公共建筑地下室大體積混凝土施工控制探討

黃超峰

(廈門大學附屬第一醫院，福建 廈門 361000)

1 工程概況

某高層公共建筑，總建筑面積4萬平方米，1層地下室，地上16層，地下室面積4千平方米，結構為框架剪力墻結構。地下室承臺及底板均采用C30混凝土，抗滲等級S8。后澆帶將底板分成兩大塊，其中一塊底板澆筑約為3000m3;有三個大承臺，由于底板的面積及承臺的截面尺寸較大，三個大承臺按大體積混凝土施工。施工中按照相關要求采取相應的保溫保濕措施，防止混凝土開裂。

2 大體積混凝土裂縫產生的原因

大體積混凝土由于結構斷面大和水泥用量大，水泥水化時釋放水化熱會產生較大溫度變化和收縮作用。由此形成較為復雜的膨脹或收縮應力，導致混凝土產生裂縫。所產生的裂縫主要有兩類。

(1)表面裂縫:混凝土澆筑后，水泥水化熱較大，使混凝土溫度上升。當聚積在混凝土內部的水泥水化熱不易散發時，混凝土內部溫度將明顯升高。而混凝土表面通常散熱較快，形成內外溫差，使混凝土內部產生壓應力，表面產生拉應力，當拉應力超過混凝土抗拉強度時，混凝土表面就會產生表面裂縫。此外，當混凝土的坍落度較大時，混凝土表面水分蒸發引起的體積收縮也會使混凝土產生表面裂縫。

(2)貫穿裂縫:大體積混凝土降溫時，由于溫度降低引起混凝土體積收縮，同時混凝土多余水分的蒸發也會引起體積收縮變形。但受到地基和結構邊界條件約束，結構內部便會產生巨大收縮應力(拉應力)。當拉應力大于混凝土抗拉強度時，混凝土整個截面會產生貫穿裂縫，或稱為結構性裂縫，給工程帶來很大危害。這種裂縫因構件尺寸、配筋和約束的類型而異。

3 大體積混凝澆筑施工

(1)本工程基礎底板混凝土連續澆筑不分施工段，但由于施工場地受限，本次澆搗采用一臺泵管輸送混凝土，混凝土運輸車停放在南側大門處，澆搗方向由東向西方向推進。

(2)泵送前要加注水泥砂漿潤滑管道，水和砂漿的量依布管長度而定。

(3)在澆筑大承臺混凝土時，嚴禁一次澆筑到位，應分層澆筑，每層不超過50cm，下層澆筑完畢后方可澆筑上層混凝土，直至與四圍底板一同澆筑面層。施工時嚴格控制上下層澆筑時間間隔，控制在混凝土初凝時間內，原則上不超過60min。

(5)混凝土振搗采用插入式振搗棒，振搗時振搗捧排距小于400mm，振搗時間為15－30S，以混凝土表面不在明顯下沉，且無氣泡溢出時為宜。并且在20－30min后對其復振，保證混凝土振搗密實，提高混凝土抗拉強度減小收縮變形。

(6)由于混凝土坍落度比較大，會在表面鋼筋下部產生水分，或在表層鋼筋上部的混凝土產生細小裂縫。為了防止出現這種裂縫，在混凝土初凝前和混凝土預沉后采取二次抹面壓實措施。

(7)現場按每澆筑200m3制作3組試塊，同時制作1組抗滲試塊。

(8)防水混凝土抗滲試塊按規范規定每單位工程不得少于2組。考慮本工程不太大，按規定取2組防水混凝土抗滲試塊。

4 溫度控制

4.1 控制事項

通過理論公式對大承臺混凝土溫差計算得知，在無采取保溫措施的情況下，大承臺混凝土內外溫差大于25℃，故在大體積混凝土表面采用一層麻袋加一層木屑進行保溫養護，并在大體積混凝土施工中溫度控制應注意以下事項:

(1)通過收集數據，邵武以往九月底平均氣溫在25℃，故混凝土的入模溫度控制在25℃，若氣溫超過25℃時，采用濕潤麻袋遮蓋泵管。

(2)為防止混凝土表面散熱過快和表面脫水，避免內、外溫差過大干縮而產生裂縫，混凝土澆筑初凝后立即進行保溫保濕養護。保溫養護時間根據測溫控制，至混凝土內部測溫與大氣溫度基本相同(相差不過10℃，且穩定3d)方可解除保溫養護層。保濕養護不少于14d。

