某工程基础底板大体积混凝土施工技术
关键词：逆作法, 配合比优化,防裂防渗,大体积混凝土
1 工程概况
某项目工程单体建筑面积265125 m2 ，由主塔楼和裙楼组成。主塔楼62 层，总高度319m，框架-核心筒结构，桩筏基础，基底标高为- 23. 600m，主塔楼电梯井局部开挖深度达29. 250m，筏板厚3. 5m，电梯坑周边底板局部厚度达8. 55m;裙楼地上8 层，总高度59. 000m，框架-剪力墙结构，地下5 层，筏板厚1. 6m，基底标高为- 21. 700m;基坑总面积约16 000m2 ，基坑周长为552m。
裙楼采用逆作法施工，依次按地下连续墙、地下室桩柱、首层水平结构、地上结构与基坑土方暗挖及地下结构同步施工，基础底板施工前裙楼底板以上水平结构全部完成;通过调整温度后浇带位置，结合沉降后浇带将基础底板划分10 个区段。除主塔楼区域外;其他各段尺寸控制长边方向在50m 内，混凝土浇筑量约2000m3 ，主塔楼区域采用一次浇筑，方量在12 000m3 ，底板混凝土浇筑总量为32 000m3。
2 施工难点与特点
1) 基础底板混凝土的整体性、抗渗性、抗裂性要求高。基础埋深较深，裙楼- 21. 7m，主塔楼- 23. 6m，主塔楼电梯坑局部- 29. 25m，设计采用C40 补偿收缩混凝土做自防水;基础底板处于③-6层粉质黏土上，底板下无防水层，基础底板受桩柱的约束作用以及在地下连续墙侧无法自由收缩等影响，超厚超体量的基础底板混凝土浇筑后，极易因温度及干缩影响而开裂。
2) 基础底板混凝土体量较大，且裙楼采用逆作法施工，汽车泵和布料杆无法使用，工程在闹市区，混凝土运输车辆出入较难，施工组织难度大。
3) 主塔楼基础底板厚3. 5m，局部厚度8. 85m，温度收缩、干缩应力较大，综合温控措施要求高。
4) 防水节点处理复杂底板与地下连续墙、钢管柱、施工缝及后浇带的处理是关键点。
3 混凝土温度和收缩裂缝控制技术
混凝土温度和收缩裂缝控制主要从控制混凝土的水化升温、延缓降温速度、减少混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、改善约束条件及设计构造进行全方面考虑，结合本工程特点及施工环境采取以下技术措施。
1) 底板混凝土全部采用补偿收缩性能混凝土，以抵消早期干缩裂缝和中期水化热引起的温度收缩裂缝。
3) 采用聚丙烯类纤维增强混凝土防裂技术、提高混凝土的极限拉伸强度。
4) 选配良好级配的粗骨料及Ⅱ区中砂，骨料含泥量不大于1%。
5) 采用二次振捣工艺提高混凝土的密实度。
6) 采用二次抹面工艺，初凝后、终凝前采用磨光机进行收面处理，以防止表面收缩裂缝的产生。
7) 掺入缓凝剂，满足主塔楼基础底板初凝时间需达到20 ～ 24h，裙楼需达到8 ～ 10h。
8) 根据工程特点采用蓄水养护保温措施，使混凝土缓慢降温，以防温度骤变，温差过大引起裂缝。
9) 分块分层进行浇筑，严格控制混凝土浇筑速度，防止水化热积聚，减少温度应力。
10) 主塔楼基础3. 5m 厚底板大体积混凝土上下1/3 厚度处均预埋ф159 × 6 钢管，间距2m，沿南北向共设置24 排管，对称分为2 个系统，每趟管均从中间注入自来水，利用钢管内温度较低的自来水吸收部份混凝土的水化热，分别从最东北侧和西北侧引出至积水坑，采用2 台离心泵将高温水( 约50～ 60℃) 不断排至市政管网。
11) 为减少温度收缩应力以及不均匀沉降的影响，所有后浇带钢筋全部断开，温度后浇带两侧混凝土浇筑60d 后进行封闭，沉降后浇带待主塔楼结构完成后再封闭。
