基礎筏板大體積混凝土施工技術

楊鴻濱

近年來,我公司承建了不少高層建筑,如甘肅省委大教梁住宅區4號、5號住宅樓工程、仙居綜合樓(中廣宜景灣)工程均為33層框剪結構高層住宅樓,其基礎結構形式均為平板式筏形基礎,其中甘肅省委大教梁住宅區4號、5號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。在進行上述工程施工時,我公司采取了一系列施工技術措施,保證了基礎筏板大體積混凝土施工的順利進行,并確保了基礎筏板施工質量。下面就基礎筏板大體積混凝土施工技術措施作一簡要總結。

1 大體積混凝土配合比設計

大體積混凝土配合比要進行專項委托設計,委托時除明確混凝土強度等級、耐久性、抗滲等級等設計要求外,要重點強調以下幾個方面：1)砂石料的質量。細骨料宜選用中砂,細度模數宜大于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的連續級配石子,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確定,但不得超過膠凝材料用量的40%。3)坍落度和水膠比。目前大體積混凝土一般均采用機械泵送進行澆筑施工,這就要求大體積混凝土應滿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)初凝時間。混凝土初凝時間是保證大體積混凝土順利澆筑和保證基礎筏板施工質量的一項重要內容。由于基礎筏板混凝土澆筑量一般較大,澆筑時間往往比較長。因此,在配合比設計時,施工單位應與商品混凝土供應廠家加強聯系與溝通,選擇合理的運輸車的安排、合理的運輸路線,計算施工現場澆筑混凝土的速度,并考慮商品混凝土運輸距離、氣溫狀況、交通擁擠程度以及到現場后等候澆筑的時間等不利因素,最終確定出一個合理運輸澆筑時間,作為控制配合比設計時大體積混凝土初凝時間的控制依據,避免出現因商品混凝土過早初凝而影響基礎筏板大體積混凝土施工的情況,保證進場商品混凝土質量。5)大體積混凝土配合比強度控制。由于大體積混凝土中粉煤灰摻量往往較大,相應水泥用量有所減少,從而造成混凝土強度增長速度相對減緩。因此,施工單位應與建設單位、設計單位協商,對基礎筏板大體積混凝土建議采用60 d(或90 d)強度進行控制,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)由于基礎筏板厚度往往較大,混凝土澆筑體量也比較大,為加快基礎筏板混凝土施工進度、保證施工質量,通常使用混凝土拖式泵、汽車泵等機械泵送澆筑,其中因汽車泵具有機動靈活、沒有泵管安裝拆除的繁瑣作業等優點而更具應用優勢。

2)在基礎筏板混凝土澆筑時,宜采用整體斜截面分層連續澆筑的方法進行施工。根據筏板厚度及混凝土泵送澆筑強度確定合理的分層厚度(一般不大于500 mm厚),避免基礎筏板混凝土出現施工縫,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,確保基礎筏板結構的整體性。另外,通過大體積混凝土整體斜截面分層連續澆筑,使混凝土澆筑一次需要量相對減少,便于混凝土振搗密實,容易保證大體積混凝土的澆筑質量;而且,分層澆筑時可利用混凝土層面散熱,有利于降低大體積混凝土內部溫升,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)基礎筏板大體積混凝土澆筑時,宜采用插入式振搗棒進行機械振搗。振搗棒通常分三道布置,第一道布置在出料點,使混凝土形成自然流淌坡度,第二道布置在坡腳處,確保混凝土下部密實,第三道布置在斜面中部,在斜面上各點要嚴格控制振搗時間、移動距離和插入深度。2)振搗棒操作要做到“快插慢拔”,均勻振搗,插點要均勻排列,插點采用并列式和交錯式均可;插點間距為300 mm～400 mm,插入到下層尚未初凝的混凝土中約50 mm～100 mm,振搗時間一般以10 s為宜,不應漏振或過振,振搗延續時間應以混凝土表面浮漿,無氣泡,不下沉為止。

2.3 二次復振及二次抹壓

大體積混凝土澆筑過程中,注意控制在混凝土初凝時間內對已初步澆筑成型的基礎筏板混凝土進行適度二次復振,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。增強混凝土密實性,提高混凝土與鋼筋的握裹力和抗滲、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刮尺刮平,用鐵抹子搓平壓實,終凝前及時進行人工二次反復抹壓。人工二次抹壓時先用鐵抹子壓實,再用木抹子打磨壓實,以消除閉合混凝土早期失水收縮產生的裂縫。

