商業(yè)建筑筏板基礎(chǔ)大體積混凝土澆筑施工技術(shù)探究

周富海

上海三湘建筑裝飾工程有限公司 上海 200434

1 引言

如今我們國家建設(shè)工程通過飛躍式的發(fā)展，相當(dāng)規(guī)模的高層、超高層項(xiàng)目崛起，然而超厚大體積筏板基礎(chǔ)得到了廣泛的應(yīng)用。但由于大體積混凝土工程所具有的特性是，在澆筑完成至硬化的過程中會(huì)產(chǎn)生大量水化熱，在水化熱過程中會(huì)使混凝土內(nèi)部溫度急劇上升，形成混凝土內(nèi)部和外部溫差較大，導(dǎo)致應(yīng)力裂縫，這樣的裂縫會(huì)影響建筑物的結(jié)構(gòu)安全和使用功能，因此對(duì)于超厚大體積混凝土筏板基礎(chǔ)施工就要科學(xué)有效的控制，才能符合我國百年大計(jì)的質(zhì)量目標(biāo)。

2 工程概況

本工程位于河北省廊坊市三河市鎮(zhèn)燕高北路西側(cè)，高橫一路南側(cè)，主樓19層，層高4.50m，總高度為86.60m，總建筑面積為50813m2，框架墻與框架-核心筒結(jié)構(gòu)型式，其中3#樓筏板基礎(chǔ)厚度為1.80m，承臺(tái)部位厚度為4.30m，筏板基礎(chǔ)混凝土標(biāo)號(hào)C35P6，澆筑量約為8000m3，屬大體積混凝土施工。因此必須采取相應(yīng)的施工組織措施，減少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。

3 大體積混凝土施工特點(diǎn)

大體積混凝土連續(xù)澆筑的體量大、厚度大、施工持續(xù)時(shí)間長、強(qiáng)度等級(jí)高、對(duì)防滲的要求也比較高，一般多作為高層建筑工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。而本工程筏板基礎(chǔ)混凝土最厚的承臺(tái)部位達(dá)到4.3m厚，最薄的也有1.8m厚，如果施工不當(dāng)，容易使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫差導(dǎo)致應(yīng)力裂縫和施工不連續(xù)造成的冷縫，對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)安全和使用功能會(huì)受到極大的影響。

4 大體積混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 混凝土配合比設(shè)計(jì)

因本工程承臺(tái)基礎(chǔ)及筏板板混凝土澆筑量較大，為了保證混凝土材料的及時(shí)供應(yīng)，經(jīng)考察擬選用三河宏祥砼有限公司進(jìn)行筏板基礎(chǔ)混凝土的供應(yīng)任務(wù)。并針對(duì)本工程就主要材料作以下要求：

1）水泥：水泥水化熱是導(dǎo)致混凝土溫度裂縫的主要材料[1]，所以就要選用低水化熱、凝結(jié)時(shí)間長的水泥，通過研判本工程采用中熱普通硅酸鹽水泥，且水泥的水化熱要控制在3d水化熱不大于240kj/kg，7d水化熱不大于270kj/kg，嚴(yán)格通過檢測(cè)報(bào)告來判斷選用，不合格的堅(jiān)決不得使用。

2）粗骨料：骨料選用5～25mm 的碎石，針片狀顆粒含量不大于15%，含泥量不大于1%，并且級(jí)配要求良好。

3）細(xì)骨料：砂宜選用中砂，細(xì)度模數(shù)大于2.3，含泥量不大于3%，泥塊含泥量按重量計(jì)≤1.0%，有害物質(zhì)按重量計(jì)≤1.0%。砂的表面積越小配制同強(qiáng)度混凝土的水泥用量就會(huì)減少，從而起到降低水化熱的效果。

4）摻合料：為了保障混凝土的粘聚性、流動(dòng)性、保水性因此在混凝土中添加摻合料，選用粉II級(jí)粉煤灰和S95級(jí)礦渣粉，配制合理的摻合料可以減少水泥用量和單位用水量，從而降低水化熱，還能改善混凝土可泵性。