12) 基础底板大体积混凝土浇筑的顺序及流水段划分，与逆作法地下4 层结构施工顺序相对应，同时考虑主塔楼补桩位置及基础底板的后浇带位置确定施工顺序。
13) 主塔楼底板混凝土充分利用的后期强度，减少前期水泥的水化热，采用90d 强度进行评定。
4 大体积混凝土施工方法
1) 裙楼底板混凝土浇筑裙楼部位采用“斜面分层法”施工，即“斜向分层、一次到底、梯级浇筑、逐渐倒退”的方式组织施工，按自然流淌坡度(1∶6左右) 采取斜面分层方式进行，每层浇筑厚度500mm;采用2 台地泵并排从一端向另一段边浇筑边拆管的方式进行，混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不超过的混凝土初凝时间。同一施工段的混凝土必须连续浇筑，并在下层混凝土初凝之前将上一层混凝土浇筑完成。场内合理安排罐车的行走、停车路线，并设立一定的候车区，保证“歇车不歇泵”的原则，确保混凝土的持续供应。
2) 主塔楼底板混凝土采用3 台汽车泵同时进行“全面分层”浇筑;主塔楼底板厚3. 5m，一次浇筑量10 893m3 ，且电梯坑最深处4. 85m，先分5 层浇筑电梯坑底板，然后由东向西分7 次将底板浇筑完成，每层浇筑的时间为11 ～ 13h，在下层混凝土没有初凝之前将上一层混凝土浇筑完毕，这样可使混凝土的初始水化热充分散发。
3) 将基础底板分成10 个区域，采用跳仓法进行施工，原设计主塔楼与裙楼之间的沉降后浇带全部保留;温度后浇带取消，两相邻段混凝土浇筑间隔大于14d，确保前期收缩自由完成。
4) 混凝土养护采用“蓄水”养护，充分利用基础底板永久结构的24 个积水坑以及10 个电梯坑蓄水养护后作为排水坑。经热工计算:主塔楼底板厚3. 50m 部位采取蓄水250mm 厚进行养护，裙楼1. 60m 部位采取蓄水150mm 厚进行养护，采用120mm 厚砖墙沿后浇带周边砌挡水墙。裙楼养护测温时间为10d;主塔楼养护测温时间为15d。
5) 混凝土测温采用JDC-2 型便携式建筑电子测温仪进行测温;在底板上、下表面100mm 及中间部位处各设一点，控制混凝土内部温度与表面温度、蓄水层温度及大气温度差均小于25℃，满足大体积混凝土的温控要求。
6) 热工计算先计算混凝土中水泥水化热的绝热最高温升值，再计算混凝土的内部中心温度及表面温度，将二者之差值控制在25℃ 范围内;此外还需计算各龄期的收缩变形值、收缩当量温差和弹性模量，然后再计算可能产生的最大温度收缩应力。控制各龄期收缩应力不超过混凝土抗拉强度，确保其防裂措施有效。
5 施工缝与后浇带处理
1) 后浇带本工程基础底板利用混凝土的抗渗性能和抗裂性能采取自防水，主塔楼与裙楼之间基础底板沉降后浇带采取超前止水措施，裙楼部分基础底板采用跳仓法施工，每段混凝土与相邻段之间最小浇筑间隔不小于14d，原设计温度后浇带处采用加强带处理，采用较高掺量微膨混凝土。
2) 地下连续墙与底板接槎处竖向施工缝本工程地下连续墙采用三墙合一，地下连续墙提前施工，基础底板后施工，基础底板与地下连续墙有一竖向施工缝，浇筑大体积混凝土基础底板时由于温度呈干缩变形将在此处产生不同时的变形，为此在此外增设2 条角形钢板止水带，钢板止水带与原地下连续墙采用环氧砂浆灌缝。
6 结语
1)采用补偿收缩混凝土外加聚丙稀纤维抗裂的抗渗混凝土可作为基础底板自防水混凝土;较好地解决逆作法底板防水难问题。
2) 通过优化施工组织，采用跳仓法施工，温度后浇带改为膨胀加强带，确保了施工质量并加快了施工进度。
3) 采用水进行降温，主塔楼区域采用综合两趟冷却水管对主塔楼底板混凝土进行降温，确保内外温差控制在25℃以内。
4) 采用聚丙烯类纤维增强混凝土防裂技术、提高混凝土的极限拉伸强度。