建筑工程地下室底板大體積混凝土施工技術研究

摘要：地下室底板是建筑工程施工的重點環節，但由于此結構澆筑體積較大、所產生的水化熱熱量較大，因而施工時控制難度大，存在結構開裂隱患。結合高層建筑地下室底板工程實例，對大體積混凝土澆筑施工技術的應用展開了探討，依次介紹了材料選擇、配合比設計、運輸控制、澆筑作業、溫度控制、澆筑振搗和后期養護這6個環節的要點，旨在提高建筑工程地下室底板大體積混凝土施工質量。

關鍵詞：建筑工 程 大體積混凝土 配合比設計 溫度控制

Research on Construction Technology[A5]" of Large Volume Concrete for Basement Floor of Building Engineering

NAN Jianping

Gansu Haiwang Construction and Installation （Group） Co.， Ltd.， Dingxi， Gansu Province， 743000[A6]" China

Abstract： Basement floor is the key link of construction engineering construction， but because of the large volume of pouring and the high heat generated by hydration heat， it is difficult to control during the construction， and there is a hidden danger of structural cracking. Based on the example of high-rise building basement floor engineering， the paper discusses the application of large volume concrete pouring construction technology. It introduces the key points of material selection， mix ratio design， transportation control， pouring operation， temperature control， pouring vibration and later maintenance， in order to improve the construction quality of large volume concrete for basement floors in construction engineering.

Key Words： Construction engineering; Large volume concrete; Mix ratio design; Temperature control

在城市建設發展的過程中，建筑工程項目逐步向高層化與超高層化的方向發展，為了保障建筑工程質量，常會采用大體積混凝土施工技術進行澆筑施工，然而澆筑大塊混凝土作業相對復雜，存在一些質量隱患，特別是地下室底板結構的大體積混凝土，受到施工空間限制，澆筑作業難度更[A7] 大，可能會因水化熱等問題而引發混凝土結構開裂問題。為此，建筑工程地下室底板施工時，需要科學應用大體積混凝土施工技術，通過施工要點的嚴格把控，保障大體積混凝土澆筑質量。

1.工程概況

某高層建筑工程項目為商業寫字樓，項目內容包含3層地下空間，總面積為7 010 m2，尺寸為95.1 m×73.8 m，底板澆筑厚度設計為0.7 m。該[A8] 工程計劃選用高強度等級的混凝土材料，沿橫、縱兩個方向設置后澆帶。由于該工程地下室澆筑施工面積較大，并考慮后澆帶分布情況，施工采取分區作業形式，即將整個地下室底板分成4個部分進行澆筑，分區后各區澆筑面積仍較大，因而需要采取大體積混凝土澆筑施工技術。

2.工程項目施工難點分析

該工程目施工時，在混凝土材料運送、拌和、澆筑等方面存在一定的難度。首先，大體積混凝土澆筑所需混凝土材料應在混凝土攪拌站內提前拌和，但是施工區規劃時，將攪拌站設置在距離施工現場2.8km處，由于距離過遠，運送大體積混凝土時可能無法保障混凝土材料質量，易發生混凝土坍落度達不到要求的問題。再加上該工程在夏季施工，氣溫較高，可能會由于溫度因素降低混凝土的和易性，泵送混凝土時可能會出現堵塞管道的現象，這會對地下室底板施工的順暢開展產生阻礙。另外[A9] ，由于地下室底板尺寸大、厚度高，要應用大量混凝土，并且需要較長的澆筑時間，若混凝土拌和、運輸、澆筑各個環節銜接不暢，可能會延誤工期，在地下室中設置電梯井、集水槽等結構時，也可能破壞混凝土截面，還會因混凝土澆筑流程不規范而導致底板形成裂縫。

