對建筑工程基礎底板大體積混凝土施工技術分析

張 華

(貴州創智建筑工程有限公司，貴州 畢節 551700)

1 建筑工程基礎底板大體積混凝土施工概述

大體積混凝土是指混凝土體量比較大，最小實體尺寸超過1m的混凝土結構，當膠凝材料水化反應并伴隨溫度變化，由此可能引發對建筑物結構造成不良影響的裂縫。作為工程施工過程中的一大混合型施工材料，通常與鋼筋一起構成工程結構的受力支撐框架，建筑工程房屋中基礎的主要形式有條形基礎、獨立基礎、筏形基礎、箱型基礎等，大體積混凝土在房屋建筑基礎大底板筏形、箱型基礎、主體轉換層等土建施工中廣泛應用。在建筑中筏形、箱型基礎應用大多長度超40m，并應按要求設置施工縫等技術措施，同時大體積混凝土的施工過程較為繁雜，土建項目中應根據不同的工程特點、所處環境條件及設計施工要求進行，特別是在施工過程中對溫度進行控制從而使混凝土滿足結構承載力要求。因此，在建筑工程施工中針對不同環節的施工特點，需嚴格把控大體積混凝土技術的施工工藝。

2 建筑工程基礎底板大體積混凝土施工準備工作

2.1 鋼筋工程施工工藝及技術要求

施工單位項目部應做好“三交底”工作，相關人員應向鋼筋班組長施工方法、詳盡的圖紙、質量標準詳細交底，做好書面技術交底記錄并簽字確認，鋼筋班組要對工藝流程的進行必要了解，尤其是鋼筋放樣與制作、定位與綁扎、運輸與驗收等。在放線環節，要徹底清掃基礎墊層，不得留有淤泥與雜物，用石筆與墨斗標明位置線，以此安裝并綁扎鋼筋，按規定實施并組織驗收。

鋼筋網的四周交叉點必須保證穩固，避免鋼筋受力之后發生位移現象，如果鋼筋網為兩層，中間應設置鋼筋撐腳，鋼筋與鋼筋之間密集區應設墊鐵，距墊層面鋼筋彎鉤不要倒向一邊并朝上設置，上層鋼筋彎鉤應朝下。從總體上看，原則上應在最小受力點進行鋼筋連接，同一根受力鋼筋只能有一個接頭，控制好接頭末端至鋼筋彎起點之間的距離，與鋼筋間距相比至少要達到10倍以上，且相鄰綁扎接頭應相互錯開。

2.2 模板工程施工工藝及技術要求

基礎工程模板可以選擇組合式、工具式、鋼框木等類型的模板，工具式大模板在箱型基礎中得到廣泛運用。模板班組中所有作業人員都要了解工藝流程，尤其是制作模板、放線與安裝、清理與拆除、保養與驗收等環節都不得出現任何紕漏。嚴格按設計圖紙安裝模板，同時注意模板位置與尺寸，保證模板拼接嚴絲合縫，表面平整度要達到規范要求，應先涂刷隔離劑再澆筑混凝土，安裝模板或澆筑混凝土時尤其要關注支撐部位是否發生變化，模板支撐體系的剛度、穩定性、承載力都要達到要求，能承受鋼筋與混凝土的重量，并且其荷載能滿足施工要求，模板安裝完成后應及時組織驗收。拆除模板過程中應按施工規范、施工方案要求執行，應先支后拆，后支先拆。

3 建筑工程基礎底板大體積混凝土施工技術要點分析

3.1 大體積混凝土施工組織設計

大體積混凝土施工前，項目部應編制施工組織設計或施工技術方案，并有環境保護和安全技術措施，經施工單位內部審核后，報監理單位審核批準并完善相應程序后組織實施。在編制方案時要重點關注收縮應力與溫度應力，也要確定合理的溫度指標，具備良好的抗裂能力。同時，也要有施工總平面圖、檢測布置圖，指明施工中需要使用的設備，確定合理的施工進度，設計澆筑順序，指定保溫與保濕方法，對可能發生的情況制定應急預案，交代對特殊氣候條件下施工注意問題等。

