水池基礎大體積混凝土澆筑的質量控制

張亞++范優銘

摘 要：該文結合工程施工實例，著重闡述了水池基礎大體積混凝土施工中，通過底板設置膨脹加強帶、混凝土原材料的選用、優化配合比、合理的澆筑順序、有效的養護方法以及科學的溫控檢測等一系列措施來預防這種大體積混凝土在澆筑養護時出現裂縫，保證工程質量，給類似工程施工提供借鑒和參考。

關鍵詞：大體積混凝土 原材料 澆筑 養護 質量控制

中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）03（b）-0090-02

隨著高層建筑物和構筑物的需求不斷增加，采用大體積混凝土的筏板基礎也越來越多。對于這類混凝土筏板基礎總體而言混凝土的澆筑尺寸大，一次澆筑用量大，設計強度較高，由于要達到抗滲設計要求一般單方水泥用量較多。在這類基礎工程施工過程中，水泥水化反應產生大量熱量內部溫度升高，溫度升高又加速水化反應，導致混凝土內部溫度急劇升高，當混凝土內部的溫度與表面溫度相差25 ℃以上時，混凝土內部產生溫度應力超過混凝土抗拉強度就會產生溫度裂縫進而影響整個結構的正常使用。因此，控制好混凝土內外溫差是防止大體積混凝土出現裂縫的主要方法，該文結合工程實際項目情況，介紹防止大體積混凝土筏板基礎溫度裂縫產生的有效措施。

1 工程概況

該項目冷卻水塔雙塔在漢邦（江陰）石化有限公司廠內，地面以上為冷卻塔，地面以下為水池。該水池長121.9 m，寬45.7 m，高8.2 m，底板厚1.3 m；池底板設5處膨脹加強帶，寬度為2 m，混凝土C45，抗滲等級S8，摻10%～12%的低堿UEA膨脹劑。水池底板混凝土7 250 m3，采用預拌商品混凝土。

2 底板設置膨脹加強帶

水池防滲等級為四級，要求較高，抗裂防滲是確保其正常使用的關鍵。該水池在池底板膨脹加強帶位置分批澆筑，同時也有利于散熱，降低混凝土的內部溫度。膨脹加強帶采用C45微膨脹混凝土可使混凝土產生14%～15%的膨脹率，產生預壓應力，其補償收縮作用使混凝土新舊接縫連接緊密，成為整體結構，并減少了收縮裂縫的出現[1] 。

3 混凝土原材料選擇與配合比質量控制

（1）水泥的選擇：考慮混凝土抗滲級別高及早期強度要求，經反復試驗，選用普通硅酸鹽水泥。（2）粗骨料的粒徑選擇：采用碎石，粒徑5～31.5 mm，含泥量不大于0.4%。選用粒徑較大的石子配制的混凝土，骨料空隙率和表面積越小，抗壓強度較高，相對減少水泥用量，進而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫度的升高。（3）細骨料的粒徑要求：采用中砂，平均粒徑大于0.5 mm，含泥量不大于0.6%。（4）粉煤灰的選擇：考慮泵送混凝土，在保證混凝土強度、抗滲性前提下摻加適量的Ⅱ級粉煤灰。（5）外加劑的選擇：水池底板混凝土摻8%～10%的低堿UEA膨脹劑，膨脹加強帶摻10%～12%的低堿膨脹劑。這種微膨脹結晶體能夠在混凝土硬化中填充并切斷毛細孔縫來補償混凝土收縮作用，進而提高混凝土的抗裂性[1]。

4 調整優化混凝土配合比

為了防止大體積混凝土產生裂縫的現象，必須要對大體積混凝土進行科學試配。在配置過程中，為增強大體積混凝土和易性、抗滲透性等能力，在大體積混凝土中加入一定量的粉煤灰能夠有效地增強大體積混凝土的抗滲透性，經過多次反復試配調整配合比見表1所示。

5 現場準備工作

（1）施工前對工作人員技術交底，保證人人心中有數，尤其是水池膨脹加強帶與水池底板混凝土標號不同，指定專人進行負責指揮澆筑，避免誤澆筑。（2）除商品混凝土外的各種材料、設備準備到位，尤其是草包、塑料薄膜等提早1天準備到位，現場備好發電機，應急泵車1臺（防止停電或泵車在澆筑過程中出現機械故障）；掌握近期氣象情況（如臺風、暴雨、高溫等），做好防范措施。（3）控制混凝土出泵溫度與入模溫度，混凝土的入模溫度主要是由原材料溫度、攪拌升溫、運輸過程升溫及現場泵送管內摩擦升溫的幾個溫度環節的總和。根據前期試驗結果，該配合比混凝土拌合物出機溫度與在1 h內到達現場入模時的混凝土溫度升高區間在0.8～1.3 ℃，因此，混凝土拌合物出機溫度控制不高于28 ℃。可采取原材料降溫及運輸泵車降溫的措施。（4）池底板混凝土降溫管的布置，降溫管的采用ф48×3鋼管，環形布置，間距2 m。混凝土澆筑完成24 h后，用DN100污水泵抽水，24 h不間斷循環降溫，待混凝土內部溫度與大氣溫度，溫差不超過25 ℃時停止降溫。