3.施工技術應用要點

3.1選擇質量達標的混凝土材料

相較于普通混凝土，大體積混凝土出現水化熱的概率更大，因而混凝土開裂隱患較高[1]。為此，大體積混凝土澆筑時，要重點控制混凝土材料質量。首先，應選用低熱水泥，以降低水化熱所產生的影響，防止因內部溫度過大而導致混凝土結構開裂。該工程選用普通42.5硅酸鹽水泥，由于該工程選用泵送方式輸送大體積混凝土，在配制混凝土時，需要摻加低于總量10%的粉煤灰，以降低水化熱速率，使混凝土的早期強度得到有效提升。其次，應合理篩選集料級配，以降低水泥用量，削弱水化熱效應，防止混凝土結構開裂；應選擇粒徑尺寸高于0.5 cm、低于2.5 cm、含泥量不超過1%的碎石作為粗集料，并且碎石中其他物質含量也應控制在5%以內。而細集料應選用模數為2.5的中粗砂，使用前需要過篩，確保其含泥量低于2%。最后，大體積混凝土配制時還應加入適量減水劑，以降低用水量，抑制水泥水化熱現象，從而提高混凝土材料的和易性。

3.2科學設計混凝土配合比

為了保障該工程泵送大體積混凝土作業的順暢實施，需要科學設計大體積混凝土的配合比。工程所用混凝土的強度等級為C40，其抗滲強度應不超過1.6 MPa，水灰比不可超出0.4，混凝土的坍落度要低于10 cm。該工程澆筑大體積混凝土時，因運輸距離遠，所以混凝土需要很長時間才能運送到施工現場，同時考慮澆筑時長、水化熱等因素，該工程所用大體積混凝土的初凝與終凝時間應分別設置為不超過17 h和22 h。配制混凝土時，摻沙量應控制在40%以內。另外，大體積混凝土中還需要添加適量外加劑，以便盡可能降低水泥水化熱值，減少混凝土凝固所需的時間，進而達到降低水化熱熱量、提高水泥強度與和易性的要求。

3.3嚴格控制混凝土材料運輸過程

工程采用專用運輸車運送大體積混凝土材料，防止由于運輸時間過長導致大體積混凝土材料出現離析問題，確保大體積混凝土入模溫度達到規定要求。考慮到該工程混凝土攪拌站與施工現場之間的距離為2.8 km，在運送大體積混凝土時，需要控制好運輸車輛的攪拌速度，以慢速均勻攪拌混凝土。抵達地下室底板澆筑施工現場后，如果發現大體積混凝土的坍落度低于設計標準，應立即將混凝土材料送回攪拌站重新攪拌，并結合具體情況酌情添加適量減水劑，從而提升大體積混凝土材料的坍落度，防止泵送混凝土材料時出現泵送管道被堵塞現象[2]。

3.4規范實施混凝土澆筑作業

該工程澆筑大體積混凝土時，采用泵送管道與起重機設備作為輔助，向施工現場輸送混凝土材料。因地下室底板設計澆筑0.7 m厚，因而澆筑大體積混凝土時，需要以一側作為起始點，逐步向另一側推進，同時為降低水泥水化熱積蓄量，需要采取斜面分層法，劃分4個區域進行澆筑作業。澆筑斜面區時，坡度不可設置過緩，以免混凝土材料自然流動受到限制。澆筑作業時，面層澆筑作業應于混凝土初凝之前完成，之后再采用[A11] 分層澆筑模式，澆筑地下室底板。大體積混凝土澆筑時，要在預先規劃好的位置停放混凝土卸料車，應在一個區域澆筑完成后，再轉移至另一區域。大體積混凝土澆筑作業要分層開展，并應控制好上層、下層的澆筑時間，應在下層混凝土凝固前完成上層澆筑，以降低混凝土結構開裂概率，從而保障底板混凝土強度。

3.5嚴格控制混凝土溫度

3.5.1控制好拌和[A12] 與入模溫度

大體積混凝土拌制時，需要考慮混凝土拌和[A13] 與運輸時間、混凝土澆筑溫度等相關因素，制訂科學、可行的溫控方案。[A14] 該工程地下室底板澆筑作業于高溫天氣下進行，因而拌和[A15] [A16] 混凝土材料時可以使用冰水，或應用專用溫控設備控制混凝土材料的溫度值。同時，大體積混凝土入模的溫度是否適合，會對混凝土結構成型的質量、效果產生決定性影響。為了防止混凝土結構因溫度原因而形成裂縫，還需要加強入模溫度的控制。常溫條件下施工時，大體積混凝土的入模溫度控制在15 ℃以內即可，如果是寒冷的冬季實施地下室底板澆筑作業，混凝土的入模溫度不得低于5 ℃。而該工程是在夏季氣溫較高的時段施工，因而大體積混凝土入模溫度應不超過25 ℃[3]。

