.2=26.66℃

4、温度差计算

混凝土内部温度与表面温度之差：

T 3 -T b =50.2-26.66=23.54＜25℃

混凝土表面温度与大气温度之差：

T b - T a =26.66-18=8.66＜25℃

表面温差和混凝土梯度均能满足要求，需在表面采用一层3cm的草袋保温。但是由于计算温差为23.54℃，较为接近25℃，为保证施工质量，需在1.7m的筏板范围内设置一层循环水降温管，在深度较深的集水坑加深区域设置两层循环水降温管。

（二）大体积砼浇筑的技术措施

根据前面计算公式可知：大体积砼温度应力与结构的长度、厚度、内外温度差及地基的约束情况具有直接情况，由于底板长度较长，在设计长度较大的情况下，必须采取一些专门措施控制温度应力，才能达到无缝施工的目的，根据我公司多年的大体积砼施工经验，并结合本工程的具体特点，制定以下施工措施：

1、原材料选用

水泥：C30大体积混凝土应选用水化热较低的水泥，并尽可能减少水泥用量。本工程选用了硅酸盐复合水泥，即PC 42.5水泥。

细骨料：根据试验采用Ⅱ区中砂。

粗骨料：在可泵送情况下，选用粒径5-40连续级配石子，以减少水泥用量和混凝土收缩变形。

含泥量：在大体积混凝土中，粗细骨料的含泥量是要害问题，若骨料中含泥量偏多，不仅增加了混凝土的收缩变形，又严重降低了混凝土