摘要：本工程基础为筏板基础，其中北塔楼核心筒底板厚22000mm、南塔楼核心筒底板厚2000mm，为大体积砼。
关键词：深圳能源 大体积砼 混凝土施工
1 工程简介
能源大厦位于深圳市福田中心区滨河大道与金田路交汇处东北角，东侧为莲花中学，南侧为滨河大道，西侧为金田路，北侧为福华五路。本项目为超高层建筑，由南北两栋塔楼、裙楼及4 层地下室组成，北塔楼42 层，高度218m，南塔楼20 层，高度116m，裙楼8 层，高度46m。总用地面积9047.06m2，其中建设用地面积6427.6 m2。地下室扩展：东侧以建设用地红线向东扩展14.2m，北侧以建设用地红线向北扩展6.7m，地下室扩展占地面积为2619.4 m 总建筑面积约14.3 万m2，其中地上建筑面积10.7 万m2，地下建筑面积约为3.6 万m2。
2 大体积混凝土概况
本工程基础为筏板基础，其中北塔楼核心筒底板厚22000mm、南塔楼核心筒底板厚2000mm，裙楼部分底板厚1000mm；南北塔楼核心筒大承台混凝土强度C40，其他C35，坍落度120~160mm，混凝土掺入膨胀剂和合成纤维，抗渗等级为P12。
3 施工部署
3.1 施工分区
由于施工场地小，地下室底板施工阶段，根据后浇带划分为4 个区域分别进行施工。
3.2 施工顺序
由于塔吊安装完成后才能为地下室底板施工的提供垂直运输设备，因此，地下室底板施工前，及时插入塔吊基础施工，随即为塔吊安装提供条件，确保塔吊的安装。为确保施工工期，各作业区段按照施工区段有次序的展开。施工顺序为塔吊基础→各分区。
北塔地下室底板混凝土厚度最大为7.3m，南塔最大为5.5m，其他部分为1.0m 和0.8m，浇筑分两次进行；在底板设置800*800*1000 的集水井，抽除底板垫层施工完后的积水。
3.3 混凝土浇筑泵管布置：
（1） 北塔核心筒浇筑
按照施工部署，北塔核心筒底板混凝土浇筑计划采用2 台混凝土输送泵、1台天泵进行混凝土输送。
（2） 南塔核心筒浇筑
按照施工部署，南塔核心筒范围底板大体积混凝土浇筑计划采用2 台混凝土输送泵、1 台天泵进行混凝土输送。
4 施工工艺
4.1 原材料技术指标
（1） 商品混凝土塌落度要求
底板混凝土采用混凝土输送泵浇筑的方式，其坍落度要求入泵时控制在120~160mm。
（2） 水泥的要求
底板混凝土使用普通硅酸盐强度等级为不低于42.5R 水泥。
（3） 砂石的要求
本工程底板混凝土粗骨料选用5～25mm 的碎石，砂选用水洗中砂，细度模数为2.8。
（4） 对混凝土和易性要求
为了保证混凝土在浇筑过程中不离析，要求混凝土要有足够的粘聚性，要求在泵送过程中不泌水、不离析。
（5） 配合比要求
最大水灰比为0.45，配合比应通过试配确定，试配时抗渗等级比设计等级提高0.2N/mm2；在混凝土级配中采用双掺技术，即在混凝土内掺加一定量的F 类Ⅱ级磨细粉煤灰和减水剂，进一步改善混凝土的坍落度和粘塑性，满足泵送要求条件下，减少水泥用量，降低水化热。
4.2 混凝土的浇筑
4.2.1 混凝土的输送
为防止商品混凝土在运送过程中坍落度产生过大变化，混凝土罐车在运送途中，搅拌筒不得停止转动。混凝土应保证连续供应，以确保泵送连续进行。
泵管铺设：对泵送混凝土的效果有很大影响。必须坚持“路线短、弯道少、接头严密”的原则。
泵送前，应先用适量的与混凝土内成分相同的水泥浆或水泥砂浆润滑混凝土输送管内壁。
在现场随时抽查坍落度，若发现坍落度超过规定要求则退回混凝土搅拌站。
4.2.2 混凝土的浇筑厚度验算
大体积混凝土浇筑采用斜面分层施工工艺浇筑浇捣，根据混凝土浇筑平面布置，每台泵浇筑宽度最大约10 米，混凝土自然流淌长度按1：8 坡度计为17.6 米计算，即浇筑面积约176 ㎡，按分层厚度50cm 计算为88 立方米；混凝土泵送量30m3/h，浇筑88 m3 需3小时，对混凝土提出的试配初凝时间为8 小时，因此分层厚度50cm 符合初凝时间要求。
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振动器振点要均匀分布，间距基本控制在500mm 左右，同时不要大于900mm，振动器振捣时，既不能紧靠模板，又不要硬振钢筋、预埋件等。砼的振捣应 “快插慢拔”，混凝土分层浇筑分层捣实，振捣上层混凝土应插入下层混凝土中50mm，以消除两层间的接缝，每一振点振捣时间以混凝土表面呈水平，不再显著沉降、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准，既不要过振，也不要欠振。
