摘要：本文從原材料選擇與配合比的確定、混凝土溫控措施及施工過程中的控制措施三個(gè)方面探討了地下室大體積混凝土的施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土；地下室；施工技術(shù)

大體積混凝土是指體量很大，其結(jié)構(gòu)實(shí)體最小尺寸超過1m，或者最小實(shí)體尺寸雖不超過1m，但預(yù)計(jì)會(huì)因混凝土水化熱和收縮而產(chǎn)生有害裂縫的混凝土。混凝土澆筑后，水泥在凝結(jié)過程中會(huì)散發(fā)大量水化熱，使混凝土體積膨脹，達(dá)到最高溫度以后溫度開始下降，這時(shí)又將發(fā)生體積收縮。由于受到地基巖土層的約束，體積膨脹時(shí)產(chǎn)生壓應(yīng)力，體積收縮時(shí)受到拉應(yīng)力；同時(shí)在這個(gè)過程中，混凝土內(nèi)部與表面、表面與大氣環(huán)境之間都存在溫度差，內(nèi)、外部混凝土之間的相互約束也會(huì)形成應(yīng)力。其中最危險(xiǎn)的是拉應(yīng)力，超過混凝土極限抗拉強(qiáng)度就會(huì)產(chǎn)生裂縫。裂縫尤其是貫穿性裂縫將引起地下結(jié)構(gòu)滲漏，鋼筋受到水的侵蝕會(huì)生銹、強(qiáng)度下降，由此引起地下結(jié)構(gòu)壽命縮短[1]。

1 原材料選擇與配合比的確定

1.1 原材料選擇

對(duì)于大體積混凝土，選擇好原材料是溫控和防裂措施的第一步，應(yīng)選擇水化熱低、保水性好、泌水小、干縮率低的水泥，并且要進(jìn)行水化熱和凝結(jié)時(shí)間的測(cè)試，同時(shí)還要兼顧防水、抗?jié)B要求[2]。粗骨料應(yīng)選用級(jí)配良好、孔隙率低的碎石或卵石。細(xì)骨料宜采用中砂，并且限制含泥量?？梢該郊觾?yōu)質(zhì)粉煤灰、礦渣粉等礦物摻合料。按照《大體積混凝土施工規(guī)范》（GB 50496-2009）第4.2.1條規(guī)定，水泥3d水化熱應(yīng)≯240kJ/kg，7d水化熱應(yīng)≯270kJ/kg；混凝土中的鋁酸三鈣≯8%。

1.2 配合比確定

大體積混凝土配合比應(yīng)按照《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ 55-2011）及GB 50496-2009第4.3節(jié)的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，并應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)性、耐久性、可泵性的原則。水膠比一般不宜大于0.55，用水量不宜大于175 kg/m3。膠凝材料總量不宜少于300kg/m3。應(yīng)摻入粉煤灰，但摻量不宜超過膠凝材料總量的40%。在滿足強(qiáng)度與和易性前提下，可適當(dāng)增加砂率。坍落度較適宜控制在120～160mm [3]。在確定混凝土配合比后，必須經(jīng)過試配，并檢測(cè)相關(guān)物理性能，除強(qiáng)度以外凝結(jié)時(shí)間、坍落度、泌水試驗(yàn)等結(jié)果對(duì)于施工控制也有重要價(jià)值。

2混凝土溫控措施

2.1 溫度裂縫的預(yù)控

對(duì)于大體積混凝土來說，體積變形是裂縫產(chǎn)生的主要原因，而體積變形又是因溫差而引起，由于混凝土導(dǎo)熱系數(shù)較低，傳熱較慢，各部位的溫差是比較顯著的，為了對(duì)溫度裂縫進(jìn)行預(yù)控，簡(jiǎn)便易行的方法是進(jìn)行熱工計(jì)算，當(dāng)然，有條件的再進(jìn)行有限元仿真效果就更好了。一般可依據(jù)GB 50496-2009附錄B規(guī)定的方法進(jìn)行計(jì)算，即對(duì)施工階段混凝土澆筑體的溫度、溫度應(yīng)力、收縮應(yīng)力進(jìn)行試算，以此作為確定混凝土澆筑體在施工階段的溫升峰值、里外溫差、降溫速率等控制指標(biāo)的依據(jù)。

2.2 溫度控制措施

一般情況下，混凝土澆筑體入模溫度應(yīng)≯25℃，這要求對(duì)原材料溫度、水溫等進(jìn)行控制，同時(shí)確保混凝土在運(yùn)輸、泵送過程中溫度不會(huì)升高。其他溫控指標(biāo)如下：混凝土澆筑體內(nèi)外溫差≯25℃；混凝土澆筑體表面溫度與大氣環(huán)境溫差≯20℃；混凝土澆筑體降溫時(shí)的速率≯2.0℃/d。當(dāng)不滿足上述溫控指標(biāo)時(shí)，應(yīng)采取內(nèi)部冷卻和外部保溫的做法。內(nèi)部冷卻是指在混凝土內(nèi)部預(yù)埋水管通循環(huán)水冷卻，冷卻水管的管徑、布置形式（如間距、進(jìn)出口位置等）等可以通過計(jì)算確定，而在實(shí)施降溫時(shí)還可通過入水溫度、流量控制降溫速率和溫差。外部保溫一般是覆蓋保溫材料，先覆蓋一層塑料薄膜，再蓋草墊或泡沫塑料板。保溫層的厚度可按GB 50496-2009附錄C規(guī)定的方法進(jìn)行計(jì)算。通常混凝土里表溫差高峰出現(xiàn)在澆筑后的2～4d，混凝土表面溫度與大氣溫度溫差高峰出現(xiàn)在澆筑后的2～7d.，所以需要提前做好養(yǎng)護(hù)計(jì)劃。混凝土各部位溫度的測(cè)定，一般采用預(yù)埋熱電偶溫度計(jì)的方法，常采用銅-康銅熱電偶，應(yīng)按照混凝土構(gòu)造尺寸選擇有代表性的部位，例如水平方向在對(duì)角線上設(shè)點(diǎn)，垂直方向可分別選擇表面、中間、底部設(shè)點(diǎn)。需要注意的是熱電偶溫度計(jì)必須經(jīng)過校正以后才能投入使用。

