论大体积混凝土筏板基础施工技术

吴桂林

广东省轻纺建筑设计院523000

摘要：本文结合工程实际，介绍了高层建筑筏板基础大体积混凝土施工步骤，针对大体积混凝土施工难度大、容易产生裂缝的特点，对高层建筑大体积混凝土筏板基础的施工技术进行探讨，供同行参考。

关键词：大体积混凝土；筏板基础；施工技术

0引言

大体积混凝土施工技术的应用越来越普遍，如何制定可行的大体积混凝土施工方案及在施工过程中采取有效措施保证大体积混凝土的质量显得尤为重要。大体积混凝土由于截面大、水泥用量大、内外温差大、温度收缩应力大，很容易导致裂缝产生。依据大体积混凝土施工规范，做好大体积混凝土测温记录、大体积混凝土养护，是保证大体积混凝土施工质量的关键因素。大体积混凝土抗裂是一个综合性问题，只有设计与施工单位的密切配合，在结构防裂设计、材料选用、施工工艺、温控等方面采取综合技术措施，才能有效地解决这一问题。

1工程概述

在文中的个工程为：某大厦为地上28层、地下3层的框剪结构商住楼，总建筑面积33000m2。天然地基为强风化砾泥质砂岩，基础底板结构采用筏板基础，筏板长70m，宽28m，沿底板短向中部设置一道后浇带，底板厚2m，最厚的柱墩部位达3.0m，采用抗渗混凝土，总用量为5300m3，强度等级S8、C40，底板配筋为底筋双向Φ22@100，面筋双向Φ28@100，中间设1层双向Φ22@100温度钢筋。

2基础底板的施工难点

本工程采用筏板基础，地下室底板施工中必须解决好以下3方面问题：

（1）基坑底地基土在施工过程中必须免受扰动或扰动很小，要绝对保证其强度和整体性满足设计承载力要求。

（2）保证大体积混凝土的浇筑质量，控制其温度裂缝和收缩裂缝，以保证同时满足结构上的要求和防水要求。

（3）采用强度等级为S8、C45的抗渗混凝土，水化热值较高，且在夏季浇筑混凝土，其入模温度难以控制在理想值内，对大体积混凝土的质量控制极为不利。

3混凝土原材料的选用

3.1拌合用水

普通自来水；pH值＞4。

3.2水泥

厚大体积的混凝土，水泥宜优先选用低水化热的粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥。因本工程基础处于呈弱酸性质的地下水位之下，故采用抗硫酸盐侵蚀性较好的42.5级矿渣硅酸盐水泥，且耐热性较好。

3.3细骨料

细骨料对混凝土拌合物的可泵性有很大影响，宜采用级配良好、细度模数为2.5～3.2之间的中砂，含泥量不得大于3.0%，泥块含量不得大于1.0%。

3.4粗骨料

粗骨料的粒径、级配和形状对混凝土拌合物的可泵性有着十分重要的影响。当采用碎石、泵送高度小于50m时，粗骨料的最大粒径与输送管径之比不大于1：3。粗骨料应采用连续级配，针片状颗粒含量不宜大于10%，其含泥量不得大于1.0%，泥块含量不得大于0.5%。

3.5矿物掺合料、外加剂

矿物掺合料是混凝土的重要组成材料，它可以改变混凝土的性能。加入适量的粉煤灰作为掺合料，可以起到降低水化热，提高混凝土和易性，增加后期强度，节约水泥等作用。另外，粉煤灰的加入可以减少混凝土的收缩变形，弥补矿渣硅酸盐水泥干缩变形较大的缺点。其用量不超过水泥用量的8%。外加剂采用掺量为水泥重量0.1%的羟基羧酸类缓凝剂，以减少混凝土运输过程中的坍落度损失，可以使混凝土较长时间保持良好的和易性，并且降低水化热。