5）外加劑：大體積混凝土外加劑可以減低水泥的水化熱，尤其是減水劑是一種在維持混凝土坍落度不變的條件下，能對(duì)水泥顆粒有分散作用，因而減少單位用水量。膨脹劑在水泥凝結(jié)硬化時(shí)隨之體積膨脹，起到補(bǔ)償收縮的作用，能有效的提高混凝土的性能。該工程選用用了聚羧酸（JFL-2）減水劑和膨脹劑（UEA-Ⅰ型）。

6）坍落度：筏板大體積混凝土采用泵送澆筑的方式，其塌落度要求入泵時(shí)最高不超過180mm，最低不小于120mm。

最終確定水泥272kg/m3，水170kg/m3，砂735kg/m3，石子1019kg/m3，聚羧酸減水劑9.9kg/m3，膨脹劑26kg/m3，礦粉70kg/m3，粉煤灰74kg/m3，水膠比0.4，砂率42%。結(jié)果坍落度、和易性、強(qiáng)度等指標(biāo)都很好。

4.2 混凝土澆筑

4.2.1 人員機(jī)械準(zhǔn)備

為了順利高效的完成此次大體積筏板基礎(chǔ)混凝土的澆筑，決定以項(xiàng)目經(jīng)理為主導(dǎo)指揮。勞動(dòng)力配置根據(jù)泵車數(shù)量確定分配如下：混凝土澆筑按照兩班制換班作業(yè)，每班32人進(jìn)行施工，共計(jì)64人，另外配備2人專職電工輪流值班，提前了解好氣候情況，避免雨天施工，策劃好澆筑流程，任務(wù)分工到位，責(zé)任落實(shí)到人，組織各級(jí)相關(guān)人員進(jìn)行技術(shù)交底，以確?；炷恋臐仓|(zhì)量。

為了保障此次筏板基礎(chǔ)混凝土的施工連續(xù)性和整體性[2]，布置4臺(tái)56m汽車泵，分別在南面2臺(tái)東面2臺(tái)，通過計(jì)算：N=60m/h(8km/40km/h+0.3)/10m3=4臺(tái)混凝土運(yùn)輸車，4臺(tái)泵車應(yīng)該配備16輛混凝土運(yùn)輸車，另外要求攪拌站隨時(shí)配備兩臺(tái)泵車備用。插入式振動(dòng)棒8臺(tái)，預(yù)備2臺(tái)，平板振搗器2臺(tái)且預(yù)備1臺(tái)，手臺(tái)通訊器10部，水泵7臺(tái)，電焊機(jī)4臺(tái)，以及流動(dòng)電箱、燈具、刮杠、抹子、鐵鍬、120KW的發(fā)電機(jī)備用等設(shè)備。

4.2.2 澆筑順序

混凝土澆筑采用整體分段分層連續(xù)澆搗施工形式，在主樓電梯井和集水井部位因深度較大，故每次澆筑高度控制在500mm范圍內(nèi)。第一次澆搗承臺(tái)區(qū)域1.7m厚（標(biāo)高-10.000m～-8.300m），第二次澆搗至大底板面（標(biāo)高-8.300m～-5.700m）。4臺(tái)汽車泵同時(shí)由西向東推進(jìn)，直至收頭。