4.2 測溫方案

(1)測溫儀器采用電子測溫記錄儀。儀表為手持式數字顯示儀，具備高低溫報警功能。

活動四：換位思考。至此，學生已能得出數量、物質、能量三圖形的正確擺放方式。隨后，教師交換橫向和縱向的名稱，再次邀請學生擺出圖形。圖形變化如圖5所示。

(2)測溫點布置:①距混凝土表面1.5m高度，露天、不易破壞處設四個普通溫度計測量大氣溫度，氣溫取讀數的平均值。②在每個混凝土泵口用測溫探頭、測溫線固定在木棍上制成的探桿測量混凝土的入模溫度。③在三個大承臺混凝土內部各豎直埋設3根測溫管，測溫管采用鍍鋅鋼管，在底板內部設置3個測溫管。

(3)測溫時間:①混凝土澆筑開始起測溫，第1～4d每1h測溫1次。②第5～15d每2h測溫1次。③第16～30d每4h測溫1次。④第31～60d每12h測溫1次。⑤原則上，在混凝土中心溫度低于入模溫度后可停止測溫。

(4)設置專人負責測溫工作，并在施工前對測溫人員進行詳細的交底，保證數據采集的準確性。

4.3 測溫注意事項

(1)澆筑混凝土前應檢查支撐鋼筋是否牢固，測溫點標高是否準確，探頭、插頭是否包嚴。

(2)使用探頭測混凝土入模溫度時，不得在流動的混凝土中探測。探頭插入混凝土約一分鐘左右后讀數，每次使用完畢應將探頭擦試干凈。

(3)測溫儀主機為精密儀表，使用時應小心輕放，嚴禁摔碰，使用完畢及時關機。

(4)嚴密監測混凝土的溫升情況，根據溫度記錄，增減保溫材料厚度或層數。控制大體積混凝土中心溫度與表面溫度之差，表面溫度與環境溫度之差小于25℃。當大體積混凝土中心溫度與表面溫度之差超過25℃時，可增加保溫材料厚度或層數。

(5)是否停止保溫、測溫，必須聽從本項目技術部門指令，不得擅自停止測溫。

5 后澆帶處理

5.1 沉降后澆帶

沉降后澆帶的封閉時間根據沉降觀測資料的分析結果，并經設計部門認可后方可實施。因沉降后澆帶保留時間較長，為防止垃圾及砼渣落入其中，在封閉前填入砂，待封閉時用吸塵器將砂吸出。為防止后澆帶內鋼筋經長期暴露在空氣中銹蝕而影響受力性能，將后澆帶內鋼筋涂抹環氧樹脂，并在澆灌混凝土時預先做好鋼筋的除銹工作。后澆帶內的止水鋼板需經過鍍鋅處理。為了不影響底板的正常使用，在底板澆搗前，在后澆帶沿口預埋L40×4等邊角鋼，在后澆帶上做鋼蓋板臨時封閉。二次澆筑用微膨脹混凝土，強度比兩側板混凝土高一個等級。

5.2 伸縮后澆帶

凡涉及到后澆帶所在鋼筋混凝土跨豎向支撐和模板在澆搗后澆帶混凝土前嚴禁拆除。伸縮后澆帶，控制間距為不大于70m，伸縮后澆帶混凝土在基礎底板施工完成60d后方可封閉。

6 混凝土養護

(1)混凝土澆筑及二次抹面壓實后應立即覆蓋保溫，先在混凝土表面覆蓋一層麻袋，然后在上面覆一層木屑。

(2)新澆筑的混凝土水化速度比較快，蓋上塑料麻袋后可進行保溫保養，防止混凝土表面因脫水而產生干縮裂縫。

(3)柱、墻插筋部位是保溫的難點，要特別注意蓋嚴，防止造成溫差較大。

(4)停止測溫的部位經技術部門和項目技術負責人同意后，可將保溫層及木屑清除，使混凝土散熱。

7 結束語

綜上所述，對基礎底板混凝土工程的質量控制，首先應從選定水泥、骨料級配和含泥量等原材料入手，要求摻加合適的摻合料、外加劑，并通過試配降低每m3混凝土的水泥用量，從而根本上解決升溫階段的裂縫產生。其次，在施工時對施工工藝及方案需加強控制，尤其對較大面積的底板要求設置合理的后澆帶及采取合適的細部處理措施。

[1]中華人民共和國國家標準GB50496－2009，大體積混凝土施工規范.北京:中國計劃出版社，2009.

[2]張傳倉，楊利民，周艷勤，等.大體積混凝土測溫技術工程實踐應用，混凝土，2007，(4).