大體積混凝土施工技術(shù)在筏板基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用

任旭東

(甘肅建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅蘭州 730050)

0 引言

為滿足建筑物受力要求，提升建筑物防水、抗震、抗變形和沉降的性能，高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計較多采用筏板基礎(chǔ)或樁筏復(fù)合基礎(chǔ)。在筏板基礎(chǔ)施工中，難點在于筏板大體積混凝土施工環(huán)節(jié)，因此應(yīng)用好大體積混凝土施工技術(shù)便解決了筏板基礎(chǔ)施工的關(guān)鍵問題。本文根據(jù)一工程成功案例進(jìn)一步探討其施工技術(shù)措施及質(zhì)量控制要點。

1 工程概況

蘭州市七里河區(qū)某工程，建筑面積38 762 m2，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，總高96.36 m，地下2層，地上31層;基礎(chǔ)采用群樁筏板基礎(chǔ)，筏板基礎(chǔ)平面尺寸72.2 m ×33.1 m、厚度1.4 m，方量約為 3 350 m3，屬大體積混凝土，強(qiáng)度等級C35。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 技術(shù)資料準(zhǔn)備

完成筏板基礎(chǔ)施工前的各項技術(shù)資料;編制筏板基礎(chǔ)大體積混凝土施工方案，確定合理的施工順序及工期;編制大體積混凝土溫度計算及溫測布置方案，并制定施工應(yīng)急預(yù)案。

2.2 施工現(xiàn)場準(zhǔn)備

復(fù)核墊層厚度及標(biāo)高位置;復(fù)核筏板基礎(chǔ)邊線及主控軸線位置;復(fù)核筏板鋼筋、剪力墻、柱插筋位置、標(biāo)高、尺寸;復(fù)核筏板邊緣磚模、外剪力墻模板位置、標(biāo)高;復(fù)核后澆帶、施工縫及預(yù)埋件等是否均符合設(shè)計要求。

2.3 施工人員及機(jī)具、設(shè)備配備

確定項目部各崗位人員組成名單，指定專人負(fù)責(zé)混凝土澆筑、溫度監(jiān)測、養(yǎng)護(hù)保溫等重要施工環(huán)節(jié);安排具有豐富施工經(jīng)驗的技術(shù)班組參與澆筑作業(yè)。澆筑前對所有人員進(jìn)行技術(shù)交底。

根據(jù)方案確定，施工現(xiàn)場配備兩臺泵車、15輛攪拌運輸車;現(xiàn)場已安裝一臺塔吊，另需配備相應(yīng)數(shù)量的插入式混凝土振動棒、平板振動器及溫測所需的電子測溫儀等設(shè)備。為防止意外情況發(fā)生，現(xiàn)場準(zhǔn)備一臺大功率柴油發(fā)電機(jī)作為備用。

3 混凝土原材料的選用

3.1 拌合用水

普通自來水;pH值＞4。

3.2 水泥

厚大體積的混凝土，水泥宜優(yōu)先選用低水化熱的粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥［1］。因本工程基礎(chǔ)處于呈弱酸性質(zhì)的地下水位之下，故采用抗硫酸鹽侵蝕性較好的42.5級礦渣硅酸鹽水泥，且耐熱性較好。

3.3 細(xì)骨料

細(xì)骨料對混凝土拌合物的可泵性有很大影響，宜采用級配良好、細(xì)度模數(shù)為2.5～3.2之間的中砂，含泥量不得大于3.0%，泥塊含量不得大于 1.0%［1］。

3.4 粗骨料

粗骨料的粒徑、級配和形狀對混凝土拌合物的可泵性有著十分重要的影響。當(dāng)采用碎石、泵送高度小于50 m時，粗骨料的最大粒徑與輸送管徑之比不大于1∶3。粗骨料應(yīng)采用連續(xù)級配，針片狀顆粒含量不宜大于10%，其含泥量不得大于1.0%，泥塊含量不得大于 0.5%［1］。

