某工程基礎大體積混凝土施工工藝

侯改珍

(孝義市政府工程建設事務管理局，山西孝義 032300)

1 工程概況

某工程筏板基礎混凝土強度等級為C30，抗滲等級為P8，混凝土工程量為2 829.26 m3;基礎厚度為1.5 m，屬大體積混凝土，施工中要認真對待溫度應力及溫度控制問題，防止混凝土因水化熱過大產生溫度裂縫。基礎剖面示意圖見圖1。

圖1 基礎剖面示意圖

2 施工部署

2.1 項目班子組成

本工程質量目標為“合格”。為達到預定的工程質量目標，組建一支技術素質過硬、施工經驗豐富、工作作風扎實的項目班子是實現目標的關鍵。

2.2 技術準備

1)本工程大體積混凝土由該市黃河混凝土有限責任公司提供。混凝土供應廠家已經甲方、監理認可。

2)編制專項施工的方案，進行總體的部署和協調，從一開始的選料和配合比的設計、施工的方法和測溫與養護等等方面考慮，制定切實可行的施工方案和技術措施。

3)進行技術交底:技術交底采用三級制。

4)對混凝土的澆筑溫度進行提前驗算，確定其溫升的峰值、里表的溫差等一些控制指標，從而制定溫控的技術措施，并在施工中根據實際情況不斷調整。

5)提前將電子測溫儀布置到位，并進行保護，確保測溫儀工作正常。

2.3 現場準備

1)基礎合模后泵車按照預定位置就位試運行。

2)澆筑大體積混凝土前，應先檢查模板、保護層、鋼筋等的尺寸、數量、規格和位置，檢查模板的穩定性、支撐牢固情況等。由各工種自檢合格以后，再辦理隱檢、預檢和交接檢手續，填寫大體積混凝土的澆灌申請書。經技術負責人審批合格后報監理單位審查，取得同意后才可澆筑大體積混凝土。

3)澆筑前檢查并清理殘留雜物，模板表面澆水濕潤。

4)軸線的尺寸、標高等等均經過施工單位、監理單位的檢查、驗收合格，標高的控制線已按要求設置完畢，檢查合格。

5)檢查澆筑混凝土的電源、線路，并做好其照明和準備工作。在混凝土的澆筑過程中，要保證水、電、照明不會中斷。

6)澆筑大體積混凝土的架子等已經支搭完畢，并且有良好的安全措施。

7)振搗棒等檢驗合格。

8)材料供應部門已提前做好有關材料的進場準備工作，已按施工方案要求準備好防雨物資，確保施工的順利進行。

9)要加強氣象預測和預報、聯系等工作，要保證大體積混凝土的連續澆筑和順利進行，確保其質量。

10)加強通訊和調度，切實確保混凝土的連續均勻供應。

11)嚴格混凝土收料制度。對混凝土運輸車號、出廠時間、到場時間、開始澆筑時間、澆筑完成時間及澆筑部位進行認真及時記錄。

3 大體積混凝土施工方法

3.1 材料選擇

本工程采用黃河混凝土攪拌站提供的混凝土，為保證工程質量，對混凝土廠家的材料提出以下幾點具體要求:

1)所用的水泥應符合現行的國家標準GB 175-2007通用硅酸鹽水泥的有關要求和規定。

2)大體積混凝土施工所用的水泥3 d水化熱不大于240 kJ/kg，7 d水化熱不大于270 kJ/kg。水泥在進場時應對其水泥的品種、強度等級和包裝、出廠日期等等進行檢查，并對強度、安定性和凝結時間、水化熱等指標及其他的性能指標進行必要的復核驗算。

3)細骨料采用中砂，細度模數應大于《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》，含泥量不大于3%。

