基礎(chǔ)筏板大體積混凝土施工技術(shù)

楊鴻濱

近年來(lái),我公司承建了不少高層建筑,如甘肅省委大教梁住宅區(qū)4號(hào)、5號(hào)住宅樓工程、仙居綜合樓(中廣宜景灣)工程均為33層框剪結(jié)構(gòu)高層住宅樓,其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式均為平板式筏形基礎(chǔ),其中甘肅省委大教梁住宅區(qū)4號(hào)、5號(hào)住宅樓工程主樓部分筏板厚度為1 500 mm,仙居綜合樓(中廣宜景灣)工程主樓部分筏板厚度為1 700 mm(局部1 800 mm),均屬大體積混凝土施工范疇。在進(jìn)行上述工程施工時(shí),我公司采取了一系列施工技術(shù)措施,保證了基礎(chǔ)筏板大體積混凝土施工的順利進(jìn)行,并確保了基礎(chǔ)筏板施工質(zhì)量。下面就基礎(chǔ)筏板大體積混凝土施工技術(shù)措施作一簡(jiǎn)要總結(jié)。

1 大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)

大體積混凝土配合比要進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)委托設(shè)計(jì),委托時(shí)除明確混凝土強(qiáng)度等級(jí)、耐久性、抗?jié)B等級(jí)等設(shè)計(jì)要求外,要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)以下幾個(gè)方面：1)砂石料的質(zhì)量。細(xì)骨料宜選用中砂,細(xì)度模數(shù)宜大于2.3,含泥量不大于3%,泥塊含量不大于1.0%。粗骨料宜選用粒徑為5 mm～31.5 mm的連續(xù)級(jí)配石子,含泥量不大于1%,泥塊含量不大于0.5%。2)摻合料。大體積混凝土中宜摻加Ⅱ級(jí)以上粉煤灰,以減少混凝土中水泥用量,有效降低大體積混凝土的水化熱,并極大地改善混凝土的和易性。粉煤灰的摻量由試驗(yàn)確定,但不得超過(guò)膠凝材料用量的40%。3)坍落度和水膠比。目前大體積混凝土一般均采用機(jī)械泵送進(jìn)行澆筑施工,這就要求大體積混凝土應(yīng)滿(mǎn)足具有較大的坍落度、較小的用水量的泵送澆筑需求。一般要求混凝土坍落度控制在120～160之間,水膠比以不大于0.45為宜。4)初凝時(shí)間?；炷脸跄龝r(shí)間是保證大體積混凝土順利澆筑和保證基礎(chǔ)筏板施工質(zhì)量的一項(xiàng)重要內(nèi)容。由于基礎(chǔ)筏板混凝土澆筑量一般較大,澆筑時(shí)間往往比較長(zhǎng)。因此,在配合比設(shè)計(jì)時(shí),施工單位應(yīng)與商品混凝土供應(yīng)廠家加強(qiáng)聯(lián)系與溝通,選擇合理的運(yùn)輸車(chē)的安排、合理的運(yùn)輸路線(xiàn),計(jì)算施工現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土的速度,并考慮商品混凝土運(yùn)輸距離、氣溫狀況、交通擁擠程度以及到現(xiàn)場(chǎng)后等候澆筑的時(shí)間等不利因素,最終確定出一個(gè)合理運(yùn)輸澆筑時(shí)間,作為控制配合比設(shè)計(jì)時(shí)大體積混凝土初凝時(shí)間的控制依據(jù),避免出現(xiàn)因商品混凝土過(guò)早初凝而影響基礎(chǔ)筏板大體積混凝土施工的情況,保證進(jìn)場(chǎng)商品混凝土質(zhì)量。5)大體積混凝土配合比強(qiáng)度控制。由于大體積混凝土中粉煤灰摻量往往較大,相應(yīng)水泥用量有所減少,從而造成混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)速度相對(duì)減緩。因此,施工單位應(yīng)與建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位協(xié)商,對(duì)基礎(chǔ)筏板大體積混凝土建議采用60 d(或90 d)強(qiáng)度進(jìn)行控制,這也有利于降低大體積混凝土的水化溫升、減小澆筑后的混凝土內(nèi)外溫差控制難度,有利于大體積混凝土溫度裂縫的控制。

2 大體積混凝土澆筑施工

2.1 大體積混凝土澆筑方法

1)由于基礎(chǔ)筏板厚度往往較大,混凝土澆筑體量也比較大,為加快基礎(chǔ)筏板混凝土施工進(jìn)度、保證施工質(zhì)量,通常使用混凝土拖式泵、汽車(chē)泵等機(jī)械泵送澆筑,其中因汽車(chē)泵具有機(jī)動(dòng)靈活、沒(méi)有泵管安裝拆除的繁瑣作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)而更具應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