3.5 礦物摻合料、外加劑

礦物摻合料是混凝土的重要組成材料，它可以改變混凝土的性能。加入適量的粉煤灰作為摻合料，可以起到降低水化熱，提高混凝土和易性，增加后期強(qiáng)度，節(jié)約水泥等作用。另外，粉煤灰的加入可以減少混凝土的收縮變形，彌補(bǔ)礦渣硅酸鹽水泥干縮變形較大的缺點。其用量不超過水泥用量的8%。

外加劑采用摻量為水泥重量0.1%的羥基羧酸類緩凝劑，以減少混凝土運輸過程中的坍落度損失，可以使混凝土較長時間保持良好的和易性，并且降低水化熱。

3.6 配合比控制

根據(jù)設(shè)計要求、氣溫條件、原材料質(zhì)量及現(xiàn)場施工作業(yè)條件，由混凝土供應(yīng)站確定最佳施工配合比。施工時，嚴(yán)格按配合比稱量，嚴(yán)格控制攪拌時間，嚴(yán)格控制水灰比。

4 混凝土的攪拌與運輸

4.1 混凝土的攪拌

本工程選用預(yù)拌商品混凝土。攪拌站全過程采用電腦控制機(jī)械化操作，自動稱量、上料、攪拌、出料，確保混凝土質(zhì)量穩(wěn)定可靠。攪拌過程仍需嚴(yán)格控制粗細(xì)骨料粒徑及含泥量;定期檢測砂石含水率，及時調(diào)整配合比。

4.2 混凝土的運輸

本工程距離攪拌站約10 km，現(xiàn)場水平泵送最遠(yuǎn)距離約40 m。現(xiàn)場以外混凝土采用攪拌運輸車運送，運送要確保連續(xù)且在1 h內(nèi)完成;現(xiàn)場至操作面泵送由兩臺泵車完成，時間不超過15 min。

泵送過程應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土坍落度，若因運輸過程造成坍落度損失、流動性降低而出現(xiàn)泵送困難，應(yīng)由攪拌站試驗員調(diào)整。此時不可加水，應(yīng)加入一定濃度的高效減水劑溶液，總量不超過配合比用水量的1%，并加速攪拌1 min后再進(jìn)行泵送。泵送混凝土?xí)r，應(yīng)保證混凝土泵連續(xù)工作，受料斗內(nèi)應(yīng)有足夠的混凝土，泵送間歇時間不宜超過15 min［2］，以防止管內(nèi)混凝土堵塞和料斗中混凝土離析。

5 混凝土的澆筑

為提高整體性，防止底板出現(xiàn)滲漏，筏板混凝土采用一次性澆筑完成，不留施工縫。澆筑時，應(yīng)由遠(yuǎn)而近澆筑，不得在同一位置連續(xù)布料，應(yīng)在2 m～3 m范圍內(nèi)水平移動布料，以防混凝土堆積。兩臺泵車同時工作，采用“之”字形澆筑，澆筑區(qū)域獨立且首尾閉合。每個澆筑口分別布置三道振動棒，采用斜向分層澆筑，每層厚度控制在300 mm～500 mm之間，坡度控制在1∶6內(nèi)。振動棒插入的間距一般為400 mm左右，且應(yīng)插入下層混凝土50 mm～100 mm，振搗時間一般為15 s～30 s，以混凝土表面浮漿且不再下沉為宜。澆筑完畢后，混凝土表面應(yīng)適時用木抹子壓實、抹平，以防止產(chǎn)生收縮裂縫。對于有預(yù)埋件、預(yù)留洞或者鋼筋較為密集的部位，在澆筑前應(yīng)制定好相應(yīng)的技術(shù)措施，以確保布料順暢、振搗密實。

