楊 昆

（商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 商丘 476000）

0 引言

目前，高層、超高層建筑的發(fā)展迅速，出于基礎(chǔ)承壓能力的需求，筏板基礎(chǔ)的運(yùn)用越來(lái)越普遍，這就需要更大體積混凝土的支撐。根據(jù)《大體積混凝土施工規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，大體積混凝土指的是混凝土結(jié)構(gòu)物實(shí)體最小幾何尺寸不小于1m 的大體量混凝土，或預(yù)計(jì)會(huì)因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土。由于大體積混凝土澆筑量大、參與的人員多、施工強(qiáng)度大、施工組織管理難度大要求高，所以，必須在實(shí)際施工中采取可靠的施工技術(shù)和有效的質(zhì)量控制措施以保證施工質(zhì)量。

1 筏板基礎(chǔ)大體積混凝土施工技術(shù)概述

1.1 筏板基礎(chǔ)大體積混凝土施工特點(diǎn)分析

（1）勞動(dòng)強(qiáng)度大、資源占用大。筏板基礎(chǔ)要求整體性，大體積的混凝土澆筑不得間斷，故需要大量的人員、機(jī)械、設(shè)備的集中投入和連續(xù)投入，同時(shí)還需要混凝土廠站、交通組織、電力保障等多方資源的協(xié)調(diào)配合，對(duì)參建各方的施工組織能力的要求極高。

（2）裂縫控制是重點(diǎn)。主要原因有幾類(lèi)：第一，大體量混凝土在澆筑的過(guò)程中，由于水泥的水化放熱會(huì)產(chǎn)生大量的熱，這些熱量聚集在混凝土的內(nèi)部難以得到有效的散發(fā)，就會(huì)產(chǎn)生有害裂縫[1]；第二，內(nèi)外約束條件的變化，中心區(qū)產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，也可能會(huì)導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂；第三，外界溫度的影響、混凝土收縮變形等情況也能造成裂縫的產(chǎn)生。所以，大體積混凝土的裂縫控制既是重點(diǎn)也是施工難點(diǎn)。

1.2 主要技術(shù)流程

相比普通的混凝土結(jié)構(gòu)，大體積混凝土施工流程更加復(fù)雜，要求也更高，技術(shù)人員必須熟練掌握各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)工藝流程[2]。

（1）施工準(zhǔn)備。首先是現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境準(zhǔn)備，這里所說(shuō)的環(huán)境包括軟環(huán)境和硬環(huán)境，軟環(huán)境指各類(lèi)施工方案、規(guī)章制度及協(xié)調(diào)配合機(jī)制，硬環(huán)境指應(yīng)在施工前完成諸如道路、水電、防護(hù)等基本條件的準(zhǔn)備工作，同時(shí)，還應(yīng)完成各隱蔽工程驗(yàn)收，以確保具備澆筑條件。其次，是材料方面，大體積混凝土需要考慮的因素較多，建議與商品混凝土攪拌站專(zhuān)門(mén)溝通，就配合比設(shè)計(jì)、外加劑使用等關(guān)鍵問(wèn)題做好交底，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的動(dòng)態(tài)調(diào)控；最后，是各類(lèi)人員、機(jī)械配備方面，要合理設(shè)置各班勞動(dòng)力人數(shù)，并配備各類(lèi)技術(shù)力量尤其是電力保障人員必須全程在場(chǎng)；要確?；炷吝\(yùn)輸車(chē)、泵送車(chē)、振搗機(jī)具、流動(dòng)電箱等各類(lèi)機(jī)構(gòu)設(shè)備足量配置且正常使用，以應(yīng)對(duì)連續(xù)澆筑，確保連續(xù)作業(yè)，保證混凝土的整體性。

（2）混凝土的運(yùn)輸與泵送。應(yīng)安排好混凝土材料的運(yùn)輸工作，選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸工具，并落實(shí)好運(yùn)輸過(guò)程中的質(zhì)量保護(hù)措施[3]?；炷猎谶\(yùn)輸過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整運(yùn)轉(zhuǎn)速度，遇高溫天氣要噴冷降溫，低溫天氣要注意保暖?；炷了瓦_(dá)現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行泵送前要開(kāi)機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)，確保整個(gè)泵送系統(tǒng)復(fù)驗(yàn)合格，混凝土入泵前，先用同標(biāo)號(hào)水泥砂漿潤(rùn)管，然后開(kāi)始正式澆筑。

（3）混凝土的澆筑、振搗。根據(jù)施工方案，在堅(jiān)持連續(xù)澆筑、保證整體性的原則下，選用全面分層、分段分層、斜面分層或跳倉(cāng)法等澆筑方案，保證上下層混凝土在初凝之前能夠很好的結(jié)合。振搗工作要求認(rèn)真負(fù)責(zé)、仔細(xì)振搗，在每個(gè)澆筑帶前、后、中部不停振搗，要組織足夠工作，確保振搗工作與澆筑進(jìn)度良好配合。本項(xiàng)工作中，溫度控制是重點(diǎn)工作，要針對(duì)混凝土出機(jī)溫度、入模溫度專(zhuān)門(mén)測(cè)量，防止溫度過(guò)高。