4.3 大体积混凝土的裂缝控制措施
4.3.1 裂缝产生的原因
水化温升高，体积变化大
混凝土体积越大，水泥总用量相对大，水泥水化产生的热量越不易散发，温升越高，引起的体积变化也越大。大体积混凝土浇筑后，内部温度远较外部高，形成较高的温差，造成内涨外缩，使构件表面产生很大拉应力以至开裂。
受约束，产生拉应力
体积变化受约束才产生内应力。约束条件有两种，即外约束和内约束。外约束是指结构物的边界条件，一般指基础或其他外界因素对结构物的约束，水泥水化后期，散发热量大于放热量，构件温度降低，体积收缩，受边界条件约束，产生拉应力。如现在比较常见的地下室桶式结构、剪力墙结构受基础约束明显。内约束是由于内部水泥水化热不易散发，表面则易于散发，内部体积膨胀，表面则体积收缩（特别是遇气温骤降或过水），受内部约束，产生拉应力。
抗拉能力低
混凝土是脆性材料，抗压能力较高，抗拉能力较低。极限拉伸也很小。大体积混凝土温度变形受约束时产生的拉应变（或拉应力）很容易超过极限拉伸（或抗拉强度）而产生裂缝。
4.3.2 裂缝控制措施
根据上述原因，除常规砼裂缝控制措施外，对大体积砼裂缝还应采取以下措施加以控制：
4.3.2.1优化砼配合比
在混凝土级配中采用双掺技术，即在混凝土内参加一定量的Ⅰ级磨细粉煤灰和减水剂，进一步改善混凝土的坍落度和粘塑性，满足可泵要求条件下，减少水泥用量降低水化热。降低水泥反应水化热，掺加大量粉煤灰以降低单方水泥用量，进一步降低混凝土的水化热和收缩；同时粉煤灰可消耗混凝土中部分碱，可有效预防碱-集料反应。在配合比设计中掺加混凝土膨胀剂，根据掺加膨胀剂混凝土补偿收缩原理，利用自身的补偿收缩减小大体积混凝土体积收缩的影响，以降低混凝土开裂的可能性，同时以满足大体积混凝土的抗渗要求。
4.3.2.2加强混凝土后期养护
后期养护对于大体积砼强度随时间龄期推移的增长是十分必要的，也是确保砼质量的直观重要的环节。现场实际查验砼养护措施的实施情况；不定期抽测大体积砼测温工作实施情况，查验测温记录及其回归分析曲线；不定期巡查大体积砼表面是否存在有细微裂缝状况， 以及分析鉴定此类裂缝对大体积砼强度的影响情况。
混凝土面层收光、压实后立即进行表面保温保湿养护。
内外最高温差超过25℃之前，应及时加盖保温层等措施，确保混凝土的内外温差控制在允许范围内；在砼初凝结束前进行砼表面的第二次收光、压实，使砼表面由水分蒸发而出现的细小裂纹在再次压实下消除，避免干缩裂缝的产生。
4.3.2.3终凝后立即在上面铺盖塑料薄膜，以推迟混凝土表面温度的迅速流失，控制混凝土表面温度与内部中心温度或外界气温的差异，防止混凝土表面开裂。
混凝土表面处理等砼二次收水后，多次打磨压实。然后覆盖塑料薄膜和麻袋养护。在第二次混凝土浇筑前，对混凝土表面进行凿毛处理，用压力水冲洗干净。
4.3.2.4降低砼温度差
尽量避免炎热天气浇筑砼。夏季可采用低温水搅拌砼，可对骨料喷冷水雾进行预冷等。掺加相应的缓凝型减水剂。
5. 大体积混凝土温度监测
5.1 测温点布置
底板砼测温采用JDC-Ⅱ型便携式建筑电子测温仪，配合测温导线、测温探头使用。每组测试点包括三个测温感应点，分别位于距底板底50mm处，底板中和距底板表面50mm处。测温时，按下主机电源开关，将各测温点插头依次插入主机插座中，主机屏幕上即可显示相应测温点的温度。
根据工程底板截面形状、厚度，在底板中心点、角点等代表性部位布设测温点。
5.2 测温时间和频率
测温延续时间自混凝土浇筑始至撤保温膜后为止。测温时间间隔在混凝土浇筑后6 小时开始，第一、二天间隔两小时、第三天间隔三小时，第四、五天间隔四小时，第五、六、七天间隔五小时，若温度变化稳定，可随后停止测温。其后为8 小时；测温点应在平面图上编号，并在现场挂编号标志，测温作详细记录并整理绘制温度曲线图，温度变化情况应及时反馈，并根据温差做好保温措施。每天测温记录交技术负责人阅签，并作为对混凝土施工和质量的控制依据。
6. 结语
原本预留有备选方案，当一旦发现内外温差超过25ºC的情况且难以控制，后续施工中将采取设置循环管网自来水降温措施。但采取上述施工措施：优化砼配合比，加强砼养护，覆盖塑料薄膜、降低砼温度差。一直没有内外温差超过25ºC的情况发生，故循环管网自来水降温措施一直没有使用。且后续观察无有害性裂缝。说明此大体积砼施工方案效果较好。向着能源大厦鲁班奖的质量目标迈出了坚实的一步。
论文作者:何慧馨
论文发表刊物:《基层建设》2015年17期供稿
论文发表时间:2015/9/14
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