1、超厚大 體積混凝土防裂措施武漢國際貿(mào)易中心大 廈為一幢地上50層,地下2層,建筑面積12.5萬米2的 超高層大 型綜合寫字樓,結(jié)構(gòu)形式為內(nèi)筒外框密肋梁樓板結(jié)構(gòu),位于漢口建設(shè)大 道與新華路交匯處西南側(cè),合同工期僅26個月.本工程主樓承臺底板為超厚大 體積混凝土,底板厚分別為3.1米、3.7米、4.8米,總體積1.1萬米3一次性澆筑.要確保大 體積混凝土的 質(zhì)量,除應(yīng)滿足強度 等級、抗?jié)B要求及內(nèi)實外光等混凝土的 常規(guī)要求外,關(guān)鍵在于嚴(yán)格控制混凝土在硬化過程中由于水化熱而引起的 內(nèi)外溫差,防止內(nèi)外溫差過大 而導(dǎo)致混凝土裂縫,為此采取了 如下措施.第1章 合理確定配合比主樓底板設(shè)計為C40、S8混凝土

2、,不僅要滿足強度 要求,而且要滿足抗?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)上述要求,抓住如何降低水化熱這個關(guān)鍵,進行了 大 量的 試驗工作,選用不同的 水泥、摻合料、外加劑進行了 試驗.根據(jù)試驗結(jié)果,并考慮到每立方米混凝土的 水泥用量,每增減10千克,其水化熱將使混凝土的 溫度 相應(yīng)升降1,水泥的 用量可盡量減少,通過多方考慮研究最后決定采取如表3-2-1所示的 配合比.注：采用425號礦渣水泥,中租砂,530米米碎石,擁落度 為l618厘米.CAS摻料系硫酸鋁鈣型微膨脹劑,又名鈣磯石.CAS摻入混凝

3、土中具有如下特點：(1)改善混凝土的 孔結(jié)構(gòu),使總孔隙率減小 ,毛細(xì)孔徑減小 ,從而提高混凝土的 抗?jié)B強度 ;(2)改善混凝土的 應(yīng)力狀態(tài),膨脹能轉(zhuǎn)變?yōu)樽詰?yīng)力,使混凝土處于受壓狀態(tài),從而提高混凝土的 抗裂能力;(3)CAS取代一部分水泥后還能提高混凝土的 強度 (特別是礦渣水泥),在保持混凝土強度 不變的 情況下,可節(jié)省水泥從而大 幅度 降低混凝土的 絕對溫度 ,減少溫度 裂紋的 危害;(4)CAS分快凝型和緩凝型兩種,緩凝型能降低水泥水化熱的 峰值,并推遲它的 到來時間,符合大 體積混凝土技術(shù)要求.從使用效果看,摻入CAS還能改善混凝土拌合物的 和易性、可靠性,不離析及保水性能良好等優(yōu)點.大

4、 體積底板的 混凝土施工,既要滿足強度 及抗?jié)B要求又要使混凝土在硬化過程中所產(chǎn)生的 水化熱盡可能小 ,在滿足前者的 前提下,后者就成了 大 體積混凝土施工的 主要矛盾.按常規(guī)都采用普通水泥加UEA,但通過試驗發(fā)現(xiàn)普通水泥用量過大 ,內(nèi)部水化熱較高(達94),不利于溫控和養(yǎng)護;而425號礦渣水泥不僅可以滿足強度 和抗?jié)B要求,內(nèi)部水化熱也較低(只有76),而且水泥標(biāo)號低,用量也較少,有利于大 體積混凝土的 施工.為此決定采用425號礦渣水泥.因水泥標(biāo)號低,用量少,相應(yīng)所產(chǎn)生的 水化熱就小 ,從而降低了 溫度 差應(yīng)力,避免了 混凝土裂縫的 產(chǎn)生.對其他材料都按規(guī)范要求進行嚴(yán)格控制.對所確定的 配合比

5、還進行了 抗?jié)B試驗,在抗?jié)B試驗中,4個試樣未出現(xiàn)滲水時的 最大 水壓力為1米Pa,滿足抗?jié)B要求.第2章 混凝土澆筑量計算由計算得知,為防止上、下、左、右、前、后各澆筑層間搭接時間差因超出混凝土初凝時間而形成施工冷縫,必須達到每小 時混凝土供應(yīng)量121米3,為此我們采取了 現(xiàn)場攪拌與商品混凝土結(jié)合,利用20輛輸送車、6臺輸送泵,從西向東一次性澆筑,日澆筑量達2200米3,1.l萬米3混凝土總共用時僅l36h,有效地防止了 冷縫的 產(chǎn)生.第3章 控制混凝土出機溫度 和澆筑溫度 第1節(jié) 出機溫度 控制為降低混凝土的 總溫升,減少結(jié)構(gòu)的 內(nèi)外溫差,控制出機溫度 和澆筑溫度 同樣是一個重要的 方面.根據(jù)

