探討基礎(chǔ)底板大體積砼施工技術(shù)

【摘 要】本文結(jié)合某高層住宅樓地下室底板大體積混凝土的施工實例，重點介紹了施工大體積混凝土需要采取的施工方案和技術(shù)措施。

【關(guān)鍵詞】大體積混凝土；施工技術(shù)

1 工程概況

某高層住宅樓工程為剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑面積21800㎡，地下一層，地上三十三層，總高度99.7m。該工程地下室基礎(chǔ)底板長30.5m，寬21.5m，底板厚1.5m，混凝土澆筑總量達1000 m3，底板底鋼筋和面筋均為雙向φ25@150，中間一層鋼筋為雙向φ14@200，底板混凝土強度等級為C30，抗?jié)B等級為P6。底板混凝土一次澆筑成功，不留施工縫。該底板砼于2009年7月28日澆筑完畢，經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)任何溫度裂縫，砼強度均符合設(shè)計要求。

2 施工方案：

2.1 混凝土采取攪拌站集中統(tǒng)一攪拌，砼輸送泵一次輸送到位的方法。

2.2 混凝土澆筑方向和澆筑順序：

混凝土采用斜面分層，一次平倉連續(xù)施工的方案，分層厚度500mm，根據(jù)攪拌站及輸送泵所處位置，確定混凝土沿短邊方向。砼緩凝時間定為8小時。

3 施工準備

3.1 原材料選用：水泥選用32.5R普通硅酸鹽水泥；砂子選用細度模數(shù)在2.65～2.8含泥量小于3%的中砂；石子選用連續(xù)級配、含泥量小于1%的5～31.5 mm的碎石；粉煤灰選用Ⅱ級磨細粉煤灰。

3.2 配合比設(shè)計：

3.2.1 優(yōu)化配合比：采用摻加粉煤灰、SP402減水劑和UEA微膨脹劑的方法優(yōu)化配合比。

3.2.2 配合比的確定：選用混凝土坍落度為160±20mm，緩凝時間為8～9小時，配合比為：水泥345kg；中砂653kg；碎石1162kg；粉煤灰76kg；UEA-N膨脹劑34.5kg；SP402減水劑5.2kg；水180kg。水灰比：W/C=0.523.3施工現(xiàn)場準備：現(xiàn)場建立統(tǒng)一攪拌站，配備兩臺500L混凝土攪拌機，一臺350L混凝土攪拌機備用。一臺HP1200電腦自動計量配料機，二臺HBT60混凝土輸送泵（其中一臺備用）。

4 熱工計算

本底板混凝土澆筑正值夏季高溫天氣，混凝土澆筑期間大氣最高37℃，平均氣溫32℃。

4.1 混凝土拌合溫度：TC

每立方米混凝土原材料重量、溫度、比熱及熱量詳見下表1：

不采取降溫措施的混凝土拌和溫度：

Tc=∑Ti·W·C/∑W·C

=82732.9/2667.67

=31（℃）

采用降溫措施的混凝土拌和溫度：

Tc=∑Ti·W·C/∑W·C

=75683.6/2667.67

=28.2(℃)

表1

注：上表材料溫度一覽中括號前為太陽直曬溫度，括號內(nèi)為采用降溫措施后的溫度。

4.2 混凝土出罐溫度TI:

因為砼攪拌機房為敞開式，所以：

TI=Tc=31(℃)

TI(降溫)=Tc=28.2(℃)

4.3 混凝土澆筑溫度Tj

采用泵送混凝土、輸入澆筑地點需用10分鐘，澆筑10分鐘。混凝土澆筑溫度：

Tj=Tc+(Tq-Tc)×(A1+A2+A3)

=28.2+(32-28.2)×(0.037+0.03)

=28.6(℃)

4.4 砼絕熱溫升Tτ計算：

一般情況下，3天時水化熱溫度最大，故計算齡期3天的絕熱溫升，采用經(jīng)驗公式計算。

Tτ=W/10+F/50

W-每立方米混凝土水泥用量(kg/m3)

F-每立米混凝土中粉煤灰摻量(kg/m3)

Tτ=345/10+76/50=36(℃)。

4.5 混凝土內(nèi)部實際最高溫度Tmax:

Tmax=Tj+Tτ=28.6+36=64.6℃

4.6 混凝土表面溫度Tb(τ)

混凝土采用表面先覆蓋兩層麻袋（3cm厚），上面再覆蓋一層塑料薄膜進行保溫。

4.6.1 混凝土的虛鋪厚度：h′=k·λ/β

δi-麻袋保溫厚度：取3cm；

λi-麻袋導熱系數(shù)取0.14W/m·k；

Βq-空氣層傳熱系數(shù)取23W/m·2k

模板及保溫層的傳熱系數(shù)β：

β=1（/∑δi/λi+1/βq）

=1/(0.03/0.14+1/23)=4

λ-混凝土導熱系數(shù)：取2.33

W/m·k；K-計算折減系數(shù)，取0.666

混凝土的虛鋪厚度

h′=k·λ/β=0.666×2.33/4=0.388(m)

4.6.2 混凝土表面溫度：

Tb(τ)=Tq+(4/H2·)h′(H-h′)ΔTτ

=32+[4/(2.176)2]×0.388×(2.176-0.388)×(64.6-32)=51.1(℃)

4.6.3 混凝土中心最高溫度Tmax與表面溫度Tb(τ)之差

Tmax-Tb(τ)=64.6-51.1=13.5(℃)

4.6.4 混凝土表面溫度Tb(τ)與大氣溫度Tq之差

Tb(τ)-Tq=51.1-32=19.1(℃)