4)應選用非堿活性的粗骨料，粗骨料宜選用粒徑5 mm～31.5 mm，并應連續級配，含泥量不應大于1%。

5)外加劑的品種、摻量應根據工程所用膠凝材料經試驗確定。

3.2 混凝土的配合比

1)根據現場提出技術要求，應提前做好混凝土的試配。混凝土配合比由該市方正建設工程質量安全檢測咨詢有限公司提供，要求黃河混凝土攪拌站嚴格按配比執行。

2)配制的混凝土拌合物，其到澆筑工作面坍落度不大于160 mm。

3)拌和水用量不大于175 kg/m3。

4)粉煤灰摻量不超過膠凝材料用量的40%。

5)砂率宜為35%～42%。

6)混凝土制備前進行常規配合比的試驗，應進行的試驗有水化熱、可泵性等對混凝土控制裂縫所需技術參數的試驗，必要時配合比的設計參數應當通過試泵送來進行確定。

7)確定混凝土配合比時，根據混凝土絕熱溫升的參數要求、溫控施工方案等等提出混凝土的制備粗細骨料和拌和用水、入模的溫度控制等具體的技術措施。

根據圖4計算結果可知，筏形基礎混凝土表面和內部均有可能出現溫度裂縫，用comsol對大體積混凝土在不同澆筑溫度和導熱系數下溫度場進行模擬，分析測點A處頂部與中部溫度梯度是否小于25℃，符合大體積混凝土規范要求。

8)混凝土配合比中，必須明確混凝土初凝時間，作為混凝土澆筑時的重要依據。

3.3 工藝流程

混凝土運輸及進場檢驗→混凝土澆筑與振搗→拆模、混凝土的養護。

3.4 混凝土施工要點

1)混凝土的運輸及進場的檢驗。

a.用混凝土攪拌運輸車來進行場外運輸，要求其每輛攪拌運輸車運輸、澆筑、間歇時間等不超過初凝時間，混凝土從攪拌機里卸出到澆筑完畢時間不超過1.5 h，空泵間隔時間不得超過45 min。

b.混凝土運輸車到達現場后，進行現場坍落度測試，每個工作班不少于8次，坍落度異常或有懷疑時，及時增加測試。

c.混凝土運輸車給混凝土泵添料前，應高速旋轉其拌筒，使混凝土能拌和均勻。

d.及時通知混凝土攪拌站來調整大體積混凝土運輸車的數量，以確保混凝土均勻供應。

2)混凝土施工方法。

a.混凝土澆筑采用跳倉法由遠及近循序推進澆筑。基礎施工分為Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ三個施工段軸至軸以東1 m基礎為第Ⅰ段，軸以西1 m至軸基礎為第Ⅱ段，其余基礎為第Ⅲ段。基礎分兩次進行澆筑，第一次施工Ⅰ，Ⅱ段基礎混凝土，兩側混凝土同時進行澆筑，間隔7 d后進行第二次澆筑，即澆筑Ⅲ段基礎混凝土。按圖2進行控制。

圖2 基礎澆筑順序示意圖

圖3 梳筋模板設置圖

3)基礎混凝土的澆筑與振搗。

a.混凝土的澆筑。

澆筑采用斜面分層分塊澆筑，從西側向東側均勻澆筑，利用軟管來左右移動，使其作扇形來散布混凝土，盡可能使入模混凝土的散布面積增大來增加散熱與熱量交換。分層高度以尺桿衡量，斜面層澆筑的厚度不超過500 mm，薄層的澆筑循序推進，一次到頂。底板混凝土澆筑方式見圖4。

混凝土澆筑時，在混凝土泵車的出灰口處配置4臺～5臺插入式振搗器，商品混凝土坍落度相對來說較大，1臺振搗器主要是負責下部斜坡的流淌處要振搗密實，另外3臺～4臺振搗器主要是來負責頂部混凝土的振搗密實。

圖4 底板混凝土澆筑方式示意圖

b.混凝土振搗。

振搗棒插點均勻排列，要采用“行列式”或“交錯式”次序來移動，不應混用，避免混凝土漏振。振動棒的移動間距不超過500 mm。

混凝土振搗過程中應使振搗棒上、下略有抽動，使其上、下的振動均勻。每一點的振搗時間一般不超過20 s～30 s，應使混凝土的表面不顯著沉降，不出現氣泡，表面泛出灰漿。嚴防漏振、過振造成混凝土不密實、離析的現象產生。

