李志慧

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的城市建設(shè)進(jìn)一步加快，工程建設(shè)規(guī)模也越來(lái)越大型化、復(fù)雜化，對(duì)地基基礎(chǔ)要求越來(lái)越高。建筑物的基礎(chǔ)對(duì)整個(gè)建筑的安全起到?jīng)Q定性作用，一旦基礎(chǔ)出現(xiàn)問(wèn)題將會(huì)影響整個(gè)建筑物的使用安全。大型建筑基礎(chǔ)由簡(jiǎn)單的防水板到梁板式筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)形式多種多樣，高層混凝土基礎(chǔ)一般體積較大，基礎(chǔ)質(zhì)量直接影響結(jié)構(gòu)安全性。因此，基礎(chǔ)大體積混凝土澆筑體系已經(jīng)成為施工實(shí)踐過(guò)程所必須面對(duì)的一個(gè)重要問(wèn)題，大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用的研究具有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ);大體積混凝土;澆筑;筏板某工程大體積混凝土概況

中圖分類號(hào)：TU755? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-6903（2022）04-0021-03

0 引言

某工程建筑面積為63 625.76 ㎡，其中地上建筑面積50 806.30 ㎡，地下建筑面積12 819.46 ㎡;地下一層為車庫(kù)，主樓地上二十三層，裙房二層，建筑高度為99.60 m;結(jié)構(gòu)形式為框—筒結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)，是當(dāng)?shù)刈罡呓ㄖ?。其中主樓基礎(chǔ)為變厚度筏板基礎(chǔ)，主樓核心區(qū)外筏板混凝土厚度為1 700 mm（筏板面積：2 563 ㎡），核心筒處筏板厚度為2 800 mm（面積：579 ㎡）;混凝土用量約6 000 m3。主樓筏板防水混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，抗?jié)B等級(jí)為P6。主樓基礎(chǔ)筏板屬大體積混凝土底板，確保大體積混凝土的施工質(zhì)量關(guān)鍵是解決混凝土的裂縫問(wèn)題。大體積混凝土裂縫主要分為溫度裂縫、收縮裂縫、干縮裂縫和施工冷縫。本工程通過(guò)采用控制降低水化熱、控制溫降、控制大體積混凝土內(nèi)外溫差、保濕等一系列技術(shù)措施控制混凝土裂縫的產(chǎn)生。為了把大體積混凝土施工過(guò)程中水泥水化熱、溫降速度、內(nèi)外溫差控制在允許范圍內(nèi)，同時(shí)控制施工成本，通過(guò)項(xiàng)目技術(shù)部研究從混凝土的施工全過(guò)程來(lái)解決混凝土裂縫的問(wèn)題，即從采用低水化熱水泥、優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)、混凝土攪拌、運(yùn)輸、澆筑以及澆筑完成后的保溫保濕養(yǎng)護(hù)等方面采取措施，從而控制大體積混凝土的溫度減少混凝土裂縫。

1 施工部署

1.1 平面布置及混凝土澆筑順序

本工程主樓基礎(chǔ)筏板尺寸為53.9 m×47.75 m（長(zhǎng)×寬），中間核心區(qū)尺寸為24.7 m×21.4 m（長(zhǎng)×寬）。主樓基礎(chǔ)筏板大體積混凝土澆筑施工時(shí)，宜沿長(zhǎng)邊方向自一端向另一端進(jìn)行，即由西向東進(jìn)行澆筑;因本工程主樓筏板中間核心區(qū)厚度為2 800 mm，中心區(qū)外圍筏板厚度為1 700 mm，筏板中間核心區(qū)為方形坑;因此施工時(shí)，安排兩臺(tái)汽車泵、一臺(tái)地泵及三個(gè)溜槽（根據(jù)實(shí)際情況能采用溜槽盡量采用溜槽進(jìn)行澆筑）同時(shí)進(jìn)行澆筑。

