基础筏板大体积混凝土施工技术

杨鸿滨

近年来,我公司承建了不少高层建筑,如甘肃省委大教梁住宅区4号、5号住宅楼工程、仙居综合楼(中广宜景湾)工程均为33层框剪结构高层住宅楼,其基础结构形式均为平板式筏形基础,其中甘肃省委大教梁住宅区4号、5号住宅楼工程主楼部分筏板厚度为1 500 mm,仙居综合楼(中广宜景湾)工程主楼部分筏板厚度为1 700 mm(局部1 800 mm),均属大体积混凝土施工范畴。在进行上述工程施工时,我公司采取了一系列施工技术措施,保证了基础筏板大体积混凝土施工的顺利进行,并确保了基础筏板施工质量。下面就基础筏板大体积混凝土施工技术措施作一简要总结。

1 大体积混凝土配合比设计

大体积混凝土配合比要进行专项委托设计,委托时除明确混凝土强度等级、耐久性、抗渗等级等设计要求外,要重点强调以下几个方面：1)砂石料的质量。细骨料宜选用中砂,细度模数宜大于2.3,含泥量不大于3%,泥块含量不大于1.0%。粗骨料宜选用粒径为5 mm～31.5 mm的连续级配石子,含泥量不大于1%,泥块含量不大于0.5%。2)掺合料。大体积混凝土中宜掺加Ⅱ级以上粉煤灰,以减少混凝土中水泥用量,有效降低大体积混凝土的水化热,并极大地改善混凝土的和易性。粉煤灰的掺量由试验确定,但不得超过胶凝材料用量的40%。3)坍落度和水胶比。目前大体积混凝土一般均采用机械泵送进行浇筑施工,这就要求大体积混凝土应满足具有较大的坍落度、较小的用水量的泵送浇筑需求。一般要求混凝土坍落度控制在120～160之间,水胶比以不大于0.45为宜。4)初凝时间。混凝土初凝时间是保证大体积混凝土顺利浇筑和保证基础筏板施工质量的一项重要内容。由于基础筏板混凝土浇筑量一般较大,浇筑时间往往比较长。因此,在配合比设计时,施工单位应与商品混凝土供应厂家加强联系与沟通,选择合理的运输车的安排、合理的运输路线,计算施工现场浇筑混凝土的速度,并考虑商品混凝土运输距离、气温状况、交通拥挤程度以及到现场后等候浇筑的时间等不利因素,最终确定出一个合理运输浇筑时间,作为控制配合比设计时大体积混凝土初凝时间的控制依据,避免出现因商品混凝土过早初凝而影响基础筏板大体积混凝土施工的情况,保证进场商品混凝土质量。5)大体积混凝土配合比强度控制。由于大体积混凝土中粉煤灰掺量往往较大,相应水泥用量有所减少,从而造成混凝土强度增长速度相对减缓。因此,施工单位应与建设单位、设计单位协商,对基础筏板大体积混凝土建议采用60 d(或90 d)强度进行控制,这也有利于降低大体积混凝土的水化温升、减小浇筑后的混凝土内外温差控制难度,有利于大体积混凝土温度裂缝的控制。

2 大体积混凝土浇筑施工

2.1 大体积混凝土浇筑方法

1)由于基础筏板厚度往往较大,混凝土浇筑体量也比较大,为加快基础筏板混凝土施工进度、保证施工质量,通常使用混凝土拖式泵、汽车泵等机械泵送浇筑,其中因汽车泵具有机动灵活、没有泵管安装拆除的繁琐作业等优点而更具应用优势。

2)在基础筏板混凝土浇筑时,宜采用整体斜截面分层连续浇筑的方法进行施工。根据筏板厚度及混凝土泵送浇筑强度确定合理的分层厚度(一般不大于500 mm厚),避免基础筏板混凝土出现施工缝,也防止大体积混凝土浇筑分层混凝土层面间形成混凝土施工冷缝,确保基础筏板结构的整体性。另外,通过大体积混凝土整体斜截面分层连续浇筑,使混凝土浇筑一次需要量相对减少,便于混凝土振捣密实,容易保证大体积混凝土的浇筑质量;而且,分层浇筑时可利用混凝土层面散热,有利于降低大体积混凝土内部温升,减小大体积混凝土温度裂缝的控制难度。

2.2 大体积混凝土振捣方式

1)基础筏板大体积混凝土浇筑时,宜采用插入式振捣棒进行机械振捣。振捣棒通常分三道布置,第一道布置在出料点,使混凝土形成自然流淌坡度,第二道布置在坡脚处,确保混凝土下部密实,第三道布置在斜面中部,在斜面上各点要严格控制振捣时间、移动距离和插入深度。2)振捣棒操作要做到“快插慢拔”,均匀振捣,插点要均匀排列,插点采用并列式和交错式均可;插点间距为300 mm～400 mm,插入到下层尚未初凝的混凝土中约50 mm～100 mm,振捣时间一般以10 s为宜,不应漏振或过振,振捣延续时间应以混凝土表面浮浆,无气泡,不下沉为止。

