摘要：东瓯世贸广场主楼筏板基础厚度达到2.5m，根据巨厚混凝土的特性与地方气候、材料的特点，从混凝土配合比、施工材料、混凝土供应、浇筑、养护、测温降温等方面采取一系列的科学措施，有效控制了混凝土的温差，确保了混凝土的工程质量。
关键词：大体积混凝土；配合比；测温降温；温差
1 工程概况
东瓯世贸广场位于兰州市城关区东岗东路1475号，东岗东路南侧。该地段是兰州市传统的商贸聚集区域，西临兰州东部批发市场，东侧为东部市场物流中心，为地下二层、地上十一层的商业综合体.建设用地面积：39785.3m?，建筑基底面积17109.19m?，总建筑面积239677.65m?，
主楼筏板基础平面尺寸为67m（东西向）*224m（南北向），主楼区域底板面积为17000m2，根据后浇带分割为7个施工段，单段最大混凝土浇捣量为8500 m3；筏板厚度分别为3.5m、1.8m、1.1m，混凝土强度为C45P8。
2 施工特点
2.1厚度大、结构复杂
筏板厚度大，有3.5m、1.8m、1.1m；结构变化复杂，顶面标高有-17.45m、-15.75m、-15.05m，如何进行混凝土浇筑，确定泵管数量与浇筑方向，有效预防混凝土施工冷缝的出现，是施工的一个关键。
2.2混凝土配合比的优化
混凝土配合比的优化是大体积混凝土施工的根本保证。混凝土配合比设计需在确保混凝土强度、抗渗性和可泵性的前提下，合理选择外加剂和原材料，并利用双掺技术尽可能减少水泥用量，在降低混凝土内部水化热的环节上深下功夫，以减低温度应力和实现裂缝控制。
2.3冬季施工的质量保证
本次混凝土在2017年3月初浇捣，在西北处于冬季施工阶段，如何保证混凝土的浇捣质量是施工的重点。
3 混凝土浇捣方案的选择
由于大体积混凝土结构整体性要求较高，要求一次性连续浇筑，该工程采用斜面分层浇筑技术。根据工程体态，为了加快浇灌速度，将主楼底板浇筑分成二个阶段，利用分层、分段、分条、薄层推进。因外围场地局限，场地四周仅能布置4台固定泵，第一阶段集中电梯基坑区域基础底板，浇筑至-15.75m，浇筑厚度为1.7m，方量为2200 m3；第二阶段由南往北浇捣其余混凝土，浇筑至-13.95m，此次浇筑厚度为1.8m，方量为6300 m3，该阶段为有效解决冷缝问题，在东西两侧各布置两路泵管，在每个出料口各布置一台布料机，东西两侧力争同步进行。
筏板浇捣过程遵循“斜面分层，一个坡度（泵送混凝土为1：6～1：10），薄层覆盖，循序渐进”的原则，每层厚度为400mm，从短边开始沿长边浇筑。施工时从浇筑层下端开始，逐渐上移，以保证混凝土的质量。
利用布料机的软管在底板上皮钢筋的表面上直接布料，在保证混凝土不出现冷缝的前提下，利用布料机左右移动，作扇形状散布混凝土，尽量使入模混凝土散布面积大以增加散热与热量交换。覆盖已浇混凝土的时间不得超过混凝土初凝时间，以免出现冷缝。
4 大体积混凝土技术措施
4.1材料选择和混凝土级配
为了减少水泥用量，以控制混凝土水化热带来的不利影响，采用双掺技术，充分利用其后期强度，根据地方经验将混凝土强度龄期定为90天。
（1）水泥：采用兰州中川祁连山水泥生产的42.5级普通硅酸盐水泥，水泥用量为300kg/m3。
（2）粗骨料：采用粒径为5～31.5的连续级配黄河卵石的破碎石，用量为963Kg/m3，针片状颗粒含量不大于5%，含泥量不大于0.5%，泥块含量不大于0.1%。
（3）细骨料：采用中砂，细度模数为2.9，用量为727 Kg/m3，含泥量不大于1.9 %且0.315mm以下颗粒占15%左右。
（4）粉煤灰：为减少水泥用量，改善砼的和易性，减少泌水和干缩，最大限度地降低水化热，掺入二级磨细粉煤灰，用量为85Kg/m3。
（5）矿粉：掺入超细矿渣能较好地提高混凝土的强度，提高混凝土的密实性。采用S95级矿粉，含量为85 Kg/m3。
（6）外加剂：为满足防水抗渗及砼和易性，减缓水泥早期水化热发热量的要求，砼中掺入MNF-8缓凝高效减水剂，掺量为胶凝材料用量的2.3%；LH-7混凝土膨胀剂，掺量为胶凝材料用量的8%；LH-8抗硫酸盐侵蚀防腐阻锈剂，掺量为胶凝材料用量的8%。
（7）砼要求砼级配良好，不泌水，不离析，和易性良好，要求入泵塌落度为180mm-200mm。砼的初凝时间为4-6小时。
4.2大体积混凝土温度计算
