大温差下筏板基础混凝土施工技术

高立军

（山西六建集团有限公司 山西太原 030024）

1 工程概况

某工程位于我国北方地区，其筏板基础厚800mm。5月份开工建设，9月份绑扎筏板钢筋，10月中旬浇筑混凝土，正值该地区秋冬季节交替，昼夜温差较大，对混凝土浇筑和养护极为不利。该工程与其他筏板基础混凝土施工相比，具备冻深线下施工、地下水丰富、气温温差大、工程条件复杂和施工技术要求高等特征。混凝土浇筑及养护过程中极易产生温度收缩裂缝，因此在大温差条件下如何控制好混凝土内外温差及控制好夜间低温混凝土的养护是高海拔大温差条件下混凝土施工的关键。如何减少因气候温度差产生的混凝土内部约束应力，减少混凝土因收缩而产生的裂缝为本工程施工过程中的重点。且该地区同时建设工程较多，当地混凝土产能严重不足，如何科学组织、确保混凝土供给、避免出现冷缝是本工程筏板浇筑的重点。

本工程筏板基础混凝土强度等级要求为C30，抗渗等级P6，采用60 d强度进行评定。水胶比控制在0.3～0.5；水泥含量≥300kg/m3，粉煤灰掺量不应大于15%的水泥用量，矿粉掺量不得超过水泥用量的20%。水泥应采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣水泥，不应采用硫铝酸盐水泥、高铝水泥、早强水泥、快硬水泥。本工程筏板混凝土粗骨料需采用碎石。

2 配合比优化

经过与设计院、设计单位、监理单位和混凝土供应商等相关参建单位的协商，经专家论证后对混凝土配合比进行优化，最终确定本次大温差下混凝土的配合比见表1。对原材料的要求为：水泥为P.O.42.5；天然砂的细度模数为3.0，含泥量1.5%，孔隙率39%，表观密度2620kg/m3；碎石的级配为5～31.5mm；拌合用水水为自来水；减水剂为聚羧酸系缓凝高效减水剂；外掺料为膨胀纤维。

表1 优化后的混凝土配合比

3 大体积混凝土保温措施的探究与应用

3.1 设计保温控制措施及标准

大体积筏板基础混凝土温度控制措施及标准以设计温控技术要求为主，同时参照相关规范的要求进行。混凝土的内外温差应≤16℃，混凝土浇筑过程中采用保温材料进行保护，每天高温时段对浇筑胚层采用保温被覆盖，减少混凝土温度倒灌。该时间段内昼夜温差较大，钢模板外侧嵌贴3cm厚聚苯乙烯保温板，防止内外温差和太阳辐射；拆模后在筏板基础上表面粘贴5cm厚聚苯乙烯保温板，侧面采用5cm厚保温卷材封闭保温，卷材应紧贴混凝土侧面；保温板和保温卷材的导热系数≤0.158kJ/m·h·℃、表观密度≥32kg/m3、吸水率≤1%。

3.2 现场实施阶段保温控制措施

3.2.1 混凝土运输

该地区10月昼夜气温低于混凝土拌和物温度，为了确保混凝土入模温度且在运输过程中减少热量消耗，结合当地相关单位混凝土浇筑经验和公司内部讨论，决定选择距离适中的搅拌站，采用搅拌运输车运送的混凝土，宜在1.5h内卸料，当最高气温低于25℃时，运输时间可延长0.5h，泵送混凝土运送延续时间最长不宜超过试验室出具的混凝土初凝时间的1/2[1]。

3.2.2 混凝土浇筑

在昼夜温差达10℃以上的天气情况下浇筑混凝土，混凝土的裂缝控制难度极大，根据当地相关单位混凝土浇筑经验和公司内部讨论，决定在上午即温度适中时（10℃～15℃）开始进行混凝土浇筑，并且需要保证混凝土的入模温度，混凝土浇筑时间全部安排在温度最适中（10℃～15℃）的条件下浇筑，能确保混凝土入模前后的温差较小。每个区域混凝土浇筑最适宜温度持续的时间仅有8h，在此期间只有合理的混凝土供应才能保证在黄金时期完成混凝土浇筑。为此，项目采用搅拌站驻场，现场控制发车间隙以保证混凝土不间断、不等待、及时入模[2]。

3.2.3 混凝土养护

在混凝土收面时气温降至12℃左右，混凝土逐步开始凝固并产生水化热，此时对收面完成的混凝土进行洒水并覆盖塑料布进行养护，过程中检查混凝土表面是否有微裂缝，若有则马上用混凝土抹子压实收光，封闭裂缝。塑料布的搭接不少于100mm，在钢筋头周围再覆盖一层塑料布，将混凝土表面盖严，以减少水分的流失，保温保湿。筏板混凝土浇筑后内外温差应控制在25℃内，夜间7点后气温逐渐降低至10℃以下，为了防止过大的内部及表面与大气的温差，导致混凝土产生裂缝，夜间将采用塑料薄膜（保湿层）+挤塑板（密度18kg/m3保温层）+防雨塑料薄膜的方式进行养护，在夜间12点以后该地气温出现多次降至零下的情况，为了保证混凝土养护温度，在挤塑板与防雨塑料薄膜间增加棉被进行保温，防止混凝土出现裂缝。

3.3 保温措施改进对大体积混凝土作用

为了解混凝土浇筑及养护过程中筏板基础混凝土内的温度情况，在其内部布置了多个温度监测点，监测混凝土内、外部温度情况，监测结果见图1。

图1 温度监测结果

通过监测结果分析得到：在混凝土表面保温，形成混凝土内部与表面温度热量的动态循环，混凝土内部温度与表面温度差值在6℃左右，对于极端天气（寒潮）也能满足设计混凝土内外温差值≤16℃的标准，通过以上分析，在大温差地区混凝土内外温差过大问题可以通过人为干预来解决，且能达到良好的效果。

4 结论

筏板基础混凝土养护至指定龄期后检测单位对混凝土进行钻芯取样，测试结果均满足设计要求；对混凝土表面存在的收缩裂缝进行检测，检测结果显示抽检的裂缝均为表面收缩裂缝，裂缝深度最大处约为10mm，未超过钢筋保护层。通过本工程的施工得到以下结论：①合理安排工期，大体积混凝土浇筑时间尽量安排至气温适合及稳定季节；②混凝土浇筑前，充分了解及调研当地混凝土供应情况，合理安排浇筑顺序及方量；③根据浇筑时的气温情况，合理调整混凝土配合比。④不同温度情况下，及时调整养护方式并随时进行实体观察；⑤在经过冬季停工期后及时对浇筑完成的混凝土进行实体检测，若存在问题应及时对隐蔽工程进行处理。