2.4 大體積混凝土試塊留置

基礎筏板大體積混凝土澆筑時,試塊采取如下原則進行留置：大體積混凝土同一個配合比連續澆筑不超過200 m3要取樣一次,每次取樣至少留置一組;有抗滲要求的混凝土制作抗滲試件,每連續澆筑500 m3留置一組,且每項工程不得少于兩組。

3 大體積混凝土養護

1)基礎筏板大體積混凝土澆筑完成后及時進行保溫保濕養護,養護方法通常采用覆蓋保濕保溫養護、蓄水養護等方式進行。建議基礎筏板大體積混凝土養護方法首選蓄水養護法。如甘肅省委大教梁住宅區4號、5號住宅樓工程及仙居綜合樓(中廣宜景灣)工程,基礎筏板施工均處于冬季,通過采用蓄水養護方法,養護期間大體積混凝土內外溫差始終控制在25℃之內,保溫保濕養護效果良好,基礎筏板未發現有害裂縫,有效保證了基礎筏板的施工質量。2)當采用蓄水養護時,在澆筑過程中,對于已收漿工作完成的混凝土面,及時灑水進行臨時養護,防止表面混凝土脫水,同時在筏板邊砌筑兩皮實心黏土磚,用砂漿抹面,待大體積混凝土澆筑完成后及時蓄水進行保溫保濕養護(當基礎筏板面積較大時可砌磚分倉,以便分段進行蓄水養護)。養護蓄水的深度通過計算確定,一般不宜少于5 cm。3)根據相關規定,大體積混凝土養護時間不得少于14 d。根據經驗,混凝土水化熱通常在混凝土澆筑后3天左右出現峰值(具體時間可通過測溫確定),為便于后續施工順利進行,當采用蓄水養護方法時,蓄水時間滿7 d后可撤除蓄水(具體撤除蓄水時間須經測溫技術核查確定),改為自然保濕養護(當環境平均氣溫低于5℃時,不得直接澆水),養護時間不少于7 d。

4 大體積混凝土測溫

1)基礎筏板大體積混凝土施工時主要控制兩個溫差：a.混凝土中心溫度和混凝土表面溫度之差不應大于25℃;b.混凝土表面溫度與大氣溫度之差不應大于20℃。2)施工中通常采用電子測溫儀對基礎筏板大體積混凝土進行測溫工作,如我公司在大體積混凝土施工時使用JDC-2型電子測溫儀(-30℃～120℃)及其專用測溫探頭和測溫線進行混凝土溫度動態監控,測溫時測溫線插頭與測溫儀連接,由測溫儀數字顯示,直接讀取該測溫點混凝土當時溫度值。3)在大體積混凝土澆筑前,根據基礎筏板平面形狀、尺寸及厚度,在基礎筏板中心、角部等有代表性部位布置測溫點并預埋測溫線,測溫點布置以保證能全面反映混凝土內部各點溫度的前提下盡量減少布點數量為原則。4)測溫線埋設時,測溫探頭分別布置在基礎筏板上、中、下三個位置,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)測溫時間控制如下：大體積混凝土澆筑完成后前4天每隔2 h測量一次,第5天～第7天每隔4 h測量一次,7天后混凝土溫度變化趨于穩定時停止測溫(建議按溫差不大于10℃進行控制)。6)測溫過程中要做好測溫記錄,對測溫過程中發現的異常情況,及時檢查采取有效措施,保證兩個溫差均控制在要求數值范圍內,防止基礎筏板混凝土出現開裂情況。

5 結語

基礎筏板大體積混凝土的施工,從混凝土的配合比設計開始直至混凝土的養護工作結束,每個環節均需認真對待,特別要對大體積混凝土的初凝時間、澆筑時的二次復振抹壓、保濕保溫養護等方面工作引起足夠的重視,通過對施工中每個環節、每個細節進行認真對待和控制,方可使基礎筏板大體積混凝土施工質量得到有效控制,保證工程施工整體質量。

[1]GB 50204-2002,混凝土結構工程施工質量驗收規范[S].

[2]GB 50496-2009,大體積混凝土施工規范[S].

[3]權國喜.大體積混凝土施工技術淺議[J].山西建筑,2008,34(27)：167-168.