通过C45P8的砼配合比报告相关数据，计算出Tmax=WQ/Cρ=67.02℃
由砼浇筑时期气象数据可知，当地施工期间的日平均气温约为2℃；则混凝土浇筑完成后应该达到的内部最高温度约为：
砼强度C45：2+67.02=69.02℃
由以上计算可知，应对本工程基础筏板进行适当的保温降温措施，以保证浇筑砼体的各项温控数值在规范允许的温控指标范围内，有效的预防砼体产生有害应力和裂缝。
4.3大体积混凝土养护
（1）经计算，本工程基础筏板表面保温措施将按下表实施：
表1 筏板表面保温措施
筏板厚度表面保温措施（由下而上）覆盖厚度
1.8米、1.1米双层保温薄膜+棉被3cm
3.5米双侧保温薄膜+棉被6cm
保温保湿覆盖材料之间搭接10cm，确保混凝土无外露部位，达到保湿保温的效果。
（2）为了确保新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件，防止早期由于干缩而产生裂缝，混凝土浇筑完毕后，在7h内加以覆盖。混凝土养护时间不少于14d。
5 大体积混凝土测温和内部降温
5.1混凝土测温
为了有效检测筏板砼的表面和内部温度，指导筏板砼的养护，采用与浙江大学合作研制的电脑实时测温系统，混凝土中预埋的温度传感器通过模块、导线将温度数据反映到办公室的电脑上，分辨率可达0.01℃，可满足施工需求。
混凝土内部温度的变化情况反映了混凝土内部温度应力的状况，通过采取有针对性的措施确保内外温差在规定范围内，有效地保证大体积混凝土的施工质量，避免裂缝产生，实现信息化施工。
图1 电脑实时测温系统
本工程主楼基础筏板砼一次性浇筑，因此测温检测也一次进行。检测区块设置10个测温点，测温点布置在底板砼有代表性的部位。每个测温点竖向设四个探头，探头布置位置按筏板厚度均匀分布，每个测温点的竖向测温探头在不同筏板内的竖向布置详见右侧示意图2。
图2 测温示意图
5.2混凝土降温
根据测温结果随时调整或变换养护措施，控制混凝土的内部最高温度与表面最低温度之差控制在25℃以内。本工程大体积混凝土进行保温保湿养护，以达到防治出现有害裂缝产生为目的。为完全确保3.5米厚筏板区的混凝土内外温差达到预期目的，在本3.5米厚筏板区采用冷却水降温法，作为3.5米厚筏板区的辅助降温方案。具体布置如下：
本工程采用混凝土内预埋冷却水管的方式进行大体积混凝土内部降温，水泵采用YZGC5×7型高压水泵，扬程80m，功率7.5kw，水箱内的冷却水利用基坑深井降水；竖向进出水总管采用DN40镀锌管，总管出水口安装可调节出水量的阀门，水平冷却水支管采用DN32镀锌管，由上而下共布置二道，水平支管水平间距1.15米，竖向间距3米。每一道水平冷却水管的竖向位置均在相邻两各测温芯片竖向居中位置，以保证测温数据的准确性，冷却水的流速将根据测温数据通过进水总阀进行及时调节，保证降温效果的持续性和稳定性。
5.3最高温升
根据电脑实时反映情况及现场测温记录得知，混凝土内最高温度发生在混凝土中上部的中心处，最高温度为68.76度左右，根据测温记录绘制出以下混凝土内部温度变化曲线图。
6 施工效果
本次大体积混凝土浇筑时间为3天，根据测温结果显示3.5m厚筏板内3号中上部监测点在2017年3月3日12：19达到核心温峰68.76℃，与计算核心温峰69.02℃基本吻合，该温度出现在混凝土浇筑完成后的第五天，整个监测过程中各内部最高温度与表面最低温度之差控制在25℃以内，达到预定目标要求。
基础筏板浇筑完成一个月后，根据业主组织施工单位、监理单位、设计单位、质监单位对主楼基础筏板检查结果显示：地下室底板未发现肉眼可见裂缝。
大体积混凝土结构施工中，由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化，由此而产生的温度应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因，本工程采取了一系列有效的温控措施，避免裂缝出现，保证了施工质量。
论文作者:李桥荣,马国强
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/8
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