1.2 工藝流程

攪拌混凝土→混凝土運(yùn)輸→混凝土布料→混凝土澆筑→混凝土表面處理→混凝土保溫保濕養(yǎng)護(hù)→測(cè)溫→停止保溫保濕養(yǎng)護(hù)。

2 混凝土澆筑

2.1 大體積混凝土澆筑方法

選擇“一個(gè)坡度、薄層澆筑、循序推進(jìn)、一次到頂”的大斜面分層踏步式推進(jìn)（推移式連續(xù)澆筑）的澆筑法，斜面分層厚度為 400 mm。施工面相對(duì)穩(wěn)定，泵送設(shè)施不需反復(fù)裝拆和變位等優(yōu)點(diǎn)，保證上、下層澆筑間隔不超過(guò)初凝時(shí)間。斜面的坡度不應(yīng)大于新澆筑混凝土自然流淌的坡度，對(duì)一般混凝土控制其不大于 1/3，對(duì)泵送混凝土坡度按1/10～ 1/6進(jìn)行控制。

每個(gè)澆筑點(diǎn)設(shè)置四臺(tái)振搗棒，坡頂、坡中、坡地各設(shè)置一臺(tái)振搗棒，預(yù)留一臺(tái)作為機(jī)動(dòng)使用，避免局部漏振。大體積混凝土澆筑后約三個(gè)小時(shí)后初凝前進(jìn)行二次振搗保證混凝土振搗密實(shí)，最后采用刮尺刮平收面。

2.2 泌水處理

根據(jù)混凝土的和易性及流動(dòng)性大體積混凝土施工易選澤分層澆筑，由于一般大體積混凝土澆筑體量比較大，造成上下層施工的間隔時(shí)間較長(zhǎng)，在布料和振搗過(guò)程中上涌的泌水和浮漿易順著混凝土坡面流到坑底[1]。為此，在墊層施工時(shí)在橫向做2 cm找坡，在結(jié)構(gòu)四周的側(cè)模的底部設(shè)置排水孔，使混凝土澆筑過(guò)程中產(chǎn)生的泌水及時(shí)從預(yù)留排水孔及時(shí)排除。在混凝土布料時(shí)保持中間的混凝土高于四周的混凝土，振搗完成后產(chǎn)生的泌水能及時(shí)排出?；炷翝仓瓿珊笏a(chǎn)生的泌水排除干凈后，對(duì)混凝土再次進(jìn)行收面處理，減少因泌水產(chǎn)生的裂縫。

2.3 混凝土收面

①處理程序：由于大體積混凝土比較厚，混凝土澆筑時(shí)易產(chǎn)生粗骨料下沉造成表面水泥漿比較厚，混凝土振搗完成后初凝前對(duì)混凝土表面進(jìn)行收面處理，采用刮杠、刮尺刮平，并用木抹子收面拉毛，可使上部骨料均勻沉降，提高混凝土面層的密實(shí)度，減少因塑性收縮變形而產(chǎn)生的混凝土龜裂，同時(shí)也可減少混凝土面層的水分流失，減少收縮裂縫，促進(jìn)混凝土保濕養(yǎng)護(hù)。在混凝土終凝前再次對(duì)混凝土面層進(jìn)行搓壓，要求搓壓不得少于兩遍，當(dāng)混凝土表面強(qiáng)度達(dá)到用手指能按出手印且用力壓不沒(méi)過(guò)手掌程度時(shí)（即手壓法），進(jìn)行最后一遍抹面處理。

②混凝土表面因施工產(chǎn)生的泌水應(yīng)及時(shí)排除。

③混凝土收面后及時(shí)采取養(yǎng)護(hù)措施，避免因混凝土養(yǎng)護(hù)不到位產(chǎn)生的裂縫。

④混凝土強(qiáng)度未達(dá)到1.2 MPa前嚴(yán)禁一切擾動(dòng)混凝土、鋼筋、模板的施工行為。

2.4 混凝土保溫保濕養(yǎng)護(hù)