4.2.3 澆筑方法

此次澆筑按分段分層澆筑型式進(jìn)行，對(duì)每一車混凝土進(jìn)行入模前的溫度檢測(cè)，專人負(fù)責(zé)調(diào)配混凝土運(yùn)輸車輛，不要讓混凝土車輛在現(xiàn)場(chǎng)滯留過久，確?；炷淋囘M(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后25分鐘內(nèi)放料完成。按要求對(duì)現(xiàn)場(chǎng)混凝土進(jìn)行塌落度檢測(cè)，對(duì)于不合格的混凝土堅(jiān)決作退場(chǎng)處理。第一階段4臺(tái)泵車同時(shí)從西北角承臺(tái)依次向東推進(jìn)，先澆筑深坑部位；第二階段待4h后，南面兩臺(tái)泵車回到西北角開始澆筑上部1.8厚部位。東面兩臺(tái)泵車?yán)^續(xù)向東推進(jìn)深坑部位混凝土澆筑。澆筑時(shí)要根據(jù)時(shí)間和現(xiàn)場(chǎng)混凝土流淌面積,及時(shí)調(diào)整上層混凝土的覆蓋，一定要在下層混凝土初凝前覆蓋上層混凝土，避免產(chǎn)生冷縫，覆蓋上層混凝土?xí)r振動(dòng)棒一定要插入下層混凝土50mm以上，確保界面銜接密實(shí)。保障每個(gè)斜面和每個(gè)平面的混凝土每層覆蓋是都是在初凝前完成。第三階段是澆筑到筏板面標(biāo)高時(shí),振搗后用刮尺平整，然后在初凝前用平板振動(dòng)器進(jìn)行混凝土面層振實(shí)，因?yàn)榛炷猎诔翆?shí)的過程中粗骨料會(huì)下沉，導(dǎo)致面層水泥漿料過厚且不密實(shí)，容易收縮開裂，并且還會(huì)使混凝土與鋼筋黏裹不牢靠，在面層混凝土初凝前1小時(shí)要用機(jī)械抹光機(jī)進(jìn)行混凝土面層二次抹壓，然后及時(shí)覆蓋薄膜保濕養(yǎng)護(hù)。在每階段澆筑過程中要及時(shí)排除積水、泌水和浮漿，在澆筑吊模處要先將吊模下口混凝土澆筑平待初凝時(shí)在澆筑吊模內(nèi)混凝土土，這樣可以防止混凝土沉實(shí)所產(chǎn)生的吊模根部混凝土不密實(shí)情況。

4.3 混凝土振搗

隨著混凝土流淌的方向布置振搗，一般是以出料口，斜面中部和斜面尾部分別布置振搗人員。振搗應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注每層銜接處、邊角處的振搗，以及吊模處、集水井、電梯井、預(yù)埋構(gòu)件等處的振搗。不要漏振，過振，振搗不密實(shí)，振搗不及時(shí)等現(xiàn)象發(fā)生，也不得觸碰測(cè)溫設(shè)備。

振搗方式采用行列式和交錯(cuò)式。要保障振動(dòng)棒每次移動(dòng)的位置間距不要大于振動(dòng)棒作用半徑的1.5倍，距模板處也不要大于振動(dòng)棒的作用半徑0.5倍范圍。在混凝土的初凝時(shí)間以內(nèi)要間隔半小時(shí)左右進(jìn)行再次振搗，可以有效的排除混凝土中的泌水和空氣，使其混凝土更為密實(shí)。

4.4 溫度控制

為了準(zhǔn)確地掌握大體積混凝土的水化熱變化情況，以及不同深度處溫度的變化規(guī)律，隨時(shí)監(jiān)控溫差的動(dòng)態(tài)變化，而采取養(yǎng)護(hù)措施，杜絕混凝土因?yàn)闇囟茸兓▌?dòng)大而產(chǎn)生應(yīng)力裂縫，對(duì)基礎(chǔ)筏板混凝土必須做好測(cè)溫工作，進(jìn)行信息化跟蹤和監(jiān)控[3]。

設(shè)置測(cè)溫點(diǎn)，本工程在平面上，以中軸線劃分，長向筏板處布置4個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，短向底板處布置3個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，斜向底板處布置3個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，共設(shè)置10個(gè)溫控點(diǎn)。本工程測(cè)溫采用便攜式建筑電子測(cè)溫儀傳感器（DS18B20），測(cè)溫時(shí)將便攜式儀表（JDC-I）、測(cè)溫探頭、測(cè)溫線配合使用，作好測(cè)溫點(diǎn)位的編號(hào)及溫度測(cè)量記錄，以便隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。