3.2 施工過程中的成分檢測及控制

石、砂、水、水泥是混凝土的基本構成部分，為了使混凝土具備某些性能，需要使用一定數量的摻合料與外加劑， 將所需材料按照一定的配合比通過攪拌機加工， 從而得到混凝土。首先，在完成配合比拌合前，應對組成的原材料性能進行試驗檢測，在鋼筋鋼筋進場時，需提供鋼筋出廠合格證和材質檢測報告， 由項目試驗員按規定的取樣方法隨機抽取取樣，填寫復檢內容委托單，在監理工程師的見證下由試驗員送往有資質的檢查單位檢測，鋼筋復試內容包括屈服強度、抗拉強度、伸長率、冷彎性能等指標檢測合格后方能使用；水泥復試中抗拉強度、抗折強度、安定性、凝結時間應符合要求；在石子復檢環節，需要檢測水、泥、泥塊含量，進行篩分析，也要對非活性骨料進行檢測；在砂復檢環節，除了篩分析以外，也需要關注含水率、吸水率、泥塊含量等指標是否合格，檢測非活性骨料。在拌合過程中，應根據原材料試驗檢測數據進行科學配比，尤其是外加劑和摻合料添加量需要結合各原材料性能進行配比，拌合水用量應小于等于170kg/m3，砂率宜保持在38%～45%之間，粉煤灰產量不易高于凝膠材料用量的一半，水膠比低于0.45，并嚴格計量控制水膠比和坍落度，冬季施工還應優先采用加熱水的方法等。現場施工過程中施工單位優先選用預拌混凝土，應檢查出廠合格證及配套的水泥、砂、石、外加劑、摻合料原材復檢報告和合格證、混凝土配合比單、混凝試件檢測報告。其次，拌合物運輸應采用混凝土攪拌運輸車，運輸車應根據施工現場實際情況具有防曬、防雨和保溫措施。最后，拌合料正式投放入場之前,要對其產品進行嚴格的產品質量檢測,如塌落度不宜大于180mm等，確保混凝土質量，以便更好地應用于各項施工環節[1]。

3.3 合理降低混凝土水化熱

大體積混凝土具有體積較大且內部結構較為厚實的特點，應選用水化熱低的通用硅酸鹽水泥，其目的是為了有效降低水熱化帶來的危害，避免出現裂縫影響混凝土質量。混凝土澆注成型過程因內部材料發生水化熱造成內外產生巨大溫差將影響整體質量，因此，應采取合理方法，對所需溫度進行把控。例如，在原材料水泥選擇環節，要優先使用復合水泥、火山灰水泥、礦渣水泥等，這些水泥的水化熱比較低，能讓大體積混凝土的水化熱得到有效控制。3d與7d水化熱要分別控制在250kJ/kg和280kJ/kg之內，當選用52.5強度等級水泥時，7d水化熱宜小于300kJ/kg。

3.4 澆筑施工過程

澆筑施工過程必須保證整個工藝結構穩定、強度符合設計要求，這也是大體積混凝土技術的關鍵。需要注意以下工作事項：

(1)在準備階段，施工人員及監督工作者應組織鋼筋工程隱蔽、模板及支撐體系驗收，確保質量符合標準后再進行澆灌工作，易采用整體分層或推移式連續澆筑施工。

(2)應確保澆灌工作的連續性。當出現澆筑無法連續進行時應盡量適當縮短時間間隔,在前層鋼筋混凝土初凝之前，次層鋼筋混凝土的所有澆筑任務均要完成。也要滿足混凝土連續施工要求，不宜低于單位時間所需量的1.2倍。

(3)對于基礎底板面積大時應采取跳倉法等不同的澆灌工藝，應注重對細節的把控。例如，混凝土的連續入模澆筑溫度范圍應控制在5℃～30℃之間，當對大體積混凝土進行連續澆筑時，澆筑體的入模厚度范圍應適當控制在300mm～500mm之間。在混凝土入模過程中應考慮外部環境，地表平均溫度異常大于35℃時,應通過采取降溫保護措施。巨大的溫差會使入模混凝土內部出現巨大裂縫，對后續建筑體的整體效果具有不利影響。

混凝土澆筑過程中應振搗至施工結束，主要消除內部氣泡、提高密實程度、保證成品質量。宜采用泵送方式和二次振搗工藝，振搗器插入速度要快，但要緩慢拔出，在15s之內插入，在周圍的混凝土尚未下沉且出現泛漿時，一定要及時拔出。同時，混凝土澆灌應連續、有序，易減少施工縫[2]。