①對(duì)大體積混凝土進(jìn)行保溫降低混凝土體表溫差，防止因體表溫差過(guò)大造成混凝土內(nèi)部和外部因熱脹而產(chǎn)生表面裂縫和貫穿性裂縫;防止混凝土因表面水分流失過(guò)快而產(chǎn)生表面干縮裂縫，再者給混凝土表面提供一定水分促進(jìn)表面水泥水化順利進(jìn)行，從而提高混凝土的強(qiáng)度減少表面裂縫?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)是一項(xiàng)十分關(guān)鍵的工序，各工程在澆筑混凝土前應(yīng)密切關(guān)注澆筑期間的天氣情況，根據(jù)澆筑時(shí)的天氣情況采相應(yīng)的保溫保濕的措施，混凝土澆筑后及時(shí)測(cè)量混凝土表面和內(nèi)部溫度，混凝土的溫差必須在25℃范圍內(nèi)，根據(jù)測(cè)溫結(jié)果及時(shí)調(diào)整巖棉被的覆蓋厚度。

②一般大體積混凝土采用保溫、保濕的養(yǎng)護(hù)方法，在混凝土澆筑完成且收面后，表面泛白前覆蓋塑料布及巖棉被、澆水，保證塑料布內(nèi)外濕潤(rùn)。

③新澆筑的完畢后12 h對(duì)混凝土表面進(jìn)行覆蓋布及保溫被。塑料布及保溫被要全面覆蓋不留死角，塑料布及保溫被每幅之間搭接寬度不少于10 cm，以減少水分的散發(fā)，并持續(xù)養(yǎng)護(hù)14 d以上。

④特殊部位的保溫保濕養(yǎng)護(hù)：墻柱插筋、水電預(yù)留預(yù)埋之間由于空間狹小保溫保濕措施不易全面覆蓋，可根據(jù)實(shí)際情況將塑料布及保溫被進(jìn)行切割裁剪后再進(jìn)行覆蓋，確保不易養(yǎng)護(hù)的薄弱環(huán)部位的保溫工作不出現(xiàn)漏洞。

⑤在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)混凝土覆蓋不到位，混凝土表面泛白或出現(xiàn)干縮細(xì)小裂縫時(shí)，要及時(shí)進(jìn)行澆水并重新對(duì)混凝土進(jìn)行覆蓋，必要時(shí)可聯(lián)系設(shè)計(jì)采取其他措施進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

⑥根據(jù)大體積混凝土施工規(guī)范要求內(nèi)部與表面溫差不得大于于25℃，表面溫度與大氣溫差不能大于25℃，混凝土在養(yǎng)護(hù)的同時(shí)及時(shí)進(jìn)行測(cè)溫，根據(jù)當(dāng)時(shí)的大氣溫度、混凝土內(nèi)表溫度差和降溫速率，及時(shí)調(diào)整混泥土的保溫保濕措施。

⑦在基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)時(shí)，對(duì)集水坑及電梯坑采用蓄水養(yǎng)護(hù)[2]。

3 大體積混凝土監(jiān)測(cè)

一般基礎(chǔ)筏板混凝土一次性澆筑體量及面積都比較大，混凝土硬化時(shí)因水泥硬化產(chǎn)生的水化熱比較大又不能及時(shí)將熱量散發(fā)出去，最終導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生較大的熱量，因混凝土的截面形狀厚度接觸物體的不同造成混凝土內(nèi)部因水泥水化熱產(chǎn)生一定的溫差，若不能將混凝土的溫差控制在25℃以內(nèi)，會(huì)造成導(dǎo)致混凝土因不同熱脹變形產(chǎn)生溫度裂縫。

溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置：根據(jù)本工程的特殊性，每個(gè)豎向位置應(yīng)沿澆注體高度，在底層、中層和表層分別布置一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，共三個(gè)。其中，底層（表層）測(cè)溫點(diǎn)布置在距底層（表層）40～80 mm范圍內(nèi)，中層測(cè)溫點(diǎn)布置在澆注體高度正中。