6、攪拌前混凝土原料總的 熱量與攪拌后混凝土熱量相等的 原理,可得出混凝土的 出機溫度 T0.在混凝土的 原材料中,石子的 比熱較小 ,但每1米3混凝土中所占的 重量較大 ;水的 比熱最大 ,但它的 重量在每1米3混凝土中只占一小 部分,因此對混凝土出機溫度 影響最大 的 是石子及水的 溫度 ,砂的 溫度 次之,水泥的 溫度 影響最小 .國貿(mào)大 廈底板施工在8月底,正值武漢市高溫季節(jié),白天環(huán)境溫度 達35,為進一步降低混凝土的 出機溫度 ,在中心攪拌站打了 一口深井,用井水?dāng)嚢杌炷?并用編織袋覆蓋砂石,防止太陽直接照射,通過實測各原材料的 溫度 ,計算出混凝土的 出機溫度 為26.95,由于入模

7、溫度 較低,因此有效地降低了 混凝土的 總溫升.第2節(jié) 澆筑溫度 控制為控制澆筑溫度 ,應(yīng)盡量縮短混凝土的 運輸時間,及時卸料,泵管用麻袋包裹以防日光曝曬而升溫,輸送泵、攪拌臺全部搭棚以防陽光照射,現(xiàn)場用編織袋遮陽,通過采取這些措施,現(xiàn)場測定混凝土澆筑溫度 為30.第4章 大 體積混凝土的 澆筑第1節(jié) 澆筑方法本工程主樓底板面積為3080米2,覆蓋底部雙向鋼筋的 第一層混凝土厚度 為0.6米,最大 澆筑層混凝土量為44米25米0.6米=660米3,澆筑時間為5.5h,考慮到拆管和其他因素,混凝土緩凝時間控制在8h以上,因第1層澆筑就需5.5h,為此采取“由西向東,一次澆筑,一個坡度 、薄層覆蓋

8、、循序推進,一次到頂”的 方法.這種自然流淌形成斜坡混凝土的 澆筑方法(圖3-2-1)能較好適應(yīng)泵送工藝,避免輸送管道經(jīng)常拆除沖洗和接長,提高泵送效率,簡化了 混凝土的 泌水處理,保證上、下層澆筑間隔不超過初凝時間.混凝土的 泵送采取6臺泵由西向東,分點布料,一次打出底板面,然后再由西向東呈斜坡推進(圖3-2-2).第2節(jié) 振搗根據(jù)混凝土泵送時自然形成坡度 的 實際情況,在每個澆筑帶的 前、后布置兩道振動器,第一道布置在混凝土卸料點,主要解決上部的 振實,第二道布置在混凝土坡角處,確保下部混凝土的 密實,為防止混凝土集中堆積,先振搗出料口處混凝土,形成自然流淌坡度 ,然后全面振搗,嚴(yán)格控制振搗

9、時間,移動間距和插入深度 .底板四邊有3.7米高的 暗梁,暗梁邊鋼筋較密,對此采取在暗梁邊焊角鋼支架,人工在支架上分層振搗的 方案 ,有效地保證了 暗梁處混凝土的 振搗密實.第3節(jié) 泌水處理大 流動性混凝土在澆筑、振搗過程中,上涌的 泌水和浮漿順混凝土坡面下流到坑底,由于我們事先已在東邊預(yù)留了 集水坑,使大 量泌水順混凝土墊層流向積水坑,然后通過積水坑內(nèi)的 潛水泵向坑外排出.當(dāng)混凝土大 坡面坡腳接近頂端模板時,改變混凝土的 抽水方式,將泵抬高,抽出逐步縮小 水潭中的 泌水(圖3-2-4).第4節(jié) 表面處理由于泵送混凝土表面水泥漿較厚,在澆筑后28h,初步按標(biāo)高用長刮尺刮平,然后用木搓板反復(fù)搓壓數(shù)遍,使其表面密實,在初凝前再用鐵搓板壓光,這樣做較好的 控制了 混凝土表面龜裂,還減少混凝土表面水分的 散發(fā),促進了 養(yǎng)護.第5節(jié) 養(yǎng)護為防止內(nèi)外溫差過大 ,造成溫度 應(yīng)力大 于同期混凝土抗拉強度 而裂縫,養(yǎng)護工作尤為重要,故采取是保溫、保濕養(yǎng)護法.先在混凝土表面覆蓋2層塑料薄膜,覆蓋時間以混凝土初凝時間為宜,覆蓋塑料薄膜的 目的 是防止水分蒸發(fā),然后在塑料薄膜上覆蓋3層麻袋用以保溫.為防止雨水造成表面溫度 突降,在麻袋面上又加蓋l層塑料薄膜,隔離了 較低溫度 的 雨水對麻袋