3.6配合比控制

根据设计要求、气温条件、原材料质量及现场施工作业条件，由混凝土供应站确定最佳施工配合比。施工时，严格按配合比称量，严格控制搅拌时间，严格控制水灰比。

4降低约束措施

4.1基础约束

本工程地基为强风化砾泥质砂岩，地基与基础底板为刚性接触，摩擦约束大，易产生贯穿性结构裂缝，减少地基约束措施采用在垫层上铺设两层防水油毡。

4.2底板侧模约束

本工程基坑支护采用人工挖孔桩及预应力锚杆，直接作为底板侧模板，当底板混凝土发生温度变形（特别是形成早期强度时产生的膨胀变形）时，底板侧模将因阻止其自由变形而对底板产生约束，容易使其底板变形或产生裂缝；外，桩间土方与挖孔桩对底板变形约束能力相差过大，易产生由不均匀变形引起的裂缝。为此，本工程在挖孔桩间填充砖块，并砌筑240mm厚的砖砌侧模，使底板四周形状规整，降低变形约束差异，并在侧模上涂刷乳化沥青两遍以减少侧模板约束引起的变形裂缝。

5混凝土入模温度控制

施工过程中要用低温水搅拌混凝土，对骨料既喷冷水雾进行预冷，又设置遮阳装置避免日光直晒，以降低混凝土拌合物的入模温度，使入模温度控制在25℃以下。为及时掌握混凝土内部温升与表面温度的变化值，在基础平面中心及边缘处分别设3个测温点，每个测温点埋设2根测温管。第一根管底埋置于基础混凝土的中心位置，测量混凝土中心的最高温度；另一根管底距基础上表面100mm，测量混凝土的表面温度，测温管均露出混凝土表面100mm。用红色水银温度计测温，以方便读数。第1d～5d，每2h测温1次，第6d后每4h测温1次，测至温度稳定为止。

6混凝土浇筑

6.1浇筑方法

根据施工工艺要求及现场情况，底板混凝土浇筑按后浇带位置分两块进行，配置2台混凝土泵采用阶梯斜面分层浇筑施工，分层厚度约为400mm，混凝土的浇筑路线如图1所示。浇筑时要有专业技术员进行现场监督指导，确保各层混凝土浇筑间歇时间不超过混凝土初凝时间。

6.2振捣

根据混凝土泵送时自然形成的流淌坡度，混凝土振捣分4个点进行，分别是泵管出料口1个，坡面中部1个，坡脚处2个，确保下部混凝土密实，振捣时严格控制振棒距离，防止离析和漏振。

6.3表面处理

大体积底板非结构性表面裂缝产生的主要原因是混凝土在初凝和终凝过程中的沉陷和收水共同作用。为加以控制，在插入式振棒刚振捣完毕后，即用刮尺进行混凝土表面的赶浆和抹平，然后再用平板振捣器进行二次振捣，确保混凝土的密实度；另外在混凝土收水并开始初凝时，或在混凝土初凝后终凝前用木抹子进行第2、3遍抹压工作，以消除此阶段由于混凝土收水硬化而产生的表面裂缝。

7混凝土的质量控制

大体积混凝土与普通钢筋混凝土相比，有着结构厚实笨重、体量大、施工技术要求高等特点。由于其独特的施工特性，使其在建设和使用过程中，均会出现不同程度的施工裂缝，其中，温度裂缝是较为普遍的一种。在确保混凝土设计强度的前提下，应尽可能地减少水泥用量，尽量采用低水化热的矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥或粉煤灰硅酸盐水泥，以降低由于水化热产生造成的混凝土内部温度升高。另外，通过添加一定类型的掺合料与外加剂，既可以起到改善混凝土性能、降低水化热升温，同时又可以减少混凝土干缩、提高混凝土抗裂性能的作用。此外，大体积混凝土浇筑后采取保温覆盖潮湿养护，对减小混凝土的内外温差和表面急剧热扩散，防止混凝土因温差过大引起的温度收缩应力导致出现有害裂缝具有重要作用，因此必须高度重视，并做好相应工作。

8总结

本工程筏板基础的特点是混凝土体积大，必须解决低水化热和大体积混凝土裂缝的问题。所以在施工过程中从配合比、浇注方法、养护以及改变约束条件等方面采取了一系列措施，并通过混凝土温度的现场监测来调整和指导施工。

参考文献：

[1]江正荣，朱国梁，编著.简明施工计算手册（第三版）.北京：中国建筑工业出版社，2010.

[3]中国冶金建设协会主编.《大体积混凝土施工规范》.北京：中国建筑工业出版社，2009.

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[4]彭立海．大体积混凝土温控与防裂［M］．郑州：黄河水利出版社，2005．

[5]刘力源．大体积混凝土施工过程控制要素分析［J］．山西建筑，2011，37（26）：130-131．