大体积混凝土在日出东方酒店工程中的应用.pdf

浙 江建筑 ， 第 3 2卷 ， 第 2期 ， 2 0 1 5年 2月 Z h e j i a n g C o n s t r u c t i o n ，V o 1 3 2，No 2，F e b 2 0 1 5 大体 积混凝土在 日出东方酒店 工程 中的应 用 Ap p l i c a t i o n o f t h e Ma s s Co n c r e t e o n t h e E a s t e r n S u n r i s e Or i e n t Ho r e l P r o iS u n r i s e Or i e n t o t e P r o i e c t l 谭平 ， 苟金 瑞 T A N Pi n g GOC ， J i n r u i ( 1 北京京北职业技术学 院， 北京 1 0 1 4 0 0： 2 北京城建集团有限责任公 司 北京 1 0 0 0 2 2 ) 摘要 ： 结 合工程实例 ， 介绍 了大体积混凝士在工程中的应用。 该 I 程 为钢筋混凝 土核心筒 +钢 框架混 合结构体 系 核心简 结构采用 C 6 0自密实混凝 士。在此 ， 详细阐述其施工工艺流程 ： 工程 3层 以 F 主要 为赢桂结构 ， 采用 高抛 法施_1 ： ； 3层 以上主要为 斜柱结构 ， 采用顶升法旌- E。 自密实混凝士必须采用高性能的外加剂和优 质掺台料 ， 选用洁净的粗细骨料 ， 优化混凝土配合比。 关键词 ： 大体积混凝土 ； 自密实混凝 土； 施工应爝 中图分类号 ： T U 3 7 5 文献标志码 ： B 文章编 号： 1 0 0 8 3 7 0 7 ( 2 0 1 5 ) 0 20 0 3 0 0 3 随着 我 国 建 筑 业 的 快 速 发 展 ， 高 层 结 构 和 复 杂结构建筑越来越多 ， 这种 结构基础混凝土 量大， 工程条件 复 杂 ， 施工 技 术要 求 高 ， 水 泥水 化 热 较 大， 易使结构物产生温 度变形 ， 必须采用 相应的技 术措施 妥善处理 温度差 值 ， 合 理解 决温度 应力 并 控 制 裂缝 开展 。大 体 积 混 凝 土 除 了最 小 断 面 和 内外 温度 有 一 定 的规 定 外 ， 对 平 面 尺 寸 也 有 一 定 限制 。 因 为 平 面 尺 寸 过 大 ， 约 束 作 用 所 产 生 的 温 度 应力 也 愈 大 ， 如 采 取 控 制 温度 措 施 不 当 ， 温度 应 力超过混凝 土所能 承受 的拉力 极 限值时 ， 则 易产 生 裂 缝 ， l 工 程概 况 北 京怀 柔 日出东 方 酒 店 是 2 0 1 4年 A P E C会 议 的标志性建筑 ， 地上 1 9层 ， 地下 2层 ， 高 9 1 O 0 t n ， 为 混合框架 一钢筋混凝土核心筒结构。整个工程地下 室结构底板面积 约 3 0 0 0 m ， 混凝 土设计强度等级 C 4 0 、 抗渗等级 P 8 ， 最大厚度达 2 2 m， 属于大体积混 凝 土 。大体 积混 凝 土 体量 大 ， 混凝 土浇 筑 持 续 时 间 长 ， 且 为抗 渗混 凝 土 ， 如 何控 制 混 凝 土 的 干 缩 裂缝 、 温度裂 缝及 内部 毛细 孔裂缝 ， 达 到抗 渗 的设 计 效果 ， 是施工 的难 点 与关键 。工 程采 取有 效措施 控 制好 混 凝 土 内部 中心与 表面 ， 以及 表 面与 外部 的温差 ； 同时 从 原材 料选 用 、 构造 处理 、 施工 工艺 调整 等方 面进 行 混凝 土裂缝 的控 制 ， 以保 证施 工质 量 。 