2.3 二次复振及二次抹压

大体积混凝土浇筑过程中,注意控制在混凝土初凝时间内对已初步浇筑成型的基础筏板混凝土进行适度二次复振,以排除混凝土泌水,防止在粗骨料和水平筋下部形成水分和空隙。增强混凝土密实性,提高混凝土与钢筋的握裹力和抗渗、抗裂性能。由于通常大体积混凝土表面水泥浆较厚,浇筑后在初凝前将混凝土表面用长刮尺刮平,用铁抹子搓平压实,终凝前及时进行人工二次反复抹压。人工二次抹压时先用铁抹子压实,再用木抹子打磨压实,以消除闭合混凝土早期失水收缩产生的裂缝。

2.4 大体积混凝土试块留置

基础筏板大体积混凝土浇筑时,试块采取如下原则进行留置：大体积混凝土同一个配合比连续浇筑不超过200 m3要取样一次,每次取样至少留置一组;有抗渗要求的混凝土制作抗渗试件,每连续浇筑500 m3留置一组,且每项工程不得少于两组。

3 大体积混凝土养护

1)基础筏板大体积混凝土浇筑完成后及时进行保温保湿养护,养护方法通常采用覆盖保湿保温养护、蓄水养护等方式进行。建议基础筏板大体积混凝土养护方法首选蓄水养护法。如甘肃省委大教梁住宅区4号、5号住宅楼工程及仙居综合楼(中广宜景湾)工程,基础筏板施工均处于冬季,通过采用蓄水养护方法,养护期间大体积混凝土内外温差始终控制在25℃之内,保温保湿养护效果良好,基础筏板未发现有害裂缝,有效保证了基础筏板的施工质量。2)当采用蓄水养护时,在浇筑过程中,对于已收浆工作完成的混凝土面,及时洒水进行临时养护,防止表面混凝土脱水,同时在筏板边砌筑两皮实心黏土砖,用砂浆抹面,待大体积混凝土浇筑完成后及时蓄水进行保温保湿养护(当基础筏板面积较大时可砌砖分仓,以便分段进行蓄水养护)。养护蓄水的深度通过计算确定,一般不宜少于5 cm。3)根据相关规定,大体积混凝土养护时间不得少于14 d。根据经验,混凝土水化热通常在混凝土浇筑后3天左右出现峰值(具体时间可通过测温确定),为便于后续施工顺利进行,当采用蓄水养护方法时,蓄水时间满7 d后可撤除蓄水(具体撤除蓄水时间须经测温技术核查确定),改为自然保湿养护(当环境平均气温低于5℃时,不得直接浇水),养护时间不少于7 d。

4 大体积混凝土测温

1)基础筏板大体积混凝土施工时主要控制两个温差：a.混凝土中心温度和混凝土表面温度之差不应大于25℃;b.混凝土表面温度与大气温度之差不应大于20℃。2)施工中通常采用电子测温仪对基础筏板大体积混凝土进行测温工作,如我公司在大体积混凝土施工时使用JDC-2型电子测温仪(-30℃～120℃)及其专用测温探头和测温线进行混凝土温度动态监控,测温时测温线插头与测温仪连接,由测温仪数字显示,直接读取该测温点混凝土当时温度值。3)在大体积混凝土浇筑前,根据基础筏板平面形状、尺寸及厚度,在基础筏板中心、角部等有代表性部位布置测温点并预埋测温线,测温点布置以保证能全面反映混凝土内部各点温度的前提下尽量减少布点数量为原则。4)测温线埋设时,测温探头分别布置在基础筏板上、中、下三个位置,深度分别为表面下50 mm、混凝土中部和混凝土底部上50 mm。5)测温时间控制如下：大体积混凝土浇筑完成后前4天每隔2 h测量一次,第5天～第7天每隔4 h测量一次,7天后混凝土温度变化趋于稳定时停止测温(建议按温差不大于10℃进行控制)。6)测温过程中要做好测温记录,对测温过程中发现的异常情况,及时检查采取有效措施,保证两个温差均控制在要求数值范围内,防止基础筏板混凝土出现开裂情况。

5 结语

基础筏板大体积混凝土的施工,从混凝土的配合比设计开始直至混凝土的养护工作结束,每个环节均需认真对待,特别要对大体积混凝土的初凝时间、浇筑时的二次复振抹压、保湿保温养护等方面工作引起足够的重视,通过对施工中每个环节、每个细节进行认真对待和控制,方可使基础筏板大体积混凝土施工质量得到有效控制,保证工程施工整体质量。

[1]GB 50204-2002,混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

[2]GB 50496-2009,大体积混凝土施工规范[S].

[3]权国喜.大体积混凝土施工技术浅议[J].山西建筑,2008,34(27)：167-168.