結(jié)論：混凝土中心最高溫度Tmax與表面溫度Tb(τ)之差：

Tmax-Tb(τ)=64.6-51.1=13.5(℃)，未超過25℃的規(guī)定，符合要求。

混凝土表面溫度Tb(τ)與大氣溫度Tq之差：51.1-32=19.1℃亦未超過25℃，符合要求。故不需要采取其它措施，即可保證質(zhì)量，不會產(chǎn)生溫度裂縫。

5 砼澆筑工藝

5.1 砼振搗：

根據(jù)混凝土泵送時自然形成的流淌坡度，沿坡度布兩道振動棒，第一道在混凝土卸料處，負責出管混凝土振搗密實，第二道布置在斜面中下部，確保中下部混凝土密實。振搗時搗棒應(yīng)直上直下，快插慢拔，插點均勻，插點間距控制在50cm以內(nèi)，防止離析和漏振。

5.2 泌水處理：

在墊層施工時，預(yù)先有意識地沿縱向和橫向做一定坡度，使泌水順墊層坡度流向電梯井坑，再用污水泵將水抽出至基礎(chǔ)周圍的排水溝內(nèi)。

5.3 混凝土表面處理：

混凝土初凝前用刮杠按設(shè)計標高找平后，用木抹子抹壓；初凝后終凝前再用木抹子抹壓一遍，使砼表面更密實，閉合收水裂縫，避免收縮裂縫產(chǎn)生。

6 防止溫度裂縫技術(shù)措施

6.1 現(xiàn)場原材料采取以下降溫措施：

6.1.1 砂、石場地搭設(shè)涼棚（鋼管支架、彩條布蓋頂），防止砂、石受太陽直曬。

6.1.2 使用庫存水泥，禁止使用剛進場不久的水泥。

6.2 混凝土輸送管道上全部包上麻袋并澆水濕潤，以防止混凝土輸送過程中溫度升高。

6.3 混凝土測溫措施：

6.3.1 測溫方法：采用簡易測溫法，即在混凝土中預(yù)埋鋼管，用玻璃溫度計測溫，鋼管用φ48腳手架管，底口焊鐵板封死，上口高出混凝土面100mm，內(nèi)放300mm高度水，用木塞封口。

6.3.2 測溫點布置：測溫點的布置考慮具有代表性，能全面反映大體積混凝土各部位的溫度。測溫點沿澆筑的高度斷面布置在底面、中部和上表面三處三溫孔。

6.3.3 測溫要求：

測溫次數(shù)：自混凝土開始澆筑時起第一天至第五天，每2小時測一次，第六天至第十天每4小時測一次，第十一天至第十五天每8小時測一次，直至混凝土內(nèi)外溫度同大氣溫度一致后方可停止測溫。

測溫要求：測溫管內(nèi)始終保持不少于30cm深的水，溫度計從測溫開始的第一次就放入測溫管內(nèi)，每次測溫時取出，堅持快提慢放的原則，并及時快速的查看度數(shù)，并做好記錄。每次測溫數(shù)據(jù)應(yīng)由大氣溫度、塑料薄膜下溫度、麻袋下溫度、混凝土表面溫度、中心溫度和底部溫度六個數(shù)據(jù)組成。測溫人員應(yīng)按規(guī)定時間進行測溫，如發(fā)現(xiàn)測溫數(shù)據(jù)突變或養(yǎng)護不到位，應(yīng)及時通知技術(shù)負責人和養(yǎng)護人員及時調(diào)整養(yǎng)護措施。

6.4 混凝土養(yǎng)護措施

因天氣炎熱，混凝土澆筑完后隨即蓋上塑料薄膜，防止混凝土失水，初凝后最后一遍抹壓完后在混凝土表面先蓋兩層浸濕麻袋，在麻袋上再覆蓋一層塑料薄膜，四周壓實。底板四周側(cè)面采用掛兩層浸濕麻袋片外加一層塑料薄膜方法保溫養(yǎng)護。

6.5 混凝土測溫結(jié)果整理及分析

測溫實際結(jié)果與計算基本一致，底板中心最高溫度平均為64±2℃，只有個別點（第14號測溫點）達到70℃。從測溫資料得知，底板中心最高溫度基本上都出現(xiàn)在混凝土澆筑后的第40小時至44小時（即第二天晚上）而不是通常的第3天，分析原因是夏季施工大體積砼，混凝土入模溫度比較高，較之其它季節(jié)施工的混凝土能較早達到溫度峰值。

7 施工效果

該工程底板大體積混凝土通過對試塊檢驗和非破壞性檢驗，強度達到設(shè)計要求，底板未發(fā)現(xiàn)溫度伸縮裂縫，該基礎(chǔ)工程質(zhì)量評為優(yōu)良。

8 結(jié)語

冬季施工質(zhì)量容易保證，因為夏季大氣溫度較高，砼表層溫度與大氣溫度之差較之冬季要小。夏季施工大體積混凝土，控制混凝土入模溫度非常關(guān)鍵，而混凝土入模溫度與原材料本身（砂、石、水泥、外加劑、水）溫度直接相關(guān)，對砂、石采取遮陽、灑水降溫等措施必不可少。大體積混凝土施工，只要施工技術(shù)措施得當，施工方法合理，過程控制嚴格，完全可以控制溫度裂縫的產(chǎn)生，保證施工質(zhì)量。

參考文獻：

[1]GB50496-2009.大體積砼施工規(guī)范.

[2]JGJ55-2000.普通砼配合比設(shè)計規(guī)程.

[3]郭志安，王琦，朱云龍.2800m～3高爐基礎(chǔ)砼施工[J].經(jīng)營管理者， 2010，(15).