6 混凝土的養(yǎng)護(hù)與溫度控制

養(yǎng)護(hù)是大體積混凝土施工中一項關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對混凝土早期強(qiáng)度的形成和防止混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生至關(guān)重要。通過養(yǎng)護(hù)，可以使混凝土表面保持合適的溫度和濕度，降低混凝土表面與內(nèi)部的溫差，從而防止混凝土裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展［3］?；炷翝仓瓿蛇_(dá)到終凝即可將表面覆蓋麻袋或草袋進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)。當(dāng)室外平均氣溫高于+5℃，混凝土的澆水養(yǎng)護(hù)時間，對采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，不得少于7 d，對摻用緩凝型外加劑、礦物摻合料或有抗?jié)B性要求的混凝土，不得少于14 d。澆水次數(shù)應(yīng)根據(jù)能保持混凝土處于濕潤的狀態(tài)來決定［1］。

大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)，既要滿足強(qiáng)度增長的需要，又是進(jìn)行人工溫控的重要措施與手段。首先要按測溫布置圖合理布置測溫點，集水坑處混凝土厚度最大是混凝土中心溫度最高的部位，因此集水坑是測溫的重點區(qū)域。此外，筏板的邊緣、轉(zhuǎn)角等處也是測溫的主要監(jiān)控區(qū)域。每個測溫點分別在混凝土厚度方向布置三個測點:第一個點距筏板底300 mm，第二個點距筏板厚度1/2處，第三個點距筏板上表面50 mm，以便同時監(jiān)測混凝土結(jié)構(gòu)中心溫度與表面溫度。

測點的布設(shè)與混凝土的澆筑同步完成，自澆筑完成起前4 d每2 h測一次，5 d～7 d每4 h測一次，8 d～14 d每天一次。專人測溫，并認(rèn)真填寫測溫記錄。監(jiān)測過程中，若出現(xiàn)混凝土內(nèi)部與表面溫度差接近25℃，按照每擴(kuò)大1.5℃緊急增加覆蓋一層麻袋(厚10 mm)等措施處理，以減緩表層熱量散失，達(dá)到控制溫差的目的。

7 混凝土的質(zhì)量控制

大體積混凝土與普通鋼筋混凝土相比，有著結(jié)構(gòu)厚實笨重、體量大、施工技術(shù)要求高等特點。由于其獨特的施工特性，使其在建設(shè)和使用過程中，均會出現(xiàn)不同程度的施工裂縫，其中，溫度裂縫是較為普遍的一種。在確?；炷猎O(shè)計強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡可能地減少水泥用量，盡量采用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥或粉煤灰硅酸鹽水泥，以降低由于水化熱產(chǎn)生造成的混凝土內(nèi)部溫度升高。另外，通過添加一定類型的摻合料與外加劑，既可以起到改善混凝土性能、降低水化熱升溫，同時又可以減少混凝土干縮、提高混凝土抗裂性能的作用。此外，大體積混凝土澆筑后采取保溫覆蓋潮濕養(yǎng)護(hù)，對減小混凝土的內(nèi)外溫差和表面急劇熱擴(kuò)散，防止混凝土因溫差過大引起的溫度收縮應(yīng)力導(dǎo)致出現(xiàn)有害裂縫具有重要作用［4］，因此必須高度重視，并做好相應(yīng)工作。

8 結(jié)語

通過本工程實踐，大體積混凝土施工技術(shù)又一次在筏板基礎(chǔ)工程中成功應(yīng)用。經(jīng)檢測與驗收，筏板基礎(chǔ)工程質(zhì)量滿足設(shè)計要求及施工質(zhì)量驗收規(guī)范要求。

［1］《建筑施工手冊》編寫組.建筑施工手冊［M］.第4版.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2003.

［2］中國建筑工業(yè)出版社.現(xiàn)行建筑質(zhì)量安全管理規(guī)范大全(縮印本)［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2002.

［3］黃智豐.大體積混凝土的澆筑施工［J］.廣西大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2008(6):59.

［4］彭立海.大體積混凝土溫控與防裂［M］.鄭州:黃河水利出版社，2005.

［5］劉力源.大體積混凝土施工過程控制要素分析［J］.山西建筑，2011，37(26):130-131.