測(cè)溫制度：在混凝土完前3 d每4 h測(cè)一次，混凝土澆筑完成4～7 d時(shí)每8 h測(cè)量一次，混凝土澆筑完7 d測(cè)溫工作每12 h一次。測(cè)溫前需要經(jīng)過(guò)專門培訓(xùn)，保證測(cè)溫的準(zhǔn)確性，測(cè)溫記錄及時(shí)上報(bào)技術(shù)負(fù)責(zé)人，技術(shù)負(fù)責(zé)人根據(jù)測(cè)溫結(jié)果及時(shí)調(diào)整保溫保濕，作為混凝土施工質(zhì)量控制的依據(jù)。

溫度監(jiān)測(cè)的措施：本工程采用熱電阻測(cè)溫探頭，測(cè)溫探頭的誤差應(yīng)不大于0.3℃（25℃環(huán)境下）;測(cè)溫范圍-30～150℃;測(cè)溫元件接頭嚴(yán)格按照測(cè)溫點(diǎn)布置圖布置，固定牢固，并與周圍的鋼筋等金屬進(jìn)行絕緣處理。澆筑完成后14 d測(cè)溫結(jié)果將測(cè)量結(jié)果進(jìn)行匯總整理，繪制大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)圖。

4 減少大體積混凝土的裂縫措施及施工質(zhì)量的保證措施

4.1 減少大體積混凝土裂縫的措施

4.1.1 科學(xué)的混凝土配合比設(shè)計(jì)

為了減少大體積混凝土的溫度裂縫，優(yōu)化混你凝土的配合比，增加粉煤灰等摻合料的用量降低水泥用量，從而減少水泥水化熱。對(duì)于大體積混凝土，底板厚度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出常規(guī)，為降低混凝土的水化熱，解決大體積混凝土的溫升及抗裂問(wèn)題，首先確定合理的混凝土配合比。

咨詢行業(yè)內(nèi)專家，并召開(kāi)混凝土配合比確定會(huì)議，通過(guò)計(jì)算、試配等措施選擇最優(yōu)配合比。在保證混凝土終凝強(qiáng)度，減緩混凝土硬化速度可采取標(biāo)養(yǎng)60 d齡期的試塊對(duì)混凝土進(jìn)行評(píng)定。

4.1.2 優(yōu)選材料

①水泥：混凝土的溫升取決于混凝土中水泥水化熱的大小，水泥品種、細(xì)度及水泥中礦物成分決定水泥的水化熱大小，根據(jù)設(shè)計(jì)要求本工程采用普通硅酸鹽水泥配制大體積混凝土。混凝土水灰比不大于0.5，內(nèi)摻UEA型膨脹劑，摻入量（取代水泥率）為12%，要求膨脹率為0.03%。為減少溫度裂縫，在滿足混凝土終凝強(qiáng)度的前提下通過(guò)增加粉煤灰等用量而降低水泥用量，減少水泥水化熱從而可減少混凝土的凝結(jié)、收縮、泌水及干縮現(xiàn)象，降低混凝土的溫升速度。

②摻合料：粉煤灰是一種人工火山灰質(zhì)材料，作為混凝土膠凝材料的一部分要求粉煤灰必須具有一定的火山灰活性，需要摻入適量的粉煤灰。因?yàn)榉勖夯铱梢蕴岣呋炷恋暮笃趶?qiáng)度，增加混凝土的密實(shí)度，在混凝土中摻加粉煤灰，可以顯著地推遲和減少發(fā)熱量，可以降低混凝土溫升值20%～25%。摻入適量的粉煤灰能改善混凝土的和易性和流動(dòng)性，延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間，能滿足大體積混凝土的施工要求。綜合分析后本工程粉煤灰采用一級(jí)粉煤灰，用量宜為膠凝材料總量的20%～30%。