2原材料选择 为保 证 施 工质 量 ， 大 体 积抗 渗 混 凝 土 从改 善 骨 料级配、 降低水灰 比、 掺加混合材料 、 掺加外加剂等 方面着 手 ； 并在 满足设 计 强度 和施工 的前 提下 ， 尽 量 减少水 泥 和水 的用量 。 ( 1 ) 水 泥 ： 采 用 P S 4 2 5矿 渣 硅 酸 盐 水 泥 ， 水 化热 较 低 且 收缩 较 小 ， 有 利 于 减 少 混 凝 土 的 收 缩 。 P S 4 2 5 矿 渣硅 酸 盐水 泥 早 期 的水 化 热 与 同 龄 期 的普 通 硅 酸 盐 水 泥 相 比 ， 3 d的 水 化 热 约 可 降 低 3 0 收稿 日期 ： 2 0 1 41 02 1 基金项 目： 北京市优秀人才培养基金项 目资助( 2 0 1 1 D 0 0 8 0 1 6 0 0 0 0 0 5 ) 作者简介 ： 谭平 ( 1 9 7 5 一 ) 。 女 ， 湖南湘阴人， 副教授 ， 从事土木工程研究工作。 第 2期 谭平等： 大体积混凝土在 日出东方酒店工程中的应用 3 l ( 2 ) 砂石 ： 考虑混凝土可泵性 ， 降低收缩 ， 保证 强度 ， 提 高 t 昆凝 土 的耐 久 性 和抗 裂性 ， 选 用 5 3 1 5 11 1 11 1 连续级配碎( 卵 ) 石 ， 细度模数 2 83 0的 中砂 。砂 、 石含 泥 量控 制在 1 以 内 ， 并 不 得混 有 有 机 质 等杂 物 。 ( 3 ) 水 ： 为了使 混凝 土拌 合 物 出罐 温 度 较 低 ， 采 用 深井 地 下水 或低 温 自来水 搅拌 。 ( 4 ) 外 加剂 ： 掺 加 U E A 微膨 胀 剂 和超 缓 凝 型 高 效 泵送 剂 ， 补偿 混 凝 土 的收 缩 ， 延 缓 水 化 物 的 释 放 ， 减 少混 凝 土 的温度 应力 ， 同时提 高可 泵性 ； 掺 加缓 凝 减 水剂 ， 可减少 拌 和用 水 8 1 0 ， 相 应也 减 少 了 水 泥用 量 ， 降低 了混凝 土水 化热 。 ( 5 ) 粉 煤灰 ： 掺 入 I级 粉 煤 灰 ， 改 善 混凝 土 的粘 聚性 和可 泵性 ， 同时节 约水 泥 。试验 表 明 ， 每 立方 米 混凝土的水泥用量每增减 1 0 k g ， 其水化热引起混凝 土 的温 度 相 应 升 降 11 1 ， 以 每 立 方 米 掺 加 7 O k g计算 ， 可使混凝土内部温度降低 5 6。 ( 6 ) 混 凝 土 坍 落 度 ： 根 据 设 计 强 度 及 泵 送 混 凝 土坍 落 度 的要 求 ， 确 定 混 凝 土 配 合 比坍 落 度 为 ( 1 6 0 2 0 ) mm， 缓凝 时 间 1 0 1 2 h ， 考虑 运送 造成 的 坍落度损失 ， 出机坍落度一般为( 1 8 02 0 ) m m。 3施工准备及 机具 选择 底 板 混 凝 土施 工 前 应 做 好 各 项 准 备工 作 ， 根 据 各 施 工段 具体 混凝 土工 程 量 的计 算 ， 最 大 施 工 段 的 混 凝 土量 约 6 0 0 0 m ， 采 用 2台地 泵 、 1台汽 车 泵 相 结合进行浇筑施工， 以 1 6 0 m h计算 ， 浇筑时 间达 到 3 7 h ， 因此 大体 积 混 凝 土 浇筑 必须 严 格 遵 循 施 工 工 艺标准 和要 求 ， 充分 做好 施工 前 的准 备工作 ， 确 保 基 础 底板 大体 积混 凝 土施 工快 速优 质完 成 。 