測(cè)溫線的放置：每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置設(shè)置縱向Φ20鋼筋棍，測(cè)溫元件用細(xì)鐵絲綁扎在鋼筋棍上，并保證相互絕緣，導(dǎo)線沿鋼筋網(wǎng)引至無線發(fā)射器，二次儀表設(shè)在測(cè)溫房內(nèi)，定時(shí)接收溫度信息。每個(gè)基礎(chǔ)混凝土澆注前安裝好測(cè)溫元件、引出導(dǎo)線、連接儀表，并檢查元件是否完好，如有損壞及時(shí)更換。

測(cè)溫頻率：按《大體積混凝土溫度測(cè)控技術(shù)規(guī)范》GB/T 51028-2015規(guī)定：混凝土澆筑后，每隔15min～60min,測(cè)量記錄溫度1次。故此次監(jiān)測(cè)頻率為：從混凝土澆注開始監(jiān)測(cè)人員在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)溫度變化，監(jiān)測(cè)頻率為每小時(shí)測(cè)量1次數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)混凝土澆搗3-5d內(nèi)底板溫度將達(dá)到最高點(diǎn)，然后逐漸降溫，在砼澆筑后開始測(cè)溫工作，為此擬采用以下測(cè)溫頻度：2-4天每4h測(cè)溫一次； 5-14天每8h測(cè)溫一次；14天以后每24h測(cè)溫一次；測(cè)溫后應(yīng)及時(shí)做好測(cè)溫記錄，當(dāng)內(nèi)外溫差小于15℃時(shí)，停止測(cè)溫。

測(cè)溫控制：如果出現(xiàn)底板內(nèi)外最大溫差接近或超過25℃時(shí)，立即報(bào)警，并提出控溫措施，包括增加該點(diǎn)附近區(qū)域?yàn)⑺?、增加草包和塑料薄膜覆蓋等措施，使溫差控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)。

測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)整理：每天測(cè)溫以后，及時(shí)做好數(shù)據(jù)整理，找出每天各測(cè)溫點(diǎn)的最高和最低溫度，計(jì)算混凝土內(nèi)外溫差，并將結(jié)果及時(shí)上報(bào)技術(shù)部，以便視其溫差采取措施。測(cè)溫結(jié)束后，最后提交測(cè)溫總報(bào)告，繪制溫度與時(shí)間曲線如（圖1），并進(jìn)行溫度應(yīng)力計(jì)算分析[4]。

圖1 3-1各測(cè)點(diǎn)傳感器溫度變化曲線

經(jīng)過每道工序的認(rèn)真把關(guān)，實(shí)測(cè)結(jié)果完全符合要求。

4.5 混凝土養(yǎng)護(hù)處理

大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)是項(xiàng)關(guān)鍵的工作，應(yīng)該足夠重視，為了更好的杜絕混凝土水化熱過快導(dǎo)致混凝土裂縫，因此要采用保濕保溫的措施來延緩水化熱變化，必須保持混凝土的相對(duì)濕度在80%以上。

提高混凝土養(yǎng)護(hù)溫度，可加速水化反應(yīng)，獲得早期較高強(qiáng)度，可減小大體積混凝土內(nèi)外溫差。本工程大體積混凝土采用覆蓋塑料薄膜和麻袋方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。如出現(xiàn)溫差接近或超25℃，將采取增加保溫保濕措施。

混凝土面層整平抹光后，就要覆蓋塑料薄膜進(jìn)行保水養(yǎng)護(hù)，然后再根據(jù)測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)來確定覆蓋麻袋、草包的時(shí)間和厚度，現(xiàn)場(chǎng)另備1層土工布以作保溫保濕備用材料。

砼養(yǎng)護(hù)不少14d，日常氣溫超過28℃時(shí)，覆蓋塑料薄膜或不間斷來回噴水養(yǎng)護(hù)，保持混凝土表面濕潤。所用養(yǎng)護(hù)水必須是飲用水，不得用含有酸堿性的污染水。