2)在基礎(chǔ)筏板混凝土澆筑時(shí),宜采用整體斜截面分層連續(xù)澆筑的方法進(jìn)行施工。根據(jù)筏板厚度及混凝土泵送澆筑強(qiáng)度確定合理的分層厚度(一般不大于500 mm厚),避免基礎(chǔ)筏板混凝土出現(xiàn)施工縫,也防止大體積混凝土澆筑分層混凝土層面間形成混凝土施工冷縫,確保基礎(chǔ)筏板結(jié)構(gòu)的整體性。另外,通過(guò)大體積混凝土整體斜截面分層連續(xù)澆筑,使混凝土澆筑一次需要量相對(duì)減少,便于混凝土振搗密實(shí),容易保證大體積混凝土的澆筑質(zhì)量;而且,分層澆筑時(shí)可利用混凝土層面散熱,有利于降低大體積混凝土內(nèi)部溫升,減小大體積混凝土溫度裂縫的控制難度。

2.2 大體積混凝土振搗方式

1)基礎(chǔ)筏板大體積混凝土澆筑時(shí),宜采用插入式振搗棒進(jìn)行機(jī)械振搗。振搗棒通常分三道布置,第一道布置在出料點(diǎn),使混凝土形成自然流淌坡度,第二道布置在坡腳處,確?；炷料虏棵軐?shí),第三道布置在斜面中部,在斜面上各點(diǎn)要嚴(yán)格控制振搗時(shí)間、移動(dòng)距離和插入深度。2)振搗棒操作要做到“快插慢拔”,均勻振搗,插點(diǎn)要均勻排列,插點(diǎn)采用并列式和交錯(cuò)式均可;插點(diǎn)間距為300 mm～400 mm,插入到下層尚未初凝的混凝土中約50 mm～100 mm,振搗時(shí)間一般以10 s為宜,不應(yīng)漏振或過(guò)振,振搗延續(xù)時(shí)間應(yīng)以混凝土表面浮漿,無(wú)氣泡,不下沉為止。

2.3 二次復(fù)振及二次抹壓

大體積混凝土澆筑過(guò)程中,注意控制在混凝土初凝時(shí)間內(nèi)對(duì)已初步澆筑成型的基礎(chǔ)筏板混凝土進(jìn)行適度二次復(fù)振,以排除混凝土泌水,防止在粗骨料和水平筋下部形成水分和空隙。增強(qiáng)混凝土密實(shí)性,提高混凝土與鋼筋的握裹力和抗?jié)B、抗裂性能。由于通常大體積混凝土表面水泥漿較厚,澆筑后在初凝前將混凝土表面用長(zhǎng)刮尺刮平,用鐵抹子搓平壓實(shí),終凝前及時(shí)進(jìn)行人工二次反復(fù)抹壓。人工二次抹壓時(shí)先用鐵抹子壓實(shí),再用木抹子打磨壓實(shí),以消除閉合混凝土早期失水收縮產(chǎn)生的裂縫。

2.4 大體積混凝土試塊留置

基礎(chǔ)筏板大體積混凝土澆筑時(shí),試塊采取如下原則進(jìn)行留置：大體積混凝土同一個(gè)配合比連續(xù)澆筑不超過(guò)200 m3要取樣一次,每次取樣至少留置一組;有抗?jié)B要求的混凝土制作抗?jié)B試件,每連續(xù)澆筑500 m3留置一組,且每項(xiàng)工程不得少于兩組。

3 大體積混凝土養(yǎng)護(hù)