③添加劑：添加適量的高效SF泵送劑，在保持混凝土強(qiáng)度、和易性、流動(dòng)性的前提下減少拌合用水量（23%左右），從而達(dá)到推遲混凝土的初凝時(shí)間2～3 h，減緩水泥水化熱速度，延長(zhǎng)混凝土的升溫期從而減少混凝土表面出現(xiàn)裂縫的效果。

④骨料：粗骨料（石子）優(yōu)先采用中砂的沖洗用水和混凝土拌合用水采用自來(lái)水（飲用水）。

4.2 技術(shù)措施

因主樓筏板基礎(chǔ)大體積混凝土體量較大（約6 000 m3），混凝土澆筑完成后，加強(qiáng)混凝土的保溫養(yǎng)護(hù)及溫度控制;采取溫度監(jiān)測(cè)措施，隨時(shí)根據(jù)溫度測(cè)量結(jié)果調(diào)整混凝土的溫控措施（增減巖棉被及灑水）。

4.2.1 降低混凝土的入模溫度

根據(jù)當(dāng)時(shí)澆筑混凝土的大氣溫度，進(jìn)過(guò)混凝土的熱工計(jì)算后，混凝土的入模溫度必須控制在15℃以內(nèi)。

4.2.2 降低混凝土的溫升速度

大體積混凝土采取分層澆筑養(yǎng)護(hù)。采取溫度監(jiān)測(cè)措施，隨時(shí)根據(jù)溫度測(cè)量結(jié)果調(diào)整混凝土的溫控措施（增減巖棉被及灑水）。

4.2.3 根據(jù)混凝土的溫度監(jiān)測(cè)措施

內(nèi)外溫差值超過(guò)25℃且表面溫度與大氣溫度相差較小說(shuō)明混凝土散熱過(guò)快，需要增加保溫層厚度降低散熱，減少裂縫;如果混凝土溫差超過(guò)25℃，說(shuō)明混凝土散熱過(guò)慢，需要減少保溫層加快散熱，減少混凝土表面溫度裂縫。

5 結(jié)語(yǔ)

在本項(xiàng)目的施工過(guò)程中從混凝土澆筑到保溫保濕養(yǎng)護(hù)完成，最終基礎(chǔ)底板未發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題。本次大體積混凝土澆筑中共采用了三種混凝土澆筑方式即：汽車泵澆筑、地泵澆筑、溜槽澆筑。其中溜槽澆筑受現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況限制因素較多，搭設(shè)比較困難，搭設(shè)完成后需要挪動(dòng)比較困難，但是溜槽澆筑混凝土是最快最經(jīng)濟(jì)的澆筑方式。地泵澆筑較慢，靈活性一般，汽車泵澆筑混凝土比較靈活可以及時(shí)進(jìn)行調(diào)整位置，但成本較高。綜合本項(xiàng)目施工經(jīng)驗(yàn)，澆筑大體積混凝土?xí)r要綜合考慮采取多種澆筑方式，相互配合可以有效解決施工中易產(chǎn)生冷縫的問(wèn)題，也可使混凝土順利完成澆筑。

結(jié)合工程實(shí)際，本工程采用了獨(dú)特的“雙層塑料薄膜+巖棉被”的保溫保濕養(yǎng)護(hù)工藝，形成了一套完整的超厚大體積混凝土施工流程。施工工藝過(guò)程及意外處置，對(duì)施工工藝進(jìn)行詳細(xì)研究，針對(duì)施工過(guò)程中的意外情況，提出具體的解決方案，保證施工質(zhì)量[3]。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國(guó)建筑股份有限公司.建筑施工手冊(cè)（第五版）[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

[2] 李繼業(yè)，劉福臣.建筑施工質(zhì)量問(wèn)題與防治措施[M].北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2013：26-28.

[3] 王鐵夢(mèng).王鐵夢(mèng)教授談控制混凝土工程收縮裂縫的18個(gè)主要因素[J].混凝土，2003（11）：65.