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公示平臺

協(xié)會刊物

中醫(yī)院醫(yī)療綜合大樓大體積混凝土裂縫控制

時間日期：2002-7-3 已被閱讀次：[7749]

佛山市中醫(yī)院　張婉玲

1、工程概況

　　佛山市中醫(yī)院醫(yī)療綜合大樓是市政府民心工程，占地面積達1萬m2，建筑面積約1 1萬m2，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)地下2層，地上23層，其中裙樓6層，±0.000以上高度為98.6m。主樓結(jié)構(gòu)形式為框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，裙樓為框架結(jié)構(gòu)。由于本工程有多項新技術(shù)推廣應(yīng)用，工程已成為我市第一個被列入國家建設(shè)部新技術(shù)應(yīng)用示范工程。

　　本工程基礎(chǔ)底板由于地形關(guān)系呈不規(guī)則多邊形平面，東西向總長l52.264m，南北向總長 107.464m，底板面積9823m2，底板混凝土總量約1.5萬m3，鋼筋總用量約3000t。按設(shè)計要求，底板共設(shè)6條后澆帶，將底板劃分為6個區(qū)段，每個區(qū)段混凝土一次澆灌成型，其中主樓底板厚950mm，承臺厚3000mm；裙樓底板厚度550mm，承臺厚1800mm；另各區(qū)段電梯井承臺厚度在3000mm～4450mm不等。混凝土強度等級為C35泵送，主樓抗?jié)B等級為0.6MPa，裙樓抗?jié)B等級為0.8MPa。本工程混凝土一次澆灌成型厚度達4450mm，這在我市大體積混凝土施工中也是罕有的。

　　2、控制大體積泥凝土裂縫的技術(shù)措施

　　2．1　設(shè)計構(gòu)造

　　本工程設(shè)計將1萬m2的底板用6條后澆帶分成六塊，每塊面積約 2000m2左右，底板底筋雙向Φ25@150，底板面筋雙向Φ25@150，3000mm 厚以上承臺沿承臺高度平均分布3層Φ16@ 150雙向溫度鋼筋網(wǎng)，另后澆帶處上、下配置了Φl2@200附加鋼筋，有效控制了大體積混凝土溫度變形裂縫。

　　2．2　配合比設(shè)計

　　配合比的設(shè)計不僅要滿足強度及抗?jié)B要求，更關(guān)鍵的是大體積混凝土各層間溫度差產(chǎn)生的應(yīng)力(最大溫度收縮應(yīng)力)應(yīng)小于同一時間混凝土所具備的抗拉強度。根據(jù)這些要求，抓住如何降低水化熱這個關(guān)鍵，本工程進行了大量的試驗工作，選用不同的水泥、摻合料、外加劑進行試驗，考慮到每立方米混凝土的水泥用量增減10kg，其水化熱將使混凝土的溫度相應(yīng)升降1℃，水泥用量應(yīng)盡量減少，通過多方面對比研究，最后設(shè)計出配合比為(kg／m3)：水泥：摻合料：外加劑：石：砂：水=308：92：12：1092：782：180，并要求混凝土塌落度為140±30mm，混凝土初凝控制在11～13h，終凝在22～24h，7d混凝土強度達32.4MPa， 28d混凝土強度達44.9MPa。本工程經(jīng)分析研究選擇的混凝土原材料為：

　　(1)水泥：韶峰42.5普通硅酸鹽水泥，該牌號水泥產(chǎn)生的水化熱適中，由于其早期及后期強度較高，通過配合比、減水劑的調(diào)整，延緩了水泥水化熱高峰時間及早期強度的增長，適合大體積混凝土施工。

　　(2)摻合料：選用大摻量粉煤灰，替代了部分水泥，這樣不僅有利于增強混凝土抗摻和可泵性，同時也降低了混凝土的水化熱。

　　(3)外加劑：選用“大胡子”牌高效緩凝減水劑，它的特點具有①增大混凝土塌落度，提高混凝土的和易性，改善混凝土泌水性和保水性，利于澆筑、振搗；②在保持流動性及水灰比不變的情況下，可減少水泥用量，降低了混凝土水化熱，有利于大體積混凝土溫度控制；③在保持流動性及水泥用量不變情況下，可減少用水量，從而使混凝土的強度、密實度與耐久性也得到提高，同時也具有微膨脹性，增加混凝土的不透水性和抗摻性；④、對混凝土中的鋼筋無腐蝕、堿集粒反應(yīng)。