3.5.2做好內部降溫處理

混凝土內部溫度的高低是混凝土結構澆筑后是否會形成裂縫的關鍵原因。為此，大體積混凝土澆筑時，需要加強混凝土內部降溫處理。可以將冷卻水循環系統埋設于地下室底板混凝土區域，按照表1所示的參數設置系統，正式開展地下室底板大體積澆筑作業時，可以先將冷水加入[A17] 冷卻水循環系統之中，以防止溫度過高導致水分蒸發速度過快，并使混凝土內部水化熱熱量峰值下降，可以有效避免混凝土內外溫度出現較大差異而產生溫度裂縫。在澆筑大體積混凝土時，需要密切監測混凝土內部溫度，結合需求科學設置冷卻水循環系統的溫度參數，要將冷水溫度與混凝土溫度的差值控制在25 ℃以內，防止由于水溫過低導致混凝土凝固效果受到影響。如果每日混凝土內部溫度下降值為2 ℃且混凝土內外溫度差不高于15 ℃，則可以停用冷卻水循環系統。

3.6科學振搗大體積混凝土

在大體積混凝土澆筑同時要進行振搗，主要采用插入式振搗棒，插入[A19] 底板混凝土中的深度應不低于5 cm，振搗棒要快速插入、緩解拔出，以免后期澆筑時產生氣泡或導致混凝土結構開裂，進而影響大體積混凝土的凝固強度。待混凝土表面不再出現氣泡便可停止振搗[4]。布置振搗棒時，施工人員需要將混凝土流淌的坡度條件考慮在內，確保振搗布設的合理性。該工程分別在上層、下層澆筑區域各設2個振搗棒，并在卸料區、坡腳處各設一個振搗棒，以保障各區域混凝土振搗的密實度，防止坡腳區域出現混凝土材料堆積現象。應從卸料區混凝土開始振搗，如果其流淌坡度達到標準，可以對其他區域進行全面振搗。為了及時排出混凝土泌出水分，可以在澆筑區外側挖掘集水坑，在抽水設備輔助[A20] 下，定期抽出坑內積水，混凝土泌水排放圖詳如圖1所示。在大體積混凝土澆筑后2 h內，要完成混凝土表面抹面作業，防止由于表面存在浮漿而使混凝土結構面層出現裂紋。

3.7加強混凝土澆筑后養護

完成大體積混凝土澆筑作業后，應立即實施混凝土結構養護。可以采取覆蓋保溫法，即在混凝土處于初凝階段內，將具有保溫隔熱功能的材料覆蓋在混凝土結構外側，以免由于外部環境因素影響而導致混凝土內外溫度出現較大差異。該工程地下室底板混凝土材料的內部、外部溫度差需要控制在25 ℃以內，需要至少實施2周以上的養護。混凝土強度達到規定標準后，方可將其上覆蓋的保溫隔熱材料揭除，但應注意采取逐級拆除模式，應先掀起部分少區域，然后逐步增大掀開比例，或覆蓋多層保溫隔熱材料時應一層層揭除，防止由于保溫隔熱層突然性拆除導致混凝土結構表面溫度快速下降，從而造成結構開裂問題[5]。

4.結語

建筑工程地下室底板施工時，由于澆筑體積較大，易出現強烈的水化熱反應，可能會因水化熱熱量峰值過大而導致混凝土結構出現裂縫。為此，該工程在開展地下室底板混凝土澆筑施工時，需要選擇質量達標的混凝土材料、科學設計混凝土配合比，還要加強混凝土材料運輸控制、規范實施混凝土澆筑作業，并應嚴格控制混凝土溫度、科學振搗大體積混凝土、做好混凝土澆筑后養護，通過有效把控這些大體積混凝土澆筑施工要點，打造出高品質、整體性的地下室底板，從而為建筑工程的優質建設提供保障。

參考文獻

[1]李乙鍶.建筑工程地下室底板大體積混凝土施工及質量控制[J].散裝水泥，2023[A21] （3）：87-89.

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[5]曾澄宇.大體積混凝土裂縫防治在實際工程中的應用研究[D].南京：南昌大[A24] 學，2019.