大體積泵送混凝土在高溫、遠距離運輸條件下的施工實例

 摘要：該文介紹浙江蕭山國際大酒店(30層)大型基礎(chǔ)底板泵送商品混凝土 在夏季高溫施工條件下，通過嚴格控制混凝土溫度、降低內(nèi)外溫差、預防收縮縫、運程35km的情況下減少坍落度損失、延緩凝結(jié)時間，確保順利泵送和澆筑質(zhì)量所采取的一系列技術(shù)措施及其取得的效果。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土 泵送商品混凝土

1 工程概況和特點

蕭山國際大酒店是1995年竣工的中外合資四星級高級賓館，地處蕭山鬧市區(qū)西北角，建筑面積42500m.2，主樓28層，為內(nèi)筒外框鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，總高度107m，裙房3～4層，地下層2 層，主樓地下室由104根1000鉆孔灌注樁支承，基坑挖深8.7m，混凝土底板厚2.6m，混凝土設計強度等級C30，混凝土總量3500m.3(其中主樓底板2700m.3)，全部采用泵送商品混凝土，坍落度12±2cm，要求一次連續(xù)澆筑，不留施工縫。

工程特點是：①混凝土運輸距離遠，從杭州攪拌站到蕭山施工現(xiàn)場達35km，且市區(qū)交通擁擠 ， 道路堵塞嚴重，在通行相對正常的情況下，混凝土運達現(xiàn)場約需1.25～1.5h；②基礎(chǔ)混凝土澆筑按工期和施工進度要求，安排在8月上旬，正值盛暑炎熱，且當年出現(xiàn)百年一遇長達兩個月的持續(xù)高溫，日最高溫度達39℃；③結(jié)構(gòu)體積大，主樓基礎(chǔ)長寬各33m，厚2.6m，且嵌有暗梁，鋼筋密集，施工技術(shù)要求高。根據(jù)這些特點，除必須滿足混凝土強度和耐久性等要求外，其關(guān)鍵是確?；炷恋目杀眯裕刂苹炷恋淖罡邷厣捌鋬?nèi)外溫差，防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)有害裂縫。

2 施工技術(shù)措施

大體積混凝土由外荷載引起的裂縫的可能性很小，而混凝土硬化期間水化過程釋放的水化熱和澆筑溫度所產(chǎn)生的溫度變化和混凝土收縮的共同作用，由此產(chǎn)生的溫度應力和收縮應力，是導致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要因素。因此，主要采用減少水泥用量以控制水化熱，降低混凝土出機溫度以控制澆筑溫度，并采取保溫養(yǎng)護等綜合措施來限制混凝土內(nèi)部的最高溫升及其內(nèi)外溫差，控制裂縫并確保高溫情況下順利泵送和澆筑。

2.1 限制水泥用量降低混凝土內(nèi)部水化熱

(1)選擇水泥。選用杭州水泥廠水化熱較低的＃425礦渣硅酸鹽水泥。其早期的水化熱與同齡期的普通硅酸鹽水泥相比，3d的水化熱約可低30%。

(2)摻加磨細粉煤灰。在每立方米混凝土中摻加粉煤灰75kg,改善了混凝土的粘聚性和可泵性 ，還可節(jié)約水泥50kg。根據(jù)有關(guān)試驗資料表明，每立方米混凝土的水泥用量每增減10kg，其水化熱引起混凝土的溫度相應升降1～1.2℃，因此可使混凝土內(nèi)部溫度降低5～6℃。

(3)選用優(yōu)質(zhì)外加劑。為達到既能減水緩凝，又使坍落度損失小的要求，經(jīng)比較，最后選用了上海產(chǎn)效果明顯優(yōu)于木鈣的E.A—2型緩凝減水劑，可減少拌和用水10%左右，相應也減少了水泥用量，降低了混凝土水化熱。

(4)充分利用混凝土后期強度。實踐證明，摻優(yōu)質(zhì)粉煤灰混凝土后期強度較高，在一定摻量范圍內(nèi)60d強度比29d約可增長20%左右。同時按《粉煤灰混凝土應用技術(shù)規(guī)范(GBJ 146— 90 )》，地下室內(nèi)工程宜用60d齡期強度的規(guī)定。為了進一步控制溫升，減少溫度應力，根據(jù)結(jié)構(gòu)實際承受荷載情況，征得設計單位同意，將原設計混凝土28d齡期C30改為60d齡期C30(即用28d齡期C25代替設計強度)，這樣可使每立方米混凝土的水泥用量減少50kg，混凝土溫度相應隨之降低5～6℃。

(5)綜合上述因素，考慮高溫和遠距離運送造成的坍落度損失較大，取出機坍落度18±2cm， 水泥用量控制在370kg/m.3以下。由于降低水泥用量可降低混凝土溫度16～18℃。

