論大體積混凝土設備基礎施工技術與質量控制措施

摘要:本文分析了某廠房大體積設備混凝土設備基礎的施工方法，重點考慮如何有效地控制因水泥水化熱引起的溫差裂縫。通過對混凝土成型工藝的控制和溫度的測量，使混凝土內外溫差低于25℃，達到預防溫差裂縫的目的。

關鍵詞:大體積 混凝土設備基礎 測溫 施工

1 舉例工程概況

新疆獨山子某廠房為單層工業廠房，該建筑物長170.5m，寬12m，高18m，地上共一層，建筑面積約2200m2.該廠房內部布置1～10#(臺)設備基礎，該設備基礎底標高為-3.50m，基礎承臺頂標高為+2.25m。基礎承臺最大平面尺寸為4.2m×9.75m。該工程基礎為受動力荷載的鋼筋混凝土設備基礎，結構混凝土強度等級為C35，抗滲等級為0.8MPa。

2 主要技術措施

2.1 原材料

2.1.1 水泥 考慮到結構混凝土設計強度較高(C35)，為保證施工質量，降低水泥水化熱，選用礦渣硅酸鹽水泥。

2.1.2 骨料 ①粗骨料。因采用泵送混凝土，為提高混凝土的可泵性，根據混凝土泵的輸送管徑，選用1～2cm粒徑的碎石，碎石中不含有機雜質，其含泥量≤1%。②細骨料。選用細度模數2.6～2.8的中砂，控制細砂以0.3 mm篩孔的通過率為15%～30%，含泥量≤3%。施工前，送材料到試驗室作篩分試驗。在施工過程中，選用了高明砂。

2.2 配合比設計

2.2.1 基本要求 混凝土配合比，根據使用的材料通過試配確定。為滿足現場使用泵送施工的要求，混凝土坍落度控制在120±20mm范圍。同時，為滿足澆筑工藝的要求，同時混凝土的初凝時間控制在規范要求以內，將配合比與材料的質量要求提供給混凝土供應商進行配料供應。

2.2.2 配合比的設計:按現行《混凝土結構工程施工及驗收規范》執行。

2.3 混凝土成型工藝 根據大體積混凝土的技術特征，在確保混凝土具有良好的和易性和溫度要求(拌和溫度和澆筑溫度)的情況下，該基礎混凝土采取連續作業，一氣呵成的方法施工，以滿足結構整體澆筑及不留施工縫的需要。

2.3.1 混凝土供料方式 ①本工程采用商品混凝土，混凝土輸送泵下料的方式施工。②為確保混凝土施工的工作效率，避免施工冷縫的出現，從而縮短整體澆筑完成時間，設置1臺SHC—57型混凝土輸送泵下料。其最大泵送量為25m3/h。③為了確保混凝土連續作業，防止發生意外，除了與有關供水、供電部門加強聯系，確保供水、供電外，還在工地現場臨時設置1臺100kW的柴油發電機，以防萬一。

2.3.2 混凝土澆筑方法 本工程基礎承臺最大平面尺寸為4.2m×9.75m，厚度5.75 m。混凝土將采用斜面分層澆筑，每次澆筑以0.5m為一層，每層混凝土并不需要全部完成才澆筑第二層，要在該層混凝土初凝前覆蓋上層混凝土，一般控制在一定時間內以保證上、下層澆筑間隔不超過初凝時間。施工時，采用1臺輸送泵，由基礎承臺一端向另一端分點布料，一次打出承臺面。即“由單一方向，一個坡度，薄層覆蓋，循序推進”的方法。采用這種方法目的是使混凝土自然流向形成斜坡，以適應泵送工藝，避免輸送管道經常拆除沖洗和接長，提高泵送效率。

2.3.3 混凝土的振搗方法 混凝土的振搗方法，根據混凝土泵送時自然形成坡度的實際情況，在每個澆筑帶斜坡的頭、尾部進行振搗，使上下兩層有鋼筋網處的混凝土得以密實。另外，在側模的外邊緣，還可輔以振動棒上下、左右敲振，防止這部分混凝土出現漏振現象。