6 澆筑過程

（1）混凝土澆筑時應采用“分區定點、一個坡度、循序推進、分層澆筑”的澆筑工藝。劃定澆筑區域，每臺泵車負責該區域混凝土澆筑。第一層按每400 mm厚布料，第二層也按400 mm厚布料，第三層按500 mm厚布料，澆筑時先在一個部位進行，混凝土形成扇形向前流動，逐步推進。（2）澆筑順序：首先澆筑池底板、池壁外側底板、然后膨脹加強帶依次循環。（3）振動棒的使用：池底板混凝土澆筑時，由于底板高度分別為400 mm、800 mm、1 300 mm，要求采用分3層澆筑，為了更好地對振動棒進行控制，現場采用及時標記的方法，即澆筑第一層時振動棒插入柱體時在振動棒上用黃色膠帶進行標記；澆筑第二層混凝土時，振搗上層混凝土，振動棒要插入下層尚未初凝的混凝土層300 mm左右，即在第一次標記下口1 200 mm處做第二次黃色深度標記，使第一層與第二層、第二層與第三層混凝土澆筑停歇時間不超過初凝時間，保證上下層的連接效果。（4）加強對壓光抹實處理。混凝土在澆筑過程中很快就離析出水分，這就使得混凝土容易發生塑性收縮裂縫，為了應對這種情況一般要對混凝土表面采取特殊的壓光抹實處理，如在混凝土終凝前進行機械或人工壓光處理，減少表面裂縫的產生。

7 養護

養護是預防大體積混凝土出現裂縫的最關鍵時期，只有減小溫度應力的產生，增強混凝土的抗拉強度，提高混凝土的抵抗溫度應力的能力，才能減少裂縫的產生。依據大體積混凝土的結構尺寸以及其外部環境條件，一般可以采用以下兩種方法來減小溫差：第一種方法是通過埋設冷卻水管，通過冷卻水管中流動的冷卻水帶走熱量來降低混凝土的溫度；第二種方法是采用保溫隔熱材料將混凝土結構包覆起來，以減少混凝土結構的溫差[2]。

該工程是保溫與降溫相結合，澆筑前就布置了降溫管，澆筑后先采用麻袋覆蓋混凝土表面并澆水再用薄膜布把混凝土表面敞露的部分全部嚴密地覆蓋起來，保證混凝土在不失水的情況下得到充足的養護。

8 溫度檢測控制

（1）基礎底板混凝土澆筑前專門培訓了相關人員來配合預埋測溫管，并監督測溫管預埋的質量。（2）測溫方式為導線電偶阻分別在底板以上200 mm、700 mm、1 200 mm處預埋在混凝土中，使用專用儀器進行測溫。（3）測溫線嚴格按照測溫平面布置圖進行預埋，預埋的位置要準確，控制在規范要求的范圍內，同時時測溫管與鋼筋綁扎牢固，以免澆筑時產生位移或損壞。（4）做好資料的收集整理工作并及時匯報。測溫人員要認真負責，每晝夜不少于4次（即8：00、14：00、20：00、2：00）按時按孔測溫，不得遺漏或弄虛作假。測溫記錄要填寫清楚、整潔，換班時要進行交底。每次測溫記錄要立即整理，及時向項目部技術負責人匯報測溫情況。（5）溫控檢測 ，2014年11月6日，澆筑時氣溫為14 ℃，混凝土入模溫度19 ℃。第二天氣溫為14 ℃，測點最高溫度為22 ℃，最大溫差8 ℃。第三天氣溫為14 ℃，測點最高溫度為29 ℃，最大溫差15 ℃。第四天氣溫為14 ℃，測點最高溫度為32 ℃，最大溫差18 ℃。第五天最大溫差14 ℃，第六天最大溫差8 ℃。

通過分析混凝土測點溫度的變化，可以看出通過混凝土表面地覆蓋保溫和混凝土內部埋設降溫管，混凝土水化反應溫度控制得很好，溫差由小到高再到小，最大溫差為第四天18 ℃，也沒有達到25 ℃，符合規范要求，達到了預期目的。

9 結語

漢邦（江陰）石化有限公司廠內的冷卻水塔雙塔工程的筏板基礎大體積混凝土施工未出現溫度裂縫的實例表明，只要提前制訂好方案，選用適當的材料、控制好混凝土的配合比、合理的澆筑順序、有效的養護和控溫測溫措施，筏板大體積混凝土的溫度裂縫是可以避免的。

參考文獻

[1] 林洋，高揚，劉軍達，等.補償收縮混凝土在地下空間工程的技術應用[J].中國建材科技，2015（5）：105-109

[2] 朱婧，狄欣.大體積混凝土裂縫及其防治措施淺析[J].山東工業技術，2016（7）：99.