2.2 用原材料降溫控制混凝土出機溫度

根據(jù)由攪拌前混凝土原材料總熱量與攪拌后混凝土總熱量相等的原理，可求得混凝土的出機溫度T，說明混凝土的出機溫度與原材料的溫度成正比，為此對原材料采取降溫措施：①將堆場石子連續(xù)澆水，使其溫度自澆水前的56℃降至澆水后的29℃ ，且可預先吸足水分，減少混凝土坍落度損失；②黃砂在錢塘江碼頭起水時，利用江水淋水冷卻，使之降溫。③雖混凝土中水的用量較少，但它的比熱最大，故在攪拌混凝土用的3只貯水池內(nèi)加入冰塊，使水溫由31℃降到24℃，總共用去冰塊75t。這樣一來，經(jīng)計算出機溫度T為32.8℃，37次實測的平均實測值33.2℃，送達現(xiàn)場的實測溫度為34.60℃，從而使入模溫度大為降低。

2.3 保持連續(xù)均衡供應控制混凝土澆筑溫度

(1)為了緊密配合施工進度，確?；炷恋倪B續(xù)均勻供應，經(jīng)過周密的計算和準備，安排南星橋和六堡兩個攪拌站同時攪拌，配備了18輛6m.3攪拌車和兩只移動泵，在三天四夜里始終保持了穩(wěn)定的供應強度，基本上做到了泵車不等攪拌車，攪拌車不等泵車，未發(fā)生過一次由于相互等待而造成堵泵現(xiàn)象。

(2)本工程基坑挖深8.7m，坑內(nèi)實測最高氣溫達62℃，為避免太陽直接暴曬，溫度過高，造成澆筑困難，采取在整個坑頂搭蓋涼棚，并安設了通風散熱設施，使坑內(nèi)澆筑溫度大幅度降低，接近自然氣溫，不僅控制了最高溫升，而且改善了工人勞動條件，得以順利澆筑。

(3)為不使混凝土輸送管道溫度過高，在管道外壁四周用麻袋包裹，并在其上覆蓋草包并反復淋水、降溫。

(4)考慮混凝土的水平分層澆筑裝拆管道過于頻繁，施工組織工作難于實施，故采取斜面分層澆筑，錯開層與層之間澆筑推進的時間以利下層混凝土散熱，但上下層之間嚴格控制，不得超過混凝土初凝時間，不得出現(xiàn)施工“冷縫”。由于泵送混凝土的漿體較多，在澆筑平倉后用直尺刮平。約間隔1～2h，用木蟹打壓兩次，以免出現(xiàn)表面收水裂縫。

2.4 加強混凝土保濕保溫養(yǎng)護

混凝土抹壓后，當人踩在上面無明顯腳印時，隨即用塑料薄膜覆蓋嚴實，不使透風漏氣、水分蒸發(fā)散失并帶走熱量。且在薄膜上蓋兩層草包保濕保溫養(yǎng)護，以減少混凝土表面的熱擴散， 延長散熱時間，減少混凝土內(nèi)外溫差。經(jīng)實測混凝土3天內(nèi)表面溫度在48～55℃之間，且很少發(fā)現(xiàn)混凝土表面有裂縫情況。

2.5 通過監(jiān)控及時掌握混凝土溫度動態(tài)變化

(1)溫度監(jiān)控的最終目的是為了掌握混凝土內(nèi)部的實際最高溫升值和混凝土中心至表面的溫度梯度，保證規(guī)范要求的內(nèi)部與表面的溫差小于25℃及降溫速率。

(2)溫度是直接關(guān)系整個混凝土基礎(chǔ)質(zhì)量的關(guān)鍵。為了客觀反映混凝土溫度狀況，進行原材料溫度 、出機溫度、入模溫度、自然溫度、覆蓋養(yǎng)護溫度、混凝土內(nèi)部溫度、棚內(nèi)溫度等7個項目的測試，便于及時調(diào)整溫控措施。

 (3)主樓基礎(chǔ)的混凝土溫度按不同平面部位和深度共布置了25個測點(圖1)，由專人負責連續(xù)測溫一周，每間隔2h測一次，比規(guī)范規(guī)定每8h測2次的頻度要大些。

3 效果及結(jié)論

(1)混凝土強度按《混凝土強度檢驗與評定標準(GBJ 107-87)》進行了測試，有關(guān)結(jié)果 如表1，屬合格。

(2)由于采用了“雙摻技術(shù)”(緩凝減水劑和磨細粉煤灰)，延緩了凝結(jié)時間，減少了坍落度損失，改善了混凝土和易性和可泵性。使得混凝土在高溫、遠距離運送條件下仍能順利泵送 ，也未發(fā)生堵泵。

(3)混凝土出機溫度和入模溫度共實測37次，原材料溫度測試20次，混凝土內(nèi)外溫度連續(xù)測一周，混凝土中心最高溫度出現(xiàn)在澆注后的3～4d之間，與文獻介紹的一致。內(nèi)外溫差僅為1 5℃，且低于規(guī)范規(guī)定不得大于25℃的要求。

(4)經(jīng)各有關(guān)單位的嚴格檢查和近年來的使用，未發(fā)現(xiàn)有害裂縫(僅表面有個別收水裂縫)。 混凝土密實平整光潔，無蜂窩麻面。