3 施工過程中的控制措施

3.1 澆搗控制

由于大體積混凝土澆筑量大，為了保證澆筑的連續(xù)性應(yīng)對(duì)混凝土的生產(chǎn)、運(yùn)輸、澆筑進(jìn)行規(guī)劃，可按GB 50496-2009附錄A的方法計(jì)算需要安排的混凝土攪拌車數(shù)量以及混凝土泵的數(shù)量。另外，還要考慮交通擁堵的影響，盡量避開交通高峰時(shí)段。混凝土澆筑應(yīng)采用整體分層連續(xù)澆筑的方法或“斜面分層，自然流淌”方法，以避免施工冷縫的出現(xiàn)?？刂泼繉訚仓穸纫藶?00～500mm。布料時(shí)，應(yīng)相互配合、平齊推進(jìn)。當(dāng)布料管口與澆筑面高度超過3m時(shí)，應(yīng)接串筒送料，避免混凝土出現(xiàn)離析、分層現(xiàn)象。兩層混凝土的澆筑時(shí)間差，在扣除混凝土罐裝、運(yùn)輸及現(xiàn)場(chǎng)等待時(shí)間以后，必須小于混凝土的初凝時(shí)間，否則應(yīng)留設(shè)施工縫。合理布置振搗器，保證各部分混凝土都能得到充分的振實(shí)，如采用斜面分層法澆筑，在自然斜坡上可分卸料點(diǎn)、坡中、坡腳安排3道振棒。振動(dòng)棒的插入間距可取400～500mm，插點(diǎn)必須均勻排列，每次振搗時(shí)間控制在15～30s。振搗時(shí)，應(yīng)快插慢拔，保證振搗質(zhì)量。在兩層混凝土之間應(yīng)進(jìn)行二次振搗，第二次振搗的時(shí)間應(yīng)在下層混凝土初凝時(shí)間之前，此時(shí)將振棒插入下層混凝土振動(dòng)拔出后，孔洞能夠立即被周圍的混凝土填平。澆筑順序應(yīng)從低到高，如電梯井坑、集水坑這些部位應(yīng)該先澆筑。

3.2 泌水與表面處理

大體積混凝土在澆搗過程中，會(huì)有游離水泌出并流到坡腳、坑底，所以基坑邊應(yīng)設(shè)置集水坑，并隨時(shí)用小潛水泵將過濾后的水排出坑外。同時(shí)，在混凝土初凝前，要對(duì)面層混凝土的水泥漿用刮尺和木抹子抹平，可提高表面密實(shí)度，減少表面龜裂現(xiàn)象。終凝前，再次對(duì)混凝土表面進(jìn)行抹壓，一共抹壓3遍，最后一次務(wù)必在混凝土終凝前（終凝后指壓不出痕）。

3.3 施工縫處理

施工縫是地下結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，處理不當(dāng)很容易成為滲漏通道。目前，常用的處理方法是在施工縫上設(shè)置鋼板止水帶。混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)確保止水帶位置的準(zhǔn)確性?；炷潦掌胶?，應(yīng)采用棉紗擦凈止水帶上灰漿。在下一次混凝土澆筑前，必須清除施工縫處的浮漿、松動(dòng)石子及軟弱混凝土層，澆筑時(shí)先在此處鋪一層與混凝土配比相同的薄層砂漿。

3.4 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土初凝后，就應(yīng)覆蓋塑料薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，終凝后再覆蓋保溫層。覆蓋薄膜必須覆蓋嚴(yán)密，尤其注意搭接處不能漏風(fēng)。如果薄膜蓋的嚴(yán)實(shí)，原則上可以不用灑水養(yǎng)護(hù)。

3.5 后澆帶處理

對(duì)于沉降后澆帶，應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)完成并達(dá)到沉降穩(wěn)定后，采用比主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度高一級(jí)的早強(qiáng)補(bǔ)償收縮細(xì)石混凝土澆筑并搗實(shí)。對(duì)于伸縮后澆帶，應(yīng)在兩側(cè)混凝土完工2個(gè)月后，采用強(qiáng)度高一級(jí)的早強(qiáng)補(bǔ)償收縮細(xì)石混凝土澆筑并搗實(shí)。

4 結(jié)束語

對(duì)于地下室來說，底板、墻板都可能產(chǎn)生裂縫，地下室表面、預(yù)埋件部位、管道部分是滲漏的重點(diǎn)部位。由于地下結(jié)構(gòu)施工環(huán)境的復(fù)雜性，如何在施工階段進(jìn)行有效的溫控和防裂，是大體積混凝土施工技術(shù)的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉山林.談地下室大體積混凝土工程施工防裂防滲漏技術(shù)措施[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2013（10）：101-103.

[2] 余景良，楊冬.某工程地下室高厚筏基底板混凝土一次成型施工技術(shù)探討[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2014，14（13）：278-281.

[3] 徐國(guó)賓.大體積混凝土在地下室承臺(tái)工程中的應(yīng)用研究[J].福建建材，2014（8）：29-31.

作者簡(jiǎn)介：

趙駿文，男（1987.6～），海南省瓊中縣人，主要從事建筑工程技術(shù)與管理的相關(guān)工作。