3.5 大體積混凝土的養護

完成大體積混凝土的施工工作后，應結合施工項目的實際情況與施工質量要求，配備專人進行養護，并進行測試記錄。對于大體積混凝土具有的材料特性，養護施工時間控制應自拌合物澆筑結束后進行,并高于14d,養護時間結束后按照澆筑層次逐層進行拆除材料覆蓋的保溫保護膜。內外部最大溫差小于20℃時，其他條件滿足前提下，即可全部拆除。同時，養護時間還應根據施工地的氣溫、干濕程度、海拔等外在環境進行調整。

3.6 大體積混凝土冬季施工技術要點

當室外平均氣溫連續5d低于5℃為冬季施工工期劃分的原則，同樣連續5天平均溫度高于5℃即解除冬季施工，項目部應根據施工現場實際情況、施工特點制定冬期專項技術方案，包括此項目重要節點情況注意事項，如地基基礎、砌體結構、鋼筋工程等冬季施工的技術規定，涉及大體積混凝土應特別注意按規范要求做出要求，冬季施工宜快硬早期型硅酸鹽水泥，若選用礦渣硅酸鹽水泥宜采用采用蒸汽養護方法，施工期間的環境溫度與原材料、混凝土性能要求與養護方法是冬季施工混凝土配合比按試驗確定的關鍵，優先選用水膠比和坍落度小的混凝土[3]。

冬季在施工前，混凝土攪拌時宜優先加熱拌合用水，當拌合用水不能滿足熱工計算要求時才可加熱級配良好的砂和石子，當加熱水和砂和石子也不能滿足時可繼續提高水溫至100℃，不能直接加熱的有水泥、外加劑及礦物摻合料，并應事先存儲在暖棚內預熱。混凝土拌合后出機溫度應高于10℃，入模溫度應高于5℃，現場大多用預拌混凝土時根據運輸、運輸距離通過熱工計算確定出機溫度，一般應高于15℃，入模溫度可根據實際現場施工情況適當降低。

混凝土澆筑后對其裸露表面采用防風與保濕、保溫措施，加強保溫、保護的部位有棱角、邊及宜受凍的部位，在冬期尤其是負溫度下千萬不能在混凝土表面澆水養護。

4 建筑工程基礎底板大體積混凝土施工試驗與監測

4.1 大體積混凝土施工試驗取樣規定

在澆筑施工過程開始前應根據一次連續工程澆筑體積的不同程度進行不同澆筑組次試驗以及取樣。當一個多次連續直接澆筑鋼筋混凝土的基層體積在1 000m3以內時, 應定期進行不少于10組的連續取樣處理工作當基層體積在1 000m3～5 000m3之間時,超出1 000m3的部分每一次增加500m3,取樣數量不應少于1組,增加數量不足1 000m3時則應取樣1組；基層體積厚度超過5 000m3時,超出1 000m3的部分,每一次增加1 000m3取樣不少于1組,不足1 000m3時則應取樣1組。通過施工過程中取樣試驗，可以對大體積混凝土質量進行把控[4]。

4.2 大體積混凝土施工監測

施工監測工作對提高混凝土的工程質量具有重要意義，以下對溫度監測進行具體闡述。混凝土入模后,澆筑體的當量升溫溫差幅度應盡量控制在50℃內，且表面上的溫差幅度不得大于25℃(建筑混凝土入模收縮后的當量砌體溫度過高除外),拆除保溫材料覆蓋時表面與建筑大氣層的溫差不宜高于20℃。同時，澆注體降溫速率應控制在2.0℃/d以內。在施工過程中，不僅要確定合理的測試區，也要設置監測點，及時監測澆注體溫度。在測試區，要從平面對稱軸線中選擇一半，以平面分層布置監測點。每條監控測試線的都要設定4處監測點。大體積混凝土在澆筑過程中需要控制住溫差，降溫移動速率也要符合要求，入模澆筑之后，每個晝夜至少要測量4次溫度，每個臺班至少要監測2次入模溫度，測溫點的布置詳見大體積混凝土平面布置示意圖1、圖2。

圖1 大體積混凝土平面布置示意

圖2 A-A剖面圖

5 結 語

綜上所述，建筑基礎底板大體積混凝土一定要嚴格遵守設計要求，掌握必要的施工技術要點，要為整個工程帶來保障，應編制施工組織設計或施工技術方案,并應有環境保護和安全施工的技術措施，明確基礎施工前的技術要點，注重對細節的把控，同時，注重養護、監測工作，從而提高整體的工程質量與施工效果。