为 了保 证 混 凝 土 浇筑 连 续 进 行 ， 按 计划 合 理 组 织劳 动力 。施 工人 员 分两 大 班 ， 每班 交 接 班 工 作 提 前 半 小时 完 成 ， 人 不 到岗不 准换 班 ， 并 明确交 接班 注 意事 项 。施工 时 现 场 工 长应 对 混 凝 土 的下 料 时 间 、 速度 、 浇 筑顺 序 、 振 捣 、 找平 、 养 护等 各道 工序 严格 按 技术 交底 执行 。 提前 落 实 各 种构 配件 、 施 工 机 械 设 备 的准 备 工 作 。准备 充 足 的保 温 覆 盖 材 料 ， 以确 保 混 凝 土 的 养护 。 4混凝 土浇筑 4 1 混 凝 土 分 层 浇 筑 大体 积混 凝 土 采 取斜 面分 层 浇 筑 ， 斜 面分 层 厚 度为 4 5 0 mi l l ， 错开 层 与层之 间 浇筑推 进 的 时间 以利 ：f下层混凝土散热 ； 根据混凝土泵送时 自然形 成一 个坡度的实际情况 ， 水平长度一般限制在 6 m以内； 在每个 浇 筑带 的前 后 布 置 两 道 振 捣 器 ， 第 一道 布 置 在混凝土出料 口， 主要解决上部混凝土的振实 ， 第二 道布 置在 混凝 土坡 脚处 ， 由于底 层钢筋 间距 较 密 ， 混 凝土必须逐一振捣 ， 以确保下部混凝 土密实。随着 浇筑 的推 进 ， 振 捣器 相应 跟上 ， 以确保 整个 高度 上混 凝土 的 质量 。混凝 土振 捣插 人深 度示 意 图见 图 1 。 图 1 大体 积混凝土振捣插入深度示意 图 上下 层 之 间振 捣 时 间严 格控 制 ， 防止 超 过 混凝 ： t初凝 时 间 ， 防止 出现 混凝 土 “ 冷 缝 ” 。 同时 应 严格 控制振 捣 点 间距 1 5 R和插 入 深度 5 01 0 0 m r a ， 避 免各 浇筑 带交 接处 的漏 振 ， 以提 高 混 凝 土 与钢 筋之 间 的握裹 力 ， 增 大 密 实 度 。 混 凝 土 施 工 采 取 “ 薄 层 浇筑 、 二 次 振 捣 、 二 次 抹 压 ” 的 方 法 ， 可 以有 效 地 降 低混凝 土 内部 的温 度 和干缩 裂缝 。 4 2混凝 土表 面 处理 4 2 1 浮 浆处 理 大体积混凝土表面的浮浆较厚 ， 浇筑后 58 h 初步 用长 刮尺 刮平 ， 用 抹 子滚 压 两遍 ， 以便 初步 分散 水泥浆。再用铁抹子压光 ， 保证表面 的密实度 和光 洁度 ， 减缓 混凝 土 表 面失水 速度 ， 防止 表 面龟裂 。表 面压 光稍 待 收水后 ， 及 时覆 盖保 水材料 。 4 2 2泌 水处 理 混 凝 土 浇 筑 过 程 中 泌水 较 少 时 用 铁 锹 均 匀 分 开 ， 较多时人工将其汇集集中 ， 用潜水泵抽 出基坑 ， 避免 因泌 水多 而造 成混 凝土 收缩 裂缝 产生 。 5混 凝 土 测 温 为了将大体积混凝土 内外温差控制在 2 5以 内 ， 必 须 随时 掌握 大体 积混凝 土 内 的温度 变化 ， 以便 及 时调 整 保 温 及 养 护 措 施 ， 有 效 控 制 有 害 裂 缝 的 出现 。 3 2 浙江建筑 2 0 1 5年第 3 2卷 5 1 测温 点布 置 测温点的布置选择在 2 2 m厚基础底板 中有代 表 性 的 部 位 ， 分 上 、中 、 下 3层 放 置 ， 下 层 距 底 0 0 5 m， 上 层 距 上 表 面 0 0 5 m， 中 层 距 上 表 面 1 0 m， 点与 点 间距 为 1 0 m。 