（4）混凝土的養(yǎng)護(hù)。澆筑完成后，應(yīng)及時(shí)做好表面覆蓋和酒水養(yǎng)護(hù)，一般每天不少于2 次酒水，并且不少于7 天。若體積過(guò)大或添加緩凝劑或抗?jié)B混凝土，其養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般為14 天以上。養(yǎng)護(hù)工作中，要監(jiān)測(cè)裂縫情況，防止溫度裂縫的產(chǎn)生。混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后且同條件試塊試驗(yàn)合格，方可進(jìn)入下道工序。

2 大體積混凝土施工各環(huán)節(jié)技術(shù)要點(diǎn)分析

2.1 混凝土生產(chǎn)和運(yùn)輸階段技術(shù)要點(diǎn)

（1）生產(chǎn)階段。首先，加強(qiáng)與混凝士供應(yīng)商的溝通，設(shè)計(jì)配合比時(shí)，既要能滿(mǎn)足混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度又能有效泵送，合理選用減少劑以最大限度確保水泥用量少，水灰比一般低于0.45，坍落度控制在有效合理范圍之內(nèi)。其次，生產(chǎn)拌制混凝土期間，每一工作班都要測(cè)定砂、石的含水率，及時(shí)調(diào)整用水量，并嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間。

（2）運(yùn)輸階段。滾筒式罐車(chē)的數(shù)量配置必須滿(mǎn)足均勻、連續(xù)供應(yīng)混凝土的需要，并做好應(yīng)急預(yù)案，以備交通堵塞、車(chē)輛故障等導(dǎo)致停滯時(shí)間延長(zhǎng)。運(yùn)輸過(guò)程中，混凝土車(chē)筒體應(yīng)保持慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，并在卸料前加快運(yùn)轉(zhuǎn)20 至30秒。協(xié)調(diào)攪拌站安排專(zhuān)業(yè)人員駐澆筑現(xiàn)場(chǎng)，隨時(shí)通過(guò)坍落度檢驗(yàn)，進(jìn)行減水劑的調(diào)整。

2.2 大體積混凝土澆筑環(huán)節(jié)技術(shù)要點(diǎn)

（1）確定合理的澆筑順序。如果結(jié)構(gòu)平面尺寸不太大，可以首選全面分層的方式，從短邊開(kāi)始沿長(zhǎng)邊澆筑；如果平面尺寸大但厚度不太大，可首選分段分層方式；也可以先分區(qū)，再選用分段分層或斜面分層的方式。但要注意，分層時(shí)，每層厚度一般控制在500mm 以?xún)?nèi)，斜面坡度合理，大多為1:5-1:7。

（2）振搗要點(diǎn)?；炷帘盟蜁r(shí)，進(jìn)入鋼筋籠后會(huì)有坡度緩緩下落，利用這個(gè)坡度在前后中部不停振搗，要點(diǎn)之一在于快插慢拔，以防止分層離析并避免形成振搗空洞。要點(diǎn)之二在于插點(diǎn)均勻有序，控制好振搗時(shí)間在20至30 秒，注意觀察表面泛漿無(wú)氣泡時(shí)，即可停止[4]。要點(diǎn)之三在于防止冷縫產(chǎn)生，分層澆筑振搗時(shí)，應(yīng)將振搗棒插入下層混凝土約5 厘米。

（3）泌水處理。混凝土振搗后，表面會(huì)形成浮漿層，也叫游離水，會(huì)損壞混凝土各層間粘結(jié)力并破壞混凝土強(qiáng)度，易形成夾層、沉降縫、表面收縮裂縫等。因此必須妥善有效排隊(duì)泌水。例如，預(yù)先在底板四周外模沿口留設(shè)泄水孔，或澆筑臨結(jié)束時(shí)集中將混凝土泌水歸集到模板邊等方法均有效。

2.3 大體積混凝土溫度測(cè)控

（1）合理布置測(cè)溫點(diǎn)。根據(jù)施工方案中有關(guān)“溫控布置圖進(jìn)行”測(cè)溫點(diǎn)布置，通常在主風(fēng)向部位、各分塊澆筑區(qū)的中心、邊角處等，并注意錯(cuò)開(kāi)，豎向一般布置上中下3 個(gè)測(cè)溫孔。針對(duì)電梯基坑、集水坑等重點(diǎn)部位要重點(diǎn)布置和監(jiān)測(cè)，在測(cè)點(diǎn)設(shè)置好之后，應(yīng)進(jìn)行位置確認(rèn)和相關(guān)驗(yàn)收工作。