1)基礎(chǔ)筏板大體積混凝土澆筑完成后及時(shí)進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)方法通常采用覆蓋保濕保溫養(yǎng)護(hù)、蓄水養(yǎng)護(hù)等方式進(jìn)行。建議基礎(chǔ)筏板大體積混凝土養(yǎng)護(hù)方法首選蓄水養(yǎng)護(hù)法。如甘肅省委大教梁住宅區(qū)4號(hào)、5號(hào)住宅樓工程及仙居綜合樓(中廣宜景灣)工程,基礎(chǔ)筏板施工均處于冬季,通過(guò)采用蓄水養(yǎng)護(hù)方法,養(yǎng)護(hù)期間大體積混凝土內(nèi)外溫差始終控制在25℃之內(nèi),保溫保濕養(yǎng)護(hù)效果良好,基礎(chǔ)筏板未發(fā)現(xiàn)有害裂縫,有效保證了基礎(chǔ)筏板的施工質(zhì)量。2)當(dāng)采用蓄水養(yǎng)護(hù)時(shí),在澆筑過(guò)程中,對(duì)于已收漿工作完成的混凝土面,及時(shí)灑水進(jìn)行臨時(shí)養(yǎng)護(hù),防止表面混凝土脫水,同時(shí)在筏板邊砌筑兩皮實(shí)心黏土磚,用砂漿抹面,待大體積混凝土澆筑完成后及時(shí)蓄水進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)(當(dāng)基礎(chǔ)筏板面積較大時(shí)可砌磚分倉(cāng),以便分段進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù))。養(yǎng)護(hù)蓄水的深度通過(guò)計(jì)算確定,一般不宜少于5 cm。3)根據(jù)相關(guān)規(guī)定,大體積混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14 d。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),混凝土水化熱通常在混凝土澆筑后3天左右出現(xiàn)峰值(具體時(shí)間可通過(guò)測(cè)溫確定),為便于后續(xù)施工順利進(jìn)行,當(dāng)采用蓄水養(yǎng)護(hù)方法時(shí),蓄水時(shí)間滿(mǎn)7 d后可撤除蓄水(具體撤除蓄水時(shí)間須經(jīng)測(cè)溫技術(shù)核查確定),改為自然保濕養(yǎng)護(hù)(當(dāng)環(huán)境平均氣溫低于5℃時(shí),不得直接澆水),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7 d。

4 大體積混凝土測(cè)溫

1)基礎(chǔ)筏板大體積混凝土施工時(shí)主要控制兩個(gè)溫差：a.混凝土中心溫度和混凝土表面溫度之差不應(yīng)大于25℃;b.混凝土表面溫度與大氣溫度之差不應(yīng)大于20℃。2)施工中通常采用電子測(cè)溫儀對(duì)基礎(chǔ)筏板大體積混凝土進(jìn)行測(cè)溫工作,如我公司在大體積混凝土施工時(shí)使用JDC-2型電子測(cè)溫儀(-30℃～120℃)及其專(zhuān)用測(cè)溫探頭和測(cè)溫線(xiàn)進(jìn)行混凝土溫度動(dòng)態(tài)監(jiān)控,測(cè)溫時(shí)測(cè)溫線(xiàn)插頭與測(cè)溫儀連接,由測(cè)溫儀數(shù)字顯示,直接讀取該測(cè)溫點(diǎn)混凝土當(dāng)時(shí)溫度值。3)在大體積混凝土澆筑前,根據(jù)基礎(chǔ)筏板平面形狀、尺寸及厚度,在基礎(chǔ)筏板中心、角部等有代表性部位布置測(cè)溫點(diǎn)并預(yù)埋測(cè)溫線(xiàn),測(cè)溫點(diǎn)布置以保證能全面反映混凝土內(nèi)部各點(diǎn)溫度的前提下盡量減少布點(diǎn)數(shù)量為原則。4)測(cè)溫線(xiàn)埋設(shè)時(shí),測(cè)溫探頭分別布置在基礎(chǔ)筏板上、中、下三個(gè)位置,深度分別為表面下50 mm、混凝土中部和混凝土底部上50 mm。5)測(cè)溫時(shí)間控制如下：大體積混凝土澆筑完成后前4天每隔2 h測(cè)量一次,第5天～第7天每隔4 h測(cè)量一次,7天后混凝土溫度變化趨于穩(wěn)定時(shí)停止測(cè)溫(建議按溫差不大于10℃進(jìn)行控制)。6)測(cè)溫過(guò)程中要做好測(cè)溫記錄,對(duì)測(cè)溫過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的異常情況,及時(shí)檢查采取有效措施,保證兩個(gè)溫差均控制在要求數(shù)值范圍內(nèi),防止基礎(chǔ)筏板混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂情況。

5 結(jié)語(yǔ)

基礎(chǔ)筏板大體積混凝土的施工,從混凝土的配合比設(shè)計(jì)開(kāi)始直至混凝土的養(yǎng)護(hù)工作結(jié)束,每個(gè)環(huán)節(jié)均需認(rèn)真對(duì)待,特別要對(duì)大體積混凝土的初凝時(shí)間、澆筑時(shí)的二次復(fù)振抹壓、保濕保溫養(yǎng)護(hù)等方面工作引起足夠的重視,通過(guò)對(duì)施工中每個(gè)環(huán)節(jié)、每個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行認(rèn)真對(duì)待和控制,方可使基礎(chǔ)筏板大體積混凝土施工質(zhì)量得到有效控制,保證工程施工整體質(zhì)量。

[1]GB 50204-2002,混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[2]GB 50496-2009,大體積混凝土施工規(guī)范[S].

[3]權(quán)國(guó)喜.大體積混凝土施工技術(shù)淺議[J].山西建筑,2008,34(27)：167-168.