5 2测试 频 率 混凝 土 浇筑后 1 0 h开始测 温 ， 1 7 d每 4 h测 1 次 ， 81 5 d每 6 h测 一次 ， l 63 0 d重 要 测 温 点 每 1 2 h测 1次。指导混凝土保湿养护 ， 确保混凝土表 面温 度与 混凝 土 内部 温 度之差 控制 在 2 5 以 内 ， 混 凝 土表 面与大 气 温 度差 控 制 在 2 0 以 内。测 量 的 数 据应及 时进 行 记 录 、 分 析 ， 当各 温 差 达 到 2 0 时 应预警 ， 2 2时应报警 ， 以便采取增 加覆盖保温层 处 理措施 。 5 3 温度 曲线 绘 制 测温 点 的温度 变 化 曲线 图 ， 达 到 信 息化 监 控。温度曲线平缓后 ， 温控随之结束 ， 进入 自然养护 期 间 ， 养 护时 间为 1 4 d 。 6混凝土养护 工 程大 体积 混凝 土主要 采 取浇水 + 覆 盖塑 料 薄 膜 +覆 盖两 层 阻燃 被 的养 护方 法 ： 浇水 ， 然 后再 用 塑 料 薄 膜把混 凝 土全 部 严 密地 覆 盖 起 来 ， 四周 用砂 袋 或其他重物压住 ， 防止被风吹开 ， 在塑料薄膜上再加 上两层 阻燃 被 。这 样 既 可 以 吸收 混 凝 土水 化 热 ， 降 低混凝土温度 ， 又可达到对混凝土表面的养护作用 。 根 据 以往 经验 ， 大 概在 5 d左 右混 凝 土 中心 和表 面 温差 趋于稳 定 时 ， 即可揭 开上层 阻燃 被 ； 当 内外温 差 趋 于稳 定且 温差 小 于 2 5 时 即 可揭 开第 二 层 阻 燃 被 ， 并 进行 洒水 养护 ， 养 护时 间不少 于 1 4 d 。 7 结 语 大体 积混 凝土 在施 工阶 段极 易产 生温 度裂 缝 和 收缩 裂缝 。混 凝 土裂 缝 一 旦形 成 ， 特 别是 基 础 贯 穿 裂缝 出现 在重 要 的结构 部位 ， 危 害极大 ， 它会 降 低结 构的耐久性 ， 削弱构件的承载力 ， 危害建筑物的安全 使用。为了防止大体积混凝土产生裂缝 ， 需要严格 控制混凝土原材料质量 ， 混凝土配合 比和施工工艺 等 条件 。 ( 1 ) 采用 中砂 、 连续 级配石 子 。 ( 2 ) 采用低热或中热水泥 ， 掺加粉煤灰 、 矿渣粉 等 掺合 料 。 ( 3 ) 掺人减水剂、 缓凝剂 、 膨胀剂等外加剂。 ( 4 ) 在炎 热季 节施 工 时 ， 采取 降低 原 材料 温 度 、 减少混凝土运输时吸收外界热量等降温措施。 ( 5 ) 混凝 土 内部预 埋管 道 ， 进 行水 冷散 热 。 ( 6 ) 采取保温保湿养护。混凝土中心温度与表 面温度 的差值不应大于 2 5， 混凝土表面温度与大 气温度的差值不应大于 2 0 c I = 。养护时间不应 少于 1 4 d 参 考 文 献 1 建筑施 工手册( 第五版 ) 编委会 建 筑施 工手册 M 北京 ： 中国建筑工业 出版社 ， 2 o 1 2 2 中冶建筑研究 总院有 限公 司 G B 5 0 4 9 6 -2 0 1 2大体积 混凝土 施工规范 S 北京 ： 中国计划 出版社 ， 2 0 1 2 3 宋毅 超 建 筑 工程 中大体 积 混凝 土施 工 技术 分 析 以及 应用 J 中国科技 博览， 2 0 1 1 ( 3 7 ) ： 2 2 1 4 张克胜 土木建筑 工程中大体 积混凝 土结构 的施工技 术分析 J 建筑与文化 ， 2 0 1 2 ( 5) ： 1 01 4 5 刘涛 大体积混凝 土浇筑技术 在建筑施 工中应用 的 问题与对 策探讨 J 中华民居 ， 2 o 1 4 ( 2 7 ) ： 2 9 6 2 9 9