　　(4)骨料：選用級配良好有利于泵送施工的0.5～31.5mm花崗巖碎石，砂為細度模數(shù)為2. 6的河砂。

　　2．3　施工措施

　　2．3．1　澆筑工藝

　　采用“由一邊向另一邊推進，一次澆筑，一個坡度，薄層覆蓋，循序推進，一次到頂 ”的方法進行布料。本工程混凝土澆筑時，首先澆筑電梯基坑承臺最深部位和承臺較厚部位，在澆筑至底板底后，再以一邊向另一邊澆筑，每層混凝土澆筑必須在下層混凝土初凝前完成，逐層覆蓋，循序推進，一次澆筑完。為使混凝土的水化熱盡快散失，按斜面坡度分層澆筑，分層厚度控制在500mm以下；根據(jù)混凝土泵送自然流淌的實際情況，在每個澆筑層的上、中、下部布置了三臺插入式振棒，第一臺布置在混凝土卸料點，主要解決上部混凝土的密實，第二臺布置在混凝土流淌的中間段，以保證中段的密實，第三臺布置在坡腳，以確保下部混凝土的振搗質(zhì)量�；炷琳駬v沿斜面同步進行，上下層振搗搭接50～100mm，每點振搗時間控制在15s左右。在澆筑過程中，混凝土產(chǎn)生的泌水順坡面下流到坑底，由于在事先已預(yù)留了集水坑，使泌水順混凝土墊層流向集水坑，然后通過集水坑內(nèi)的抽水泵排出場外，避免了過振，提高了混凝土的密實度及抗裂性能。

　　2．3．2　表面處理

　　混凝土初凝前用刮尺按設(shè)計標高找平，待混凝土稍硬后，用磨盤機結(jié)合人工抹面，初凝后終凝前再用木抹子抹壓一遍，使混凝土表面更密實，閉合收水裂縫，避免了收縮裂縫的產(chǎn)生。

　　2．3．3　養(yǎng)護

　　為防止內(nèi)外溫差過大，造成溫度應(yīng)力大于混凝土抗拉強度而產(chǎn)生裂縫，養(yǎng)護工作尤為重要，本工程采取的是保溫、保濕養(yǎng)護法：先在濕潤的混凝土表面覆蓋一層薄膜，覆蓋時間以在混凝土終凝時開始為宜，覆蓋薄膜目的是防止水分蒸發(fā)，然后在薄膜上覆蓋兩層干麻袋，以保溫。對承臺厚度在3000mm～4000mm的，在麻袋上面再覆蓋一層薄膜及一層麻袋。對44 50mm厚的電梯井承臺范圍，是覆蓋一層薄膜，一層麻袋再兩層薄膜及一層棉被的方法。當混凝土需要補充水分時，只在下層薄膜與底板接觸面澆水，然后盡快覆蓋好。通過15d養(yǎng)護，混凝土的質(zhì)量較好，底板表面光滑、密實，達到了驗收規(guī)范要求。另外，本工程底板恰好是在溫度較低的冬季開始施工，可較常溫下降低澆筑溫度10～15℃，對降低混凝土水化熱創(chuàng)造了良好的條件。但是，在外界溫度較低情況下，混凝土養(yǎng)護過程中對保溫的要求也相對提高，須密切監(jiān)測混凝土水化熱的變化情況，準備足夠的麻袋作為補充，確保溫差25℃，滿足規(guī)范要求。

　　2．4　混凝土的測溫

　　為了監(jiān)控該底板大體積混凝土水化熱的高低，不同深度溫度場的變化以及施工階段早、中期溫差的發(fā)展規(guī)律，本工程還與佛山科技學院合作成立了一個專門的測溫小組，購買了最新設(shè)備進行了全過程電子測溫。選取了有代表性的承臺、底板、基礎(chǔ)梁部位的不同深度為側(cè) 溫點，測溫從混凝土入模時開始(測入模溫度)，之后在開始的頭一周每間隔4h測溫一次，一周后，視峰值情況每間隔5～6h測溫一次。根據(jù)監(jiān)測記錄顯示，該底板混凝土在第3d～5d達到了溫升峰值，實測內(nèi)部最高溫度為71℃，由于梯度關(guān)系內(nèi)外最大溫差僅25℃，滿足了溫控要求，達到了預(yù)期的效果。測溫曲線如圖所示：

　　3、結(jié)語

　　大體積混凝土裂縫控制涉及到設(shè)計、施工、環(huán)境等方面因素，本工程從設(shè)計構(gòu)造、配合比設(shè)計、施工工藝等多方面采取了有針對性措施，取得了明顯效果。現(xiàn)在工程已完成了一個多月，通過認真細致檢查，底板混凝土未發(fā)現(xiàn)有溫差裂縫，混凝土質(zhì)量良好，從而證明了混凝土配合比設(shè)計、電子測溫和養(yǎng)護的針對性措施是成功的，同時，也為同行提供了可資借鑒的實踐經(jīng)驗。

　　參考文獻

　　(1)王鐵夢，工程結(jié)構(gòu)裂縫控制，北京，中國建筑工業(yè)出版社，1997。
　　(2)趙志縉，趙帆，高層建筑基礎(chǔ)工程施工，北京，中國建筑工業(yè)出版社，1996。
　　(3)中華人民共和國國家標準，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范，GB50204－92。
　　(4)《建筑施工手冊》(第三版)編寫組，《建筑施工手冊》(第三版)，北京，中國建筑工業(yè)出版社，19

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