混凝土振搗棒插入混凝土深度以進入其下一層的混凝土50 mm～100 mm為宜，要消除兩層之間的接縫，在振搗其上層混凝土時，應在下層混凝土的初凝之前進行。可以在混凝土的振搗棒距端部550 mm處綁一個紅皮筋作為振搗的深度標記。

振搗時注意保持振搗棒與模板間的距離不小于100 mm。

混凝土表面處理。基礎底板的大體積混凝土在澆筑施工中，其表面的水泥漿較厚，為提高混凝土的表面抗裂性，可以在混凝土澆筑到其板頂標高以后要認真處理，初步按照標高用鋁合金的大杠刮平混凝土的表面后，及時用抹子抹壓、密實，待混凝土表面收水后，用木抹子搓平兩次以后閉合收水裂縫。

混凝土養護。混凝土澆筑完畢后及時覆蓋塑料薄膜和保溫棉氈養護，養護中做好混凝土溫度監測工作，根據溫度測設情況，隨時調整混凝土養護措施。

c.試塊留置。

標準養護試件留置19組;同條件養護試件留置6組;抗滲混凝土試件留置4組。

4 大體積混凝土的溫度監測

4.1 測點布置

測溫點的布置要真實地反映混凝土的內外溫差、降溫的速度及環境的溫度。

選擇具有代表性的兩個交叉剖面進行測溫，且豎向剖面交叉位置通過基礎中部區域。每個豎向剖面的周邊及內部均設置測溫點，兩個豎向剖面交叉處設置測溫點。基礎筏板共布置17個混凝土測溫監測位置，每個監測點沿其厚度方向在底部(底面上50 mm處)、中部和表面(表面下50 mm處)布置3個測溫點，每個測溫點布置1個溫度傳感器。

電子測溫儀點位的預留方法:使用前將溫度傳感器用細鐵絲固定在φ16鋼筋上，鋼筋頂端200 mm處刷紅色油漆一道作為基礎標高控制線(紅色油漆線下埋入)。從紅色油漆線向下量取不同測溫點深度，將溫度傳感器頂端的靈敏元件固定于各測溫點處(靈敏元件與鋼筋之間必須用絕緣膠布分隔)。澆筑混凝土前應將插頭包裹好，以免被污染。

混凝土在澆筑過程中，下料時不應該直接沖擊測溫元件及引出線;振搗混凝土時，振搗器不觸及測溫元件、引出線。

4.2 測溫管理

1)混凝土澆筑體里表的溫差、降溫的速率及環境的溫度測試，應在混凝土澆筑后，第1 d～第4 d，每4 h不少于1次，第5 d～第7 d，每8 h不少于1次，第7 d至測溫結束，每12 h不少于1次。入模溫度的測量，每臺班不少于2次。

2)試驗員將當日的測溫表的項目填寫完整簽名后，及時交給有關的技術管理人員，以便其準確推算出溫度變化的趨勢和測溫記錄真實性，確認是否要增加覆蓋或采取其他的必要措施。

3)測溫的注意事項。將測溫線按照方案規定的縱向測溫點所需的距離固定在鋼筋做成的支撐物上。測溫線溫度傳感器與支撐物之間做好隔熱處理，可墊塑料墊塊予以隔熱，綁扎牢固于墻內鋼筋骨架上。測溫線的插頭露出混凝土表面300 mm左右，用塑料袋包裹好待用。測溫時將插頭插入建筑電子測溫儀插座中，讀取溫度數據并及時記錄。操作中，不可用力過猛，測溫后用塑料袋將插頭罩好，確保插頭清潔，避免潮濕。澆筑大體積混凝土前應先檢查支撐鋼筋紅色的油漆標高線是否正確，將鋼筋頂部測溫線的插頭用塑料袋包嚴，防止插頭被污染。

4)測試過程中要及時描繪出各點溫度變化的曲線和斷面溫度分布的曲線，發現溫控數值有異常要及時報警，采取其他相應措施。

［1］姚明哲.某高層建筑基礎大體積混凝土施工技術［J］.山西建筑，2011，37(21):68-69.