（2）測(cè)溫頻率與記錄反饋。測(cè)溫從混凝土入模后開(kāi)始，澆筑完成12 小時(shí)左右再測(cè)溫一次。最開(kāi)始的前3 天，最少可每隔1 小時(shí)測(cè)溫一次，3 天后每隔4 小時(shí)測(cè)溫一次，測(cè)量人員要能夠?qū)γ看螠y(cè)量的數(shù)據(jù)都進(jìn)行詳細(xì)地記錄[5]。溫度監(jiān)測(cè)單位每天都要提供監(jiān)測(cè)報(bào)表，發(fā)現(xiàn)有異常情況應(yīng)及時(shí)報(bào)相關(guān)單位，采取有效應(yīng)對(duì)措施。

3 大體積混凝土施工的裂縫控制

3.1 裂縫類(lèi)型及原因分析

按照大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)的不同深度的裂縫，可以分為表面裂縫、深層裂縫和貫穿性裂縫。[6]各類(lèi)裂縫成因及影響見(jiàn)表1。

表1 大體積混凝土裂縫類(lèi)型及原因分析表

3.2 裂縫控制的方法措施

大體積混凝土施工中，裂縫的產(chǎn)生不可避免，只能綜合分析各類(lèi)裂縫成因并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況，從設(shè)計(jì)、材料、工藝、監(jiān)測(cè)等多個(gè)方面著手，盡可能減少裂縫，做到對(duì)工程質(zhì)量無(wú)影響。

3.2.1 把好設(shè)計(jì)關(guān)，以改善裂縫發(fā)生狀況

在設(shè)計(jì)上，表面設(shè)置網(wǎng)狀的鋼筋，通過(guò)合理調(diào)整鋼筋間距、直徑，使得網(wǎng)片具備抗裂性能，以此來(lái)防止裂縫產(chǎn)生；設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)置“后澆帶”，使結(jié)構(gòu)被分成若干段，可有效削減溫度收縮應(yīng)力。在必須分段的水平施工縫部位增設(shè)暗梁，設(shè)置滑動(dòng)層，減弱底板外的約束力，都 可有效防止裂縫發(fā)展。

3.2.2 重視材料因素的影響

第一，為減少水化熱，中熱或低熱的水泥品種可以做為優(yōu)先選擇，礦渣硅酸鹽水泥多被用于大體積筏板基礎(chǔ)的混凝土的首選水泥。

第二，若想降低水灰比，需減少水泥量，故進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的配合比設(shè)計(jì)很重要，這樣才可降低水化熱。實(shí)踐證明，混凝土采用60 天強(qiáng)度取代28 天強(qiáng)度，可使得水化熱引起的溫度升高減少4 攝氏度以上。

第三，骨料、外摻劑的選取。級(jí)配連續(xù)的粗骨料，可以配制成和易性較好的混凝土，細(xì)骨料宜首選中粗砂，一般情況下，其細(xì)度模數(shù)應(yīng)不小于2.3，含泥量小于百分之三。通過(guò)使用粉煤灰、減水劑等外摻劑和混合料，可以改善混凝土的性能，降低所用水泥的量，減少水化作用生成的熱，減少結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫的幾率[6]。

3.2.3 重視施工方案的指導(dǎo)性，科學(xué)施工

首先，大體積混凝土專(zhuān)項(xiàng)施工方案必須嚴(yán)格認(rèn)真編寫(xiě)，通過(guò)自評(píng)修正、專(zhuān)家評(píng)審后，作為指導(dǎo)性文件進(jìn)行交底，科學(xué)組織施工。

其次，澆筑順序應(yīng)堅(jiān)持有利散熱、不易出現(xiàn)裂縫的原則，澆筑時(shí)采用二次振搗、二次抹面工藝，以提高混凝土密實(shí)度和抗拉強(qiáng)度，減少表面收縮裂縫發(fā)生概率。同時(shí)，澆筑時(shí)控制出機(jī)溫度和入模溫度，整個(gè)基礎(chǔ)最大溫升值宜小于50 攝氏度。

最后，保溫保濕養(yǎng)護(hù)，以延緩混凝土的水化熱降溫速率，內(nèi)外部的溫度差值有效減少，溫度應(yīng)力自然處于合理水平，養(yǎng)護(hù)措施并不是一成不變的，而是要根據(jù)監(jiān)測(cè)情況適時(shí)調(diào)整。

3.2.4 運(yùn)用先進(jìn)的施工監(jiān)測(cè)技術(shù)

隨著智慧建造理念的推廣，BIM 技術(shù)在工程建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用愈加廣泛，很多工程運(yùn)用BIM 技術(shù)進(jìn)行實(shí)體建模。這樣，在進(jìn)行筏板基礎(chǔ)大體積混凝土澆筑時(shí)，就可以運(yùn)用BIM 技術(shù)建立溫度場(chǎng)計(jì)算、溫度監(jiān)測(cè)、預(yù)警等數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過(guò)無(wú)線傳輸，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸送到主計(jì)算機(jī)BIM 模型中，將這些數(shù)據(jù)顯示在三維模型上，以達(dá)到快速定位的目的，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤和實(shí)時(shí)調(diào)整，讓溫度監(jiān)測(cè)更加智能化、極速化、精準(zhǔn)化。