5 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

質(zhì)量是一個(gè)企業(yè)的根基，也是履行社會(huì)責(zé)任的主體，更是我們每位參與者應(yīng)該堅(jiān)守的職業(yè)道德，要從思想上敬重質(zhì)量，以優(yōu)良的質(zhì)量觀為榮。

項(xiàng)目部要根據(jù)公司的質(zhì)量目標(biāo)，質(zhì)量方針落實(shí)到位，根據(jù)項(xiàng)目的特點(diǎn)健全質(zhì)量保障責(zé)任制度，嚴(yán)格執(zhí)行“三檢制度”；事前做好可行的方案交底，標(biāo)準(zhǔn)交底，工藝交底。過程注重巡查、檢查動(dòng)態(tài)糾偏，事后收集資料，經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，改進(jìn)創(chuàng)新。項(xiàng)目部要以項(xiàng)目經(jīng)理為質(zhì)量控制的責(zé)任主體，層層分解落實(shí)，監(jiān)督管理，獎(jiǎng)罰分明。

項(xiàng)目部要組織按橫向到邊，縱向到底的原則進(jìn)行詳細(xì)交底，讓所有參與者都應(yīng)該很明白自己的崗位職責(zé)和工藝要求，以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

建立大體積澆筑施工質(zhì)量控制點(diǎn)：1、每一分層澆筑的時(shí)間控制，通過現(xiàn)場(chǎng)專人記錄時(shí)間和觸探方法結(jié)合，堅(jiān)決杜絕冷縫發(fā)生；2、現(xiàn)場(chǎng)混凝土的坍落度檢測(cè)，不符合標(biāo)準(zhǔn)的混凝土堅(jiān)決不得入場(chǎng)；3、堅(jiān)決杜絕現(xiàn)場(chǎng)給混凝土加水；4、基坑積水全面跟蹤檢查及時(shí)處理；4、現(xiàn)場(chǎng)專人跟蹤振搗工序，杜絕漏振、過震、振搗不及時(shí)等；5、專人負(fù)責(zé)檢查鋼筋保護(hù)層厚度防止施工過程中對(duì)鋼筋保護(hù)層的破壞；6、對(duì)于插筋和預(yù)埋件的軸線位置進(jìn)行跟蹤檢測(cè)確保位置準(zhǔn)確；7、混凝土澆筑的標(biāo)高控制；8、混凝土面層二次磨壓的時(shí)間控制；9、養(yǎng)護(hù)時(shí)間的控制和跟蹤；10、影像資料和數(shù)據(jù)收集整理。

6 環(huán)境保護(hù)與文明施工

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)防止泥漿外帶，要派專人對(duì)進(jìn)出場(chǎng)車輛進(jìn)行沖洗；對(duì)現(xiàn)場(chǎng)道路要隨時(shí)灑水清掃防止揚(yáng)塵；進(jìn)場(chǎng)車輛禁止鳴笛；施工現(xiàn)場(chǎng)要設(shè)置專用的混凝土運(yùn)輸車料斗清洗池，防止料斗殘余料灑落在交通道路上；現(xiàn)在要有專人負(fù)責(zé)指揮進(jìn)出車輛及排隊(duì)車輛，保障現(xiàn)場(chǎng)有條不亂。

7 結(jié)論

湘德商業(yè)辦公項(xiàng)目（一期）工程筏板超大體積混凝土工程施工通過努力順利圓滿的完成了任務(wù)。本工程從實(shí)測(cè)質(zhì)量，觀感質(zhì)量都達(dá)到優(yōu)良，沒有出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，為整體建筑奠定了基礎(chǔ)。其中離不開精心的策劃，科學(xué)的管理，合理的部署，嚴(yán)格的執(zhí)行以及優(yōu)化創(chuàng)新，充分提升大體積混凝土筏板基礎(chǔ)在建設(shè)工程的最佳效果。