3 為確保混凝土施工質量采取了如下措施

3.1 泵送混凝土水灰比控制在不大于0.55，混凝土塌落度應根據配合比要求嚴格控制，塌落度的增加應通過調整砂率和摻用減水劑解決，嚴禁在現場隨意加水增加水來增加塌落度并控制在100-140mm為宜。

3.2 大體積混凝土施工前的準備工作除按一般混凝土施工前，必須進行物料、機具、技術和現場準備外，應根據其施工的特殊性做好附屬材料和輔助設備的準備工作，如水泵、測溫設備等。

3.3 攪拌后的混凝土及時運抵澆灌地點并入模澆筑。在運送過程中，要防止混凝土離析、灰漿流失、塌落度變化等現象，如發生離析現象，必須進行人工二次拌和后方可入模。

3.4 為了防止混凝土發生離析，當混凝土的自由傾落度超過2m時，采用串筒、溜槽下料。

3.5 混凝土采用機械振搗。振棒的操作要做到“快插慢撥”，在振搗過程中，宜將振棒上下略有抽動，以使上下振動均勻。每點振搗時間一般為20-30s為宜，但還應視混凝土表面呈水平不再顯著下沉、不再出現氣泡及表面泛出灰漿為準。分層澆筑時，振棒應插入下層5cm左右，以消除兩層之間的接縫。振搗時要防止震動模板，并應盡量避免碰撞鋼筋、預埋件、預留孔等。每完成一段，應隨即用鐵鏟攤平拍實。

3.6 混凝土的養護。采用保溫、保濕養護。為了保證新澆筑的混凝土有適宜的硬化條件，防止在早期由于干縮而產生裂縫，大體積混凝土澆筑后，要在12h內加以覆蓋，并蓄水10cm養護不少于3天，后期養護采用覆蓋毛氈保濕養護，養護不少于14天。

3.7 混凝土測溫。為了掌握大體積混凝土的溫升和溫降的變化規律，對混凝土進行全過程的監測控制。采用預埋Ф50鋼管設置測溫點，測溫點的布置要有代表性，沿澆筑的高度布置在底部、中部和表面，垂直測點間距為80cm左右;平面則布置在邊緣和中間，平面測點間距取5m。采用預留孔洞的方法測溫，一個測溫孔只能反映一個點的數據。在溫度上升階段(1-3天齡期內)第2-4h測一次，溫度下降階段第8h測一次，同時應測大氣溫度。測溫工具選用水銀溫度計。在測溫過程中，當發現溫度差超25℃時，若在混凝土溫升階段，要盡量減少覆蓋，盡量讓其降溫;若在混凝土降溫階段，要及時加強保溫或延緩拆除保溫材料。

3.8 大體積混凝土施工，由于混凝土采取分層澆筑，上下層施工時間間隔較大，因此各澆筑層易產生泌水層，采用泵送混凝土時尤為嚴重。為了解決這一問題，于是在混凝土分層澆筑面人為做成集水坑，將多余的水分集中后用隔膜泵抽水排出。

3.9 分層澆筑時，上層鋼筋的綁扎，應在下層混凝土經一定養護，其強度達到1.2N/mm2及混凝土表面溫度與混凝土澆筑后達到穩定時室外溫度之差在25℃以下時進行。

3.10 大體積混凝土施工時，模板承受著混凝土的側壓力及振搗的振動力，因此必須保證模板及其支撐體系的可靠性，防止模板產生過大的變形。在澆搗前必須認真檢查，并要充分濕潤。

3.11 混凝土設備基礎施工完畢后，在混凝土終凝前，應進行二次抹面以防止混凝土收縮裂縫，沉陷裂縫。

由于技術措施和方法的有效、可行，準備工作的充分，使該大體積設備混凝土基礎承臺的施工順利完成，保證了質量。通過多次觀察、測量，基礎承臺未發現任何裂縫，效果良好